JP4445321B2 - 信号入力装置並びに、安全センサ - Google Patents

Description

本発明は、信号入力装置並びに、安全センサに関する。

外部機器からの入力信号に応じて他の装置の制御を行う制御装置の一例として、ミュート機能を備えた安全センサが知られている。
このものは、例えば製造ライン内に設けられたプレス装置の周辺において、作業者の進入が禁止されている危険領域と進入が許容されている安全領域との境界に配され、危険領域に作業者が進入したときには、これを検出してプレス装置の駆動を停止させるよう制御する。
また安全センサは専用の外部センサ（外部機器）を別に設けて、これからの検出信号に応じて前記した検出動作を無効化をするようになっている。これにより、危険領域に作業者以外のもの、例えば、ワークＷが入った場合にはプレス装置の駆動がそのまま続けられるようになっている。

特開２００３−２１８６７９公報

上記構造では、外部センサの故障により誤った入力信号が安全センサ等の制御装置に入力されると、他の装置が誤動作する虞があり、改良の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、外部センサの故障に伴う装置の誤作動を回避することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、信号出力装置からの信号が入力される信号入力装置であって、前記信号出力装置が、制御回路とこの制御回路からの信号に応じてオン動作するスイッチング素子とを備え、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの一方が前記スイッチング素子の出力ラインの一方と共通にされているものにおいて、前記信号入力装置が、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの前記スイッチング素子の出力ラインと共通にしているものとは反対側の電源供給ラインを開閉可能な検査用スイッチング素子と、前記スイッチング素子がオン状態となったときに前記検査用スイッチング素子を開放動作させる検査制御手段と、前記スイッチング素子の前記出力ライン間の電位に応じて動作し、前記検査用スイッチング素子が開放された場合に前記スイッチング素子の出力ライン間の電位が変化しないことを条件に異常判定信号を出力する異常判定手段とを備えてなるところに特徴を有する。

請求項２の発明は、被検出物を検出するための検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づく出力を行う出力手段と、内部回路の異常を検出する内部回路異常検出手段と、外部センサからの信号を取り込む外部入力手段と、前記外部入力手段で取り込まれた前記外部センサからの信号に基づいて所定の動作を行う動作制御手段とを備え、前記出力手段は、前記内部回路異常検出手段で異常状態であることが判定されたときは安全側の出力を行うよう構成された安全センサであって、前記外部センサが、制御回路とこの制御回路からの前記制御信号に応じてオン動作するスイッチング素子とを備え、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの一方が前記スイッチング素子の出力ラインの一方と共通にされているものにおいて、前記安全センサは、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの前記スイッチング素子の出力ラインと共通にしているものとは反対側の電源供給ラインを開閉可能な検査用スイッチング素子と、前記スイッチング素子がオン状態となったときに前記検査用スイッチング素子を開放動作させる検査制御手段と、前記スイッチング素子の前記出力ライン間の電位に応じて動作し、前記検査用スイッチング素子が開放された場合に前記スイッチング素子の出力ライン間の電位が変化しないことを条件に前記外部センサの異常を知らせる異常判定信号を出力する異常判定手段とを備えるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記動作制御手段は、前記異常判定手段から前記異常判定信号が出力された場合には、前記外部センサからの信号を無効として前記所定の動作を行わないところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記所定の動作は前記検出手段の検出動作を無効化することであるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記検出手段は、一列状に配置された複数個の投光素子と、前記投光素子と対向した位置に配された複数個の受光素子と、前記複数の投光素子に順次投光動作をさせる投光制御手段と、前記各投光素子の投光動作に同期してそれに対応する受光素子から出力される受光量に応じた受光信号を有効化させる受光動作を行う受光制御手段と、前記受光制御手段にて有効化された受光信号を受けて、その受光量レベルと所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づき前記各光軸が入光か遮光かを判定する判定手段とからなるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、異常判定手段は、出力ライン間の電位が変化しないことを条件に異常判定信号を出力するから、信号出力装置の異常を知る（回路診断）ことが出来る。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、安全センサはスイッチング素子の出力ライン間の電位が変位しないことをもって、外部センサの異常を知ることができるから、仮に外部センサの故障により外部センサから誤った信号が出力されても、これを正規の信号と認識することがない。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、安全センサは異常判定信号が出力された時（外部センサに異常がある場合）には、所定の動作を行わないようになっている。従って、所定の動作を行う状態でないにも拘わらず、外部センサの故障により所定の動作が行われてしまうといった誤動作が未然に回避される。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、安全センサは外部センサに故障がない場合には外部センサからの信号に基づいて検出手段の検出動作を無効化するが、異常判定信号が出力されたときには、外部センサからの信号の有無に拘わらず検出手段の検出動作を無効化しない。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、投光素子は所定の投光タイミングで順次投光動作を行ない、これら各投光素子と対応する各受光素子はそれぞれ受光量レベルに応じた出力信号を出力する。判定手段は受光量レベル（出力信号）と所定の基準値とを比較することで各光軸が入光か遮光かを判定する。このような多光軸センサ（安全センサ）は、例えば工場の生産ラインなどに使用されるが、これに自己診断機能を持たせることで、安全性が高まる。

