特許 6590553 光電センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6590553

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】光電センサ

(51)【国際特許分類】

   H03K 17/78 20060101AFI20191007BHJP

   H03K 17/945 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   H03K17/78 G

   H03K17/78 B

   H03K17/945 K

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-129886(P2015-129886)

(22)【出願日】2015年6月29日

(65)【公開番号】特開2017-17420(P2017-17420A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2018年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123434

【弁理士】

【氏名又は名称】田澤 英昭

(74)【代理人】

【識別番号】100101133

【弁理士】

【氏名又は名称】濱田 初音

(74)【代理人】

【識別番号】100199749

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 成

(74)【代理人】

【識別番号】100156351

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 秀央

(74)【代理人】

【識別番号】100188880

【弁理士】

【氏名又は名称】坂元 辰哉

(74)【代理人】

【識別番号】100197767

【弁理士】

【氏名又は名称】辻岡 将昭

(72)【発明者】

【氏名】田中 実

(72)【発明者】

【氏名】畑中 浩

(72)【発明者】

【氏名】細井 貴之

【審査官】 及川 尚人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１３３５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１６９２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３３９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２３３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２１２５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６８４９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｋ １７／７８

Ｈ０３Ｋ １７／９４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を投光する投光部と、反射光の受光位置により変化する第１，２の受光信号を出力する一次元位置検出素子を有し、前記投光部により投光された光に対する反射光を受光する受光部とを備え、前記受光部による受光結果である第１，２の受光信号から生成した距離信号を、無信号状態を基準とした第１の閾値と比較することで、検出体の有無を検出する光電センサにおいて、
前記投光部による投光がない状態で、一定時間、前記受光部による受光結果を前記第１の閾値及び無信号状態を基準として当該第１の閾値と逆符号の値をとる第２の閾値と比較することで、外乱の検出を行う外乱検出部と、
前記外乱検出部により外乱が検出された場合に、前記受光部による受光結果が前記第１の閾値と前記第２の閾値の範囲内になるまで待機する待機制御部と、
前記待機制御部による待機後、前記外乱検出部に外乱の検出を再度行わせる外乱判定部と、
前記外乱検出部により一定時間外乱が検出されない場合に、前記投光部に対して投光を指示する投光指示部と、
前記光電センサを起動した際又は前記光電センサによる各回の投受光処理の後、前記光電センサに対して一定時間アイドリングを行わせるアイドル状態制御部と、
前記外乱検出部により外乱が検出された回数をカウントするカウンタ部とを備え、
前記外乱判定部は、前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた回数が規定値より大きい場合に、前記投光指示部に前記投光部に対する投光の指示を行わせ、
前記カウンタ部は、前記外乱検出部により前記受光結果が前記第１の閾値より大きくなることで外乱が検出された第１の回数と、前記外乱検出部により前記受光結果が前記第２の閾値より大きくなることで外乱が検出された第２の回数を区別してカウントし、
前記外乱判定部は、前記受光結果が前記第１の閾値より大きくなった状態から前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた第１の回数が第１の規定値より大きい場合、又は、前記受光結果が前記第２の閾値より大きくなった状態から前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた第２の回数が当該第１の規定値より大きな値である第２の規定値より大きい場合に、前記投光指示部に前記投光部に対する投光の指示を行わせる
ことを特徴とする光電センサ。