＜実施形態１＞
本実施形態は本発明に係る安全センサを製造ライン中に設けられたプレス機の近傍において、作業者の進入が禁止されている危険領域と作業者の進入が許容されている安全領域との境に配置し、作業者の手或いは体が危険領域内に進入したときには、それを検出するようにしたものである。

図１に示すように、安全センサは対向して配される投光器１０と受光器２０と、これら両投光・受光器１０、２０を制御するためのコントローラ３０を主体として構成されている。これら投受光器１０，２０は共に上下に延びた角柱状をなし、投光器１０のうち受光器２０に対する対向面には、複数の投光素子１１が上下方向に沿って一列に配されている。一方、受光器２０の対向面には、前記各投光素子１１と対をなして光軸を形成する複数の受光素子２１が、やはり上下方向に沿って一列に配されている。

これら投受光素子１１，２１は、上下方向で同じ順位に配置された投受光端子１１，２１同士が、互いに正規の相手方になっている。そして、後に詳説するように、各受光素子２１が光を受光して出力する受光信号（受けた光の受光量に応じた信号）は、正規の相手方投光素子１１からの光を受光したときにのみ、受光回路２２に受信される。尚、投光器１０、受光器２０が本発明の検出手段に相当するものである。

次に、投光器１０、受光器２０、コントローラ３０の電気的構成について説明する。
投光器１０はシフトレジスタ（本発明の投光制御手段に相当する）１５並びに、各投光素子１１が連なる投光回路１６から構成され、コントローラ３０の備えるＣＰＵ（本発明の出力手段、異常判定手段、動作制御手段に相当する）３１から投光信号Ｓｔが入力されるとシフトレジスタ１５、投光回路１６を介して各投光素子１１に対して駆動電流が流される。これにより各投光素子１１からは順次に光信号が出射される。また、ＣＰＵ３１からの投光信号Ｓｔは高周期な信号とされており、投光器１０は上記光信号の出射動作を高周期で繰り返すようになっている。

一方、受光器２０には、前記受光素子２１が連なる受光回路２２がそれぞれ備えられている。受光回路２２から出力される受光信号は常開式のアナログスイッチ２３を介し、共通の信号線にまとめられてコンパレータ（本発明の判定手段に相当する）２４に取り込まれるようになっている。

各アナログスイッチ２３はシフトレジスタ２５、同期線２６、を介してＣＰＵ３１に接続されている。そして、ＣＰＵ３１では前述の投光信号Ｓｔと同期した遮光検出信号Ｓｒが生成され、これが同期線２６を介してシフトレジスタ２５に送られるようになっている。これにより、各アナログスイッチ２３には各アナログスイッチ２３をオン状態にするためのゲート制御信号が順次送られ、オンしたアナログスイッチ２３に連なる受光素子２１の受光信号だけが、コンパレータ２４に入力される。コンパレータ２４では入力された受光信号と基準値Ｘ１との比較が行われるが、基準値Ｘ１は受光器２０が遮光状態にあるときの受光信号の大きさより大きく、遮光されてない入光状態の受光信号の大きさより小さく設定されている。そして、コンパレータ２４からは受光信号が設定された基準値Ｘ１を下回る、すなわち遮光状態にある場合に遮光検出信号ＳｄがＣＰＵ３１に対して出力されるようになっている。尚、アナログスイッチ２３、シフトレジスタ２５が本発明の受光制御手段に相当するものである。