【請求項2】

光を投光する投光部と、反射光の受光位置により変化する第１，２の受光信号を出力する一次元位置検出素子を有し、前記投光部により投光された光に対する反射光を受光する受光部とを備え、前記受光部による受光結果である第１，２の受光信号から生成した距離信号を、無信号状態を基準とした第１の閾値と比較することで、検出体の有無を検出する光電センサにおいて、
前記投光部による投光がない状態で、一定時間、前記受光部による受光結果を前記第１の閾値及び無信号状態を基準として当該第１の閾値と逆符号の値をとる第２の閾値と比較することで、外乱の検出を行う外乱検出部と、
前記外乱検出部により外乱が検出された場合に、前記受光部による受光結果が前記第１の閾値と前記第２の閾値の範囲内になるまで待機する待機制御部と、
前記待機制御部による待機後、前記外乱検出部に外乱の検出を再度行わせる外乱判定部と、
前記外乱検出部により一定時間外乱が検出されない場合に、前記投光部に対して投光を指示する投光指示部と、
前記光電センサを起動した際又は前記光電センサによる各回の投受光処理の後、前記光電センサに対して一定時間アイドリングを行わせるアイドル状態制御部と、
前記外乱検出部により外乱が検出された回数をカウントするカウンタ部とを備え、
前記外乱判定部は、前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた回数が規定値より大きい場合に、前記投光指示部に前記投光部に対する投光の指示を行わせ、
前記カウンタ部は、前記外乱検出部により前記受光結果が前記第１の閾値より大きくなることで外乱が検出された回数と、前記外乱検出部により前記受光結果が前記第２の閾値より大きくなることで外乱が検出された回数を区別せずにカウントし、
前記外乱判定部は、前記受光結果が前記第１の閾値より大きくなった状態から前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた回数が第１の規定値より大きい場合、又は、前記受光結果が前記第２の閾値より大きい状態から前記待機制御部による待機後、前記カウンタ部によりカウントされた回数が当該第１の規定値より大きな値である第２の規定値より大きい場合に、前記投光指示部に前記投光部に対する投光の指示を行わせる
ことを特徴とする光電センサ。

【請求項3】

前記投光指示部は、前記外乱判定部からの指示を受けた場合に、前記外乱の受光結果が前記第１の閾値以下となるタイミングで前記検出体の有無を判定するように合わせたディレイ時間の経過後、前記投光部に対して投光を指示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光電センサ。

【請求項4】

前記投光指示部は、前記投光部による投光がない状態で、前記受光部による受光結果から得た外乱の周波数に応じて、前記ディレイ時間を設定する
ことを特徴とする請求項３記載の光電センサ。

【請求項5】

前記投光部による投光がない状態とは、前記光電センサによる各回の投受光処理の間の期間である
ことを特徴とする請求項４記載の光電センサ。

【請求項6】

前記投光部による投光がない状態とは、前記光電センサの電源投入後、前記投光部により初回の投光を行うまでの期間である
ことを特徴とする請求項４記載の光電センサ。

【請求項7】

前記投光部による投光がない状態とは、前記光電センサが設定距離の自動調整を行っている期間である
ことを特徴とする請求項４記載の光電センサ。

【請求項8】

前記投光部による投光がない状態とは、前記光電センサが外部指示により前記投光部による投光を停止している期間である
ことを特徴とする請求項４記載の光電センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、相互干渉による誤動作を回避することができる光電センサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、光電センサを複数並べた場合での相互干渉による誤動作、また、インバータ蛍光灯等の高調波の交流波形（ＡＣ）成分を持つ照明光による誤動作が課題であった。また、昨今、ＬＥＤ照明が普及してきているが、ＬＥＤ照明は高調波の交流波成分を持つものが多いため、光電センサの誤動作のリスクが高まることが予想される。

【0003】

上記課題に対し、パルス波形状の外乱及び交流波形状の外乱による誤動作を回避する光電センサが知られている（例えば特許文献１〜３参照）。特許文献１に開示された光電センサでは、外乱を検知した場合に、投光を一定時間遅延させている。また、特許文献２に開示された光電センサでは、投光周期を変化させながら投光を行っている。
また、特許文献３に開示された光電センサでは、検出体有無を判定する際に用いる閾値の他に、正の閾値と負の閾値を設けて、交流波形状の外乱を検出している。そして、交流波形状の外乱を検出した場合には、当該交流波形のゼロクロスのタイミングで受光を行う。また、一定時間外乱を検出しない場合には、モードを切替え、切替え後のモードで外乱を検出した場合には、投光を一定時間遅延させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公昭６２−７７３３号公報

【特許文献2】特開昭６３−２６３９１７号公報

【特許文献3】特開２００３−２３３４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された手法では、相互干渉対策としての効果が低いという課題がある。すなわち、光電センサの相互干渉では、強度の強い外乱光が入力されることになるため、受光信号はパルス波形ではなく、信号が複数回振り戻す振り戻し波形となる。そのため、特許文献１の手法ように一定時間遅延した後に投光を行っても、振り戻し波形による飽和で本来受光すべき信号が消滅してしまう恐れがある。また、特許文献１に開示された手法では、ＡＣ外乱光の影響を回避することができない。

【0006】

また、特許文献２に開示された手法では、ＡＣ外乱光対策としての効果が低いという課題がある。すなわち、特許文献２の手法では投光周期を変更しながら投光を行っているが、ＡＣ外乱の受光タイミングとの偶然一致が避けられず、誤動作の恐れがある。

【0007】

また、特許文献３に開示された手法では、相互干渉対策としての効果が低いという課題がある。すなわち、上述したように、光電センサの相互干渉では、強度の強い外乱光が入力されることになるため、受光信号はパルス波形ではなく振り戻し波形となる。そのため、特許文献３の手法のように一定時間遅延した後に投光を行っても、振り戻し波形が重畳し、本来受光すべき信号が消滅してしまう恐れがある。

【0008】

また、特許文献３に開示された手法では、検出体有無を判定する際に用いる閾値を持つコンパレータの他に、正の閾値を持つコンパレータと負の閾値を持つコンパレータが必要なため、回路規模が大きくなる。また、外乱に応じて、ＡＣ外乱光対策のモードと相互干渉対策のモードとに切替えて動作するため、処理が複雑であるという課題がある。また、特許文献３に開示された手法では、交流波形の外乱のゼロクロスのタイミングと受光タイミングとが一致するように投光タイミングを制御するものであるが、タイミング制御の処理速度には限界があり、対応できるノイズ周波数に限界があるという課題がある。また、ノイズ周波数が高いと、ゼロクロスのタイミングに受光タイミングを完全一致させることが難しく、タイミングが早すぎても遅すぎても誤動作を起こす恐れがある。

【0009】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来構成に対し、相互干渉による誤動作をより確実に回避することができる光電センサを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明に係る光電センサは、光を投光する投光部と、反射光の受光位置により変化する第１，２の受光信号を出力する一次元位置検出素子を有し、投光部により投光された光に対する反射光を受光する受光部とを備え、受光部による受光結果である第１，２の受光信号から生成した距離信号を、無信号状態を基準とした第１の閾値と比較することで、検出体の有無を検出する光電センサにおいて、投光部による投光がない状態で、一定時間、受光部による受光結果を第１の閾値及び無信号状態を基準として当該第１の閾値と逆符号の値をとる第２の閾値と比較することで、外乱の検出を行う外乱検出部と、外乱検出部により外乱が検出された場合に、受光部による受光結果が第１の閾値と第２の閾値の範囲内になるまで待機する待機制御部と、待機制御部による待機後、外乱検出部に外乱の検出を再度行わせる外乱判定部と、外乱検出部により一定時間外乱が検出されない場合に、投光部に対して投光を指示する投光指示部と、光電センサを起動した際又は光電センサによる各回の投受光処理の後、光電センサに対して一定時間アイドリングを行わせるアイドル状態制御部と、外乱検出部により外乱が検出された回数をカウントするカウンタ部とを備え、外乱判定部は、待機制御部による待機後、カウンタ部によりカウントされた回数が規定値より大きい場合に、投光指示部に投光部に対する投光の指示を行わせ、カウンタ部は、外乱検出部により受光結果が第１の閾値より大きくなることで外乱が検出された第１の回数と、外乱検出部により受光結果が第２の閾値より大きくなることで外乱が検出された第２の回数を区別してカウントし、外乱判定部は、受光結果が第１の閾値より大きくなった状態から待機制御部による待機後、カウンタ部によりカウントされた第１の回数が第１の規定値より大きい場合、又は、受光結果が第２の閾値より大きくなった状態から待機制御部による待機後、カウンタ部によりカウントされた第２の回数が当該第１の規定値より大きな値である第２の規定値より大きい場合に、投光指示部に投光部に対する投光の指示を行わせるものである。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、上記のように構成したので、従来構成に対し、相互干渉による誤動作をより確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明の実施の形態１に係る光電センサの構成例を示す図である。