次に、コントローラ３０はＣＰＵ３１と異常表示灯３３とを主体として構成されている。前記した検出信号Ｓｒに同期して遮光検出信号ＳｄがＣＰＵ３１に対して入力されると（検出状態）、ＣＰＵ３１は異常表示灯３３を点灯させるとともに、危険領域内のプレス機等の設備を停止させるように制御する。一方、遮光検出信号Ｓｄが検出されない状態（非検出状態）においては、ＣＰＵ３１は次述する内部回路の判定の結果、異常がないと判定されることを条件にそのままの制御状態（プレス機を稼働させた状態）を維持する。

また、安全センサには内部回路の異常検出機能（本発明の内部回路異常検出手段）が設けられている。異常検出機能の構成としては、投光側にあっては投光素子１１、投光回路１６、シフトレジスタ１５をメインとサブの２系統設け、受光側にあっても受光素子２１、受光回路２２、アナログスイッチ２３、シフトレジスタ２５、コンパレータ２４をメインとサブの２系統設けている（詳細には図示せず）。

ＣＰＵ３１にはメイン側のコンパレータ２４並びにサブ側のコンパレータ２４の双方からそれぞれ同じタイミングで遮光検出信号Ｓｄが入力されるようになっている。そして、ＣＰＵ３１は両コンパレータ２４からの出力状態に基づいて内部回路の診断を行っている。すなわち、両コンパレータ２４からの出力状況が一致している時には内部回路は正常な状態であり、出力が一致していない時には異常状態である。

内部回路に異常があると判断されたときには、ＣＰＵ３１は異常表示灯を点灯させるとともに、危険領域内のプレス機等の設備を停止させるように制御するようになっている。
尚、ＣＰＵ３１は先に述べたように（１）異常表示灯３３の点灯並びに危険領域内のプレス機等の設備の停止を行う制御と（２）プレス機を稼働させた状態を維持する制御とを行うが、これら両制御が本発明における検出手段の検出結果に基づく出力に相当するものであり、このうちの異常表示灯３３の点灯並びに危険領域内のプレス機等の設備の停止を行う制御が本発明における安全側の出力に相当する。

また、コントローラ３０を駆動させるための電源供給ラインＺ１、Ｚ２間には抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に繋がれた抵抗対が設けられるとともに、その中間接続点（以下、単に点Ｂとする）からは抵抗Ｒ３を有する入力線が引き出され、点Ｂの電圧値がＣＰＵ３１に対して入力されるようになっている。加えて、この点Ｂは外部入力端子（本発明の外部入力手段に相当する）Ａとも繋がれており、そこには次述する外部センサ５０の備えるスイッチング用トランジスタＴｒ１のコレクタが接続されるようになっている。また、コントローラ３０には一対の電源供給端子Ｄが設けられている。尚、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の大きさは等しく共にＲである。

また、図１に示すように、ワークＷの加工時には、光軸を横切るようにしてワークＷが安全領域から危険領域、或いは危険領域から安全領域に出入りする。そのため、安全センサにはワークＷを検知するための専用の外部センサ（ミューティングセンサ）５０が付設されており、この外部センサ５０によってワークＷが検知されたときには投光・受光器１０、２０による検出動作が無効化（ミュート）されるようになっている（詳細は次述）。

外部センサ５０はワーク検知用投光器５１、ワーク検知用受光器５２、制御部（本発明の制御回路に相当する）５５を主体にして構成され、ワーク検知用投光器５１は制御部５５からの投光信号が入力されると、光を投光するようになっている。一方、照射された光はワーク検知用受光器５２により受光されるようになっている。そして、制御部５５では予め設定された基準値Ｘ２とワーク検知用受光器５２より出力される出力信号の大きさを比較することでワーク検知用受光器５２が遮光状態にあるか、否かを検出するようになっている。尚、基準値Ｘ２は遮光状態の出力信号より大きく、遮光されてない入光状態の出力信号より小さな設定としてある。