【図2】この発明の実施の形態１における制御回路の構成例を示す図である。

【図3】この発明の実施の形態１に係る光電センサの動作例を示すフローチャートである。

【図4】この発明の実施の形態１に係る光電センサの動作例を示す図（外乱が相互干渉による振り戻し波形の場合）である。

【図5】この発明の実施の形態１に係る光電センサの動作例を示す図（外乱が交流波形の場合）である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る光電センサの構成例を示す図である。
光電センサは、光を投光する投光部と、投光部により投光された光に対する反射光を受光する受光部と、受光部による受光結果を判定閾値と比較することで検出体５０の有無を検出するものである。ここで、判定閾値は、無信号状態を基準として正の値をとる閾値（第１の閾値）とする。また以下では、受光素子（一次元位置検出素子）５として受光面がＮ（Ｎｅａｒ）側受光面とＦ（Ｆａｒ）側受光面とに分割された２分割フォトダイオードを用い、設定距離よりも近くに存在する検出体５０の有無を検出する距離設定型の光電センサを用いた場合を例に説明を行う。

【0014】

光電センサは、図１に示すように、駆動回路１、投光素子２、投光光学系３、受光光学系４、受光素子５、演算回路６、増幅回路７、比較判定回路８、出力回路９、表示回路１０及び制御回路１１を備えている。
なお、図１に示す構成において、駆動回路１、投光素子２及び投光光学系３は投光部を構成し、受光光学系４、受光素子５、演算回路６及び増幅回路７は受光部を構成する。

【0015】

駆動回路１は、投光素子２への電流を生成するものである。
投光素子２は、駆動回路１により生成された電流により駆動し、光を発光するものである。この投光素子２として、例えばＬＥＤを用いる。
投光光学系３は、投光素子２により発光された光を集光するものである。この投光光学系３により集光された光は、検出領域に投光される。そして、検出領域に検出体５０が存在する場合に、この検出体５０によって上記光が反射される。

【0016】

受光光学系４は、検出領域に存在する検出体５０により反射された光を集光するものである。
受光素子５は、受光面がＮ側受光面とＦ側受光面とに分割され、受光光学系４により集光された光を電気信号（電流）に変換する２分割フォトダイオードである。この受光素子５により、Ｎ側受光面での受光量（第１の受光信号）とＦ側受光面での受光量（第２の受光信号）を検出することができる。

【0017】

演算回路６は、受光素子５により検出されたＮ側受光面での受光量（電流）とＦ側受光面での受光量（電流）とをそれぞれ電圧に変換し、それらの差を検出するものである。
増幅回路７は、演算回路６による処理後の電圧を所定の増幅率で増幅するものである。この増幅回路７により増幅された電圧（差動信号）が受光結果（第１，２の受光信号から生成した距離信号）に相当する。

【0018】

比較判定回路８は、増幅回路７により増幅された電圧を判定閾値（正の閾値）と比較し、検出領域での検出体５０の有無を検出するものである。この際、比較判定回路８は、増幅回路７により増幅された電圧が判定閾値より小さい場合には検出領域に物体は無いと判定し、増幅回路７により増幅された電圧が判定閾値以上の場合には検出領域に物体があると判定する。この比較判定回路８として、アップダウンカウンタ等を用いる。

【0019】

出力回路９は、比較判定回路８による判定結果を示す情報を出力するものである。この際、出力回路９は、上記判定結果を示す情報をもとに出力トランジスタを動作させる。
表示回路１０は、比較判定回路８による判定結果を示す情報を表示灯等により表示するものである。

【0020】

制御回路１１は、光電センサの各部の動作を制御するものである。また、制御回路１１は、投光部による投光タイミングを制御する機能を有している。この制御回路１１は、図２に示すように、アイドル状態制御部１１１、カウンタ初期化部１１２、外乱検出部１１３、カウンタ部１１４、待機制御部１１５、外乱判定部１１６及び投光指示部１１７を有している。制御回路１１は、ソフトウェアに基づくＣＰＵを用いたプログラム処理によって実行される。

【0021】

アイドル状態制御部１１１は、光電センサを起動した際又は光電センサによる各回の投受光処理の後、当該光電センサに対して一定時間アイドリングを行わせるものである。

【0022】

カウンタ初期化部１１２は、光電センサを起動した際又は光電センサによる各回の投受光処理の後、カウンタ部１１４によるカウント値をリセットして初期化するものである。

【0023】

外乱検出部１１３は、光電センサが一定時間アイドリングした後又は外乱判定部１１６による指示を受けた場合に、投光部による投光がない状態で、一定時間、受光信号を正の閾値及び負の閾値（第２の閾値）と比較することで、外乱の検出を行うものである。ここで、正の閾値は、比較判定回路８で用いる判定閾値と同一である。また、負の閾値は、無信号状態を基準として負の値をとる閾値である。そして、外乱検出部１１３は、受光信号が正の閾値より大きい場合又は負の閾値未満の場合に、外乱が発生していると判定する。

【0024】

カウンタ部１１４は、外乱検出部１１３により外乱が検出された回数をカウントするものである。
なお、カウンタ部１１４は、外乱検出部１１３により外乱が検出された回数を、その検出状態に応じて区別してもよい。この場合、カウンタ部１１４は、外乱検出部１１３により受光信号が正の閾値より大きくなることで外乱が検出された第１の回数と、外乱検出部１１３により受光信号が負の閾値未満となることで外乱が検出された第２の回数を区別してカウントする。

【0025】

待機制御部１１５は、外乱検出部１１３により外乱が検出された場合に、受光信号が正の閾値と負の閾値の範囲内になるまで待機するものである。すなわち、待機制御部１１５は、外乱検出部１１３により受光信号が正の閾値より大きくなることで外乱が検出された場合には、受光信号が正の閾値以下となるまで待機する。同様に、待機制御部１１５は、外乱検出部１１３により受光信号が負の閾値未満となることで外乱が検出された場合には、受光信号が負の閾値以上となるまで待機する。

【0026】

外乱判定部１１６は、待機制御部１１５による待機後、カウンタ部１１４によりカウントされた回数を規定値と比較することで、外乱判定を行うものである。この際、外乱判定部１１６は、カウンタ部１１４によりカウントされた回数が規定値より大きい場合には、外乱が交流波形であると判定し、投光指示部１１７による投光部に対する投光の指示を行わせる。それ以外の場合には、外乱判定部１１６は、外乱が相互干渉による振り戻し波形であると判定し、外乱検出部１１３による外乱の検出を再度行わせる。
なお、規定値は、振り戻し波形状の外乱の振り戻し回数よりも大きい値に設定される。この外乱の振り戻し回数は、光電センサの回路構成から求めることができる。

【0027】

また、外乱判定部１１６は、カウンタ部１１４が、外乱が検出された回数をその検出状態に応じて区別している場合には、その区別した回数に応じて外乱判定を行うようにしてもよい。この場合、外乱判定部１１６は、受光信号が正の閾値より大きくなった状態から待機制御部１１５による待機後、カウンタ部１１４によりカウントされた第１の回数を第１の規定値と比較することで、外乱判定を行う。一方、外乱判定部１１６は、受光信号が負の閾値未満となった状態から待機制御部１１５による待機後、カウンタ部１１４によりカウントされた第２の回数を第２の規定値と比較することで、外乱判定を行う。なお、外乱判定の手法は上記と同様である。また、第２の規定値は、第１の規定値より大きな値とする。

【0028】

また、外乱判定部１１６は、カウンタ部１１４が、外乱が検出された回数をその検出状態に応じて区別していない場合であっても、以下のように外乱判定を行うこともできる。すなわち、外乱判定部１１６は、受光信号が正の閾値より大きくなった状態から待機制御部１１５による待機後、カウンタ部１１４によりカウントされた回数を第１の規定値と比較することで、外乱判定を行う。一方、外乱判定部１１６は、受光信号が負の閾値未満となった状態から待機制御部１１５による待機後、カウンタ部１１４によりカウントされた回数を第２の規定値と比較することで、外乱判定を行う。なお、外乱判定の手法は上記と同様である。また、第２の規定値は、第１の規定値より大きな値とする。

【0029】

投光指示部１１７は、外乱検出部１１３により一定時間外乱が検出されない場合、又は外乱判定部１１６からの指示を受けた場合に、投光部に対して投光を指示するものである。なお投光部による投光は、立下り（受光信号が正から負に向かう状態）で行う必要がある。

【0030】

次に、上記のように構成された光電センサの投光タイミングの制御動作例について、図３を参照しながら説明する。なお以下では、カウンタ部１１４が外乱の検出状態に応じてその検出回数を区別してカウントするものとする。
光電センサの投光タイミングの制御動作例では、光電センサを起動した際又は光電センサによる各回の投受光処理の後、図３に示すように、まず、アイドル状態制御部１１１は、当該光電センサに対して一定時間（例えば１４０μｓ）アイドリングを行わせる（ステップＳＴ１）。また、カウンタ初期化部１１２は、カウンタ部１１４によるカウント値をリセットして初期化する（ステップＳＴ２）。

【0031】

そして、光電センサが一定時間アイドリングした後、外乱検出部１１３は、投光部による投光がない状態で、一定時間（例えば４０μｓ）、受光信号を正の閾値及び負の閾値と比較し、受光信号が負の閾値以上且つ正の閾値以下であるかを判定する（ステップＳＴ３，４）。
このステップＳＴ３において、外乱検出部１１３は、一定時間、受光信号が負の閾値以上且つ正の閾値以下であると判定した場合には、外乱を検出しないと判定し、シーケンスはステップＳＴ１１に進む。

【0032】

このステップＳＴ３において、外乱検出部１１３は、受光信号が負の閾値と正の閾値の範囲外であると判定した場合には、受光信号が正の閾値より大きいかを判定する（ステップＳＴ４）。
このステップＳＴ４において、外乱検出部１１３が受光信号が正の閾値より大きいと判定した場合には、待機制御部１１５は、受光信号が正の閾値以下となるまで待機する（ステップＳＴ５）。
また、カウンタ部１１４は、第１のカウント値（第１の回数）をインクリメントする（ステップＳＴ６）。

【0033】

次いで、外乱判定部１１６は、カウンタ部１１４による第１のカウント値が第１の規定値（例えば３）より大きいかを判定する（ステップＳＴ７）。
このステップＳＴ７において、外乱判定部１１６は、第１のカウント値が第１の規定値以下である場合には、外乱は相互干渉による振り戻し波形であると判定する。その後、シーケンスはステップＳＴ３に戻り、外乱検出部１１３による外乱の検出を再度行わせる。

【0034】

一方、ステップＳＴ７において、外乱判定部１１６は、第１のカウント値が第１の規定値より大きい場合には、外乱は交流波形であると判定し、シーケンスはステップＳＴ１１に進む。

【0035】

一方、ステップＳＴ４において、外乱検出部１１３が受光信号が負の閾値未満であると判定した場合には、待機制御部１１５は、受光信号が負の閾値以上となるまで待機する（ステップＳＴ８）。
また、カウンタ部１１４は、第２のカウント値（第２の回数）をインクリメントする（ステップＳＴ９）。

【0036】

次いで、外乱判定部１１６は、カウンタ部１１４による第２のカウント値が第２の規定値（例えば５）より大きいかを判定する（ステップＳＴ１０）。なお、第２の規定値は第１の規定値より大きな値に設定される。
このステップＳＴ１０において、外乱判定部１１６は、第２のカウント値が第２の規定値以下である場合には、外乱は相互干渉による振り戻し波形であると判定する。その後、シーケンスはステップＳＴ３に戻り、外乱検出部１１３による外乱の検出を再度行わせる。

【0037】

一方、ステップＳＴ１０において、外乱判定部１１６は、第２のカウント値が第２の規定値より大きい場合には、外乱は交流波形であると判定し、シーケンスはステップＳＴ１１に進む。

【0038】

そして、ステップＳＴ３において外乱検出部１１３により一定時間外乱が検出されない場合、又は、ステップＳＴ７，１０において外乱判定部１１６により外乱が交流波形であると判定された場合には、そのタイミングで、投光指示部１１７は、投光部に対して投光を指示する（ステップＳＴ１１）。その後、光電センサは通常の投受光処理を行う。

【0039】

次に、具体例を用いて投光タイミングの制御動作例について説明する。なお、第１，２のカウント値の初期値は０であり、第１の規定値は３であり、第２の規定値は５であるとする。
まず、相互干渉による外乱が入力された場合について、図４を参照しながら説明する。なお図４では、正の閾値を０．２Ｖとし、負の閾値を−０．２Ｖとした場合を示している。
相互干渉による外乱が入力された場合、受光信号には振り戻し波形が発生する。図４はその具体例である。この場合、符号ａの時点で、受光信号が正の閾値より大きくなり、外乱検出部１１３は外乱を検出する。そして、待機制御部１１５は受光信号が正の閾値以下となるまで待機し（符号ｂ）、カウンタ部１１４は第１のカウント値をインクリメントする。この時点では、第１のカウント値（＝１）は第１の規定値（＝３）以下であるため、外乱判定部１１６は外乱が相互干渉による振り戻し波形であると判定し、外乱検出部１１３による再動作を指示する。

【0040】

その後、符号ｃの時点で、受光信号が負の閾値未満となり、外乱検出部１１３は外乱を検出する。そして、待機制御部１１５は受光信号が負の閾値以上となるまで待機し（符号ｄ）、カウンタ部１１４は第２のカウント値をインクリメントする。この時点では、第２のカウント値（＝１）は第２の規定値（＝５）以下であるため、外乱判定部１１６は外乱が相互干渉による振り戻し波形であると判定し、外乱検出部１１３による再動作を指示する。その後、上記の動作を繰り返すことになる。

【0041】

そして、符号ｈ以降、外乱の振り戻しが解消され、波形が安定する。これにより、外乱検出部１１３は一定時間外乱を検出しなくなるため、このタイミングで投光部による投光が行われる。
以上の動作により、相互干渉による振り戻し波形状の外乱の影響を回避することができる。

【0042】

次に、図５に示すような交流波形の外乱が入力された場合について説明する。なお図５では、正の閾値を０．２Ｖとし、負の閾値を−０．２Ｖとした場合を示している。
この場合、符号ａの時点で、受光信号が正の閾値より大きくなり、外乱検出部１１３は外乱を検出する。そして、待機制御部１１５は受光信号が正の閾値以下となるまで待機し（符号ｂ）、カウンタ部１１４は第１のカウント値をインクリメントする。この時点では、第１のカウント値（＝１）は第１の規定値（＝３）以下であるため、外乱判定部１１６は外乱が相互干渉による振り戻し波形であると判定し、外乱検出部１１３による再動作を指示する。

【0043】

その後、符号ｃの時点で、受光信号が負の閾値未満となり、外乱検出部１１３は外乱を検出する。そして、待機制御部１１５は受光信号が負の閾値以上となるまで待機し（符号ｄ）、カウンタ部１１４は第２のカウント値をインクリメントする。この時点では、第２のカウント値（＝１）は第２の規定値（＝５）以下であるため、外乱判定部１１６は外乱が相互干渉による振り戻し波形であると判定し、外乱検出部１１３による再動作を指示する。その後、上記の動作を繰り返すことになる。

【0044】

一方、振り戻し波形状の外乱の振り戻し回数は光電センサの回路構成によって求めることができ、その振り戻し回数以上の値を第１の規定値として設定している。そのため、符号ｎの時点で、第１のカウント値（＝４）が第１の規定値（＝３）より大きくなり、外乱が相互干渉による振り戻し波形である可能性を除外することができ、外乱判定部１１６は交流波形であると判定することができる。そして、このタイミング（交流波形の外乱が小さくなったタイミング）で投光部による投光が行われる。

【0045】

また、相互干渉による外乱は、１台のみの光電センサから受けるとは限らない。そこで、例えば第１の規定値を振り戻し回数の２倍以上の値に設定する。これにより、外乱が２台以下の光電センサからの相互干渉である可能性を除外することができ、外乱判定部１１６は交流波形であると判定することができる。同様に、第１の規定値を振り戻し回数の３倍以上の値に設定すれば、３台以下の光電センサからの相互干渉である可能性を除外することができ、外乱判定部１１６は交流波形であると判定することができる。
以上の動作により、交流波形の外乱の影響を回避することができる。

【0046】

なお上記では、相互干渉による誤動作と交流波形状の外乱による誤動作の両方を回避する構成について示した。それに対し、相互干渉による誤動作のみを回避するように構成してもよい。この場合、図２に示すカウンタ部１１４は不要となる。

【0047】

以上のように、この実施の形態１によれば、非投光状態で、一定時間、受光信号を正の閾値及び負の閾値と比較することで、外乱の検出を行う外乱検出部１１３と、外乱が検出された場合に、受光信号が正の閾値と負の閾値の範囲内になるまで待機する待機制御部１１５と、待機後、外乱検出部１１３に外乱の検出を再度行わせる外乱判定部１１６と、一定時間外乱が検出されない場合に、投光部に対して投光を指示する投光指示部１１７とを備えたので、従来構成に対し、相互干渉による誤動作をより確実に回避することができる。

【0048】

さらに、外乱が検出された回数をカウントするカウンタ部１１４を備え、外乱判定部１１６は、待機後、カウントされた回数が規定値より大きい場合に、投光指示部１１７に投光部に対する投光の指示を行わせるように構成することで、交流波形状の外乱による誤動作についても回避することができる。

【0049】

また、外乱を検出するための正の閾値として、検出体５０の有無を検出する際に用いる判定閾値を用いたので、回路規模の増大を回避することができる。また、同一のロジックで、ＡＣ外乱光対策及び相互干渉対策を行うことができるため、処理を簡素化することができる。

【0050】

また、第２の規定値を第１の規定よりも大きな値とすることで、交流波形状の外乱に対して、外乱が正の閾値を超えた状態から正の閾値以内となったタイミングで投光部による投光を行うことができる。これにより、検出領域に検出体５０が無いにも関わらず、検出体５０があると誤動作してしまうことを回避することができる。

【0051】

なお上記では、投光指示部１１７は、外乱判定部１１６により指示を受けたタイミングで、投光部に対して投光を指示する場合を示した。それに対し、外乱判定部１１６からの指示を受けた場合に、外乱の受光信号が正の閾値以下となるタイミングで検出体の有無を判定するように合わせたディレイ時間を経過した後に、投光部に対して投光を指示するようにしてもよい。この際、投光指示部１１７は、非投光状態で、受光信号から得た外乱の周波数に応じて、ディレイ時間を決定する。
すなわち、外乱の周波数が高い場合には、外乱判定部１１６からの指示を受けたタイミングで投光部に対して投光指示を行っても、投光部による投光を行った後、演算回路６と増幅回路７を経て比較判定回路８で判定処理する際には、既に外乱が大きくなっている恐れがある。そこで、外乱の周波数に基づくディレイ時間を設けて待機することで、外乱が小さいタイミング（外乱が負のタイミング）で投光が可能なように制御することができる。

【0052】

なお、外乱の周波数を検出する際の非投光状態としては、例えば、光電センサによる各回の投受光処理の間の期間、光電センサの電源投入後、投光部により初回の投光を行うまでの期間、光電センサの設定距離（感度）の自動調整を行っている期間等が挙げられる。また、外部指示によって光電センサの投光部による投光を停止させて非投光状態としてもよい。

【0053】

また上記では、反射光の受光位置により出力が変化する受光素子５として２分割フォトダイオードを用いた場合を示した。しかしながら、これに限るものではなく、例えば、反射光の受光位置を検出可能なＰＳＤ等の位置検出素子を用いてもよい。

【0054】

また上記では、第１の閾値として正の閾値を用い、第２の閾値として負の閾値を用いた場合について示した。しかしながら、これに限るものではなく、例えば増幅回路７の構成によっては信号波形の極性が逆になるので、第１の閾値として負の閾値を用い、第２の閾値として正の閾値を用いた方が良い場合もある。

【0055】

また上記では、演算回路６は、受光素子５により検出されたＮ側受光面での受光量とＦ側受光面での受光量とをそれぞれ電圧に変換し、それらの差を検出するものとした。しかしながら、これに限るものではなく、演算回路６は、受光素子５に検出されたＮ側受光面での受光量とＦ側受光面での受光量とをそれぞれ電圧に変換し、それらを用いて除算を行うようにしてもよい。

【0056】

また上記では、距離設定型の光電センサを用いた場合を例に説明を行った。しかしながら、これに限るものではなく、その他の光電センサ、すなわち、光を投光する投光部と、投光部により投光された光に対する反射光を受光する受光部と、受光部による受光結果を無信号状態を基準とした閾値と比較することで検出体の有無を検出する光電センサ（反射形の光電センサ、リフレクタ形の光電センサ）に対しても、同様に本発明を適用可能である。

【0057】

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
例えば、検出体５０の有無を検出するための閾値と、外乱を検出するための第１の閾値は異なる値としても、本発明の効果に変わりはない。

【符号の説明】

【0058】

１ 駆動回路
２ 投光素子
３ 投光光学系
４ 受光光学系
５ 受光素子
６ 演算回路
７ 増幅回路
８ 比較判定回路
９ 出力回路
１０ 表示回路
１１ 制御回路
５０ 検出体
１１１ アイドル状態制御部
１１２ カウンタ初期化部
１１３ 外乱検出部
１１４ カウンタ部
１１５ 待機制御部
１１６ 外乱判定部
１１７ 投光指示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】