一方、制御部５５の出力端子に対してオープンコレクタ出力のスイッチング用トランジスタ（本発明のスイッチング素子に相当するものであって、ＰＮＰトランジスタを使用）Ｔｒ１のベースが接続されている。ベース端子には上記判定の結果、出力信号の値が基準値Ｘ２より小さい場合にのみ制御部５５から制御信号が入力されるようになっている。
また、外部センサ５０は独自の電源を備えておらず、前記したコントローラ３０の電源供給端子Ｄから電力が供給されるようになっている。そして、プラス側の電源供給ラインＺ１に対して、スイッチング用トランジスタＴｒ１のエミッタが接続されている。
尚、スイッチング用トランジスタＴｒ１のエミッタが電源供給ラインＺ１に接続されている構成が、本発明の一対の電源供給ラインのうち一方側がスイッチング素子の出力ラインの一方と共用される構成に相当する。

そして、ＣＰＵ３１は外部入力端子Ａへの入力（点Ｂの電圧値）に基づいて先に述べた投・受光器１０、２０による検出動作を無効化するようになっている。 より具体的に説明すると、スイッチング用トランジスタＴｒ１のベースに入力がない状態（外部センサ５０のワーク検知用受光器５２が入光状態にある場合）には、スイッチング用トランジスタは開放状態にある。そのため電流は図２に示す破線の経路を流れるため点Ｂの電位はＶ／２となる。この状態では、ＣＰＵ３１による投光・受光器１０、２０の検出動作の無効化処理は行われず、コンパレータ２４から遮光検出信号Ｓｄの入力があれば、ＣＰＵ３１は異常表示灯３３を点灯させ、更にプレス機を停止させるよう所定の制御を行う（通常の制御状態、表１参照）。

一方、スイッチング用トランジスタＴｒ１のベースに入力がなされると（外部センサ５０のワーク検知用受光器５２が遮光状態にある場合）には、スイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態となる。そうすると、抵抗Ｒ２を流れる電流はスイッチング用トランジスタＴｒ１を流れる経路（図２に示す実線の経路）をとるから点Ｂの電位はＶとなる。点Ｂの電位がＶである場合にＣＰＵ３１は後述する回路診断の結果、外部センサ５０に異常がないと判断されることを条件に、投光・受光器１０、２０の検出動作の無効化、すなわち遮光検出信号Ｓｄの無効化処理を行う。すなわち、仮に、コンパレータ２４からの遮光検出信号Ｓｄの入力があっても、これを無効化するから、プレス機は遮光検出信号Ｓｄの入力がなされた状態であるにも拘わらず、駆動状態が維持される（遮光検出信号の無効化状態、表１参照）。

ところで、上記したように外部センサ５０からの入力に基づいて遮光検出信号Ｓｄの無効化処理がなされると、外部センサ５０の故障（スイッチング用トランジスタＴｒ１の短絡）により、外部センサ５０のワーク検知用受光器５２が遮光されていない入光状態（無効化が必要でない状態）であるにも拘わらず、ＣＰＵ３１が遮光検出信号Ｓｄの無効化を行ってしまう虞がある。
そのため、本安全センサは外部回路診断機能を備え、遮光検出信号Ｓｄの無効化処理を行う前段階で外部センサ５０が正常に動作しているか、否かを診断するようになっている。

より具体的に説明すると、図１に示すように電源ラインのうちスイッチング用トランジスタＴｒ１のエミッタが接続されてない側の電源供給ライン（本発明の反対側の電源供給ラインに相当する）Ｚ２には常閉式のリレー（本発明の検査用スイッチング素子に相当する）３５が介在されている。このリレー３５はスイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態となって、点Ｂの電位がＶ／２からＶに変動した後に開放されるようにＣＰＵ３１により制御されている（本発明の検査制御手段に相当する）。

これにより、外部センサ５０への電力の供給、ひいては制御部５５からベースへの制御信号の供給が断たれるから、スイッチング用トランジスタＴｒ１はオフ状態となる。この状態で、スイッチング用トランジスタＴｒ１が短絡してなければ、抵抗Ｒ２を流れる電流は図１に示す実線の経路から破線の経路に変わるから、これに伴って点Ｂの電位はＶからＶ／２に変化する。このように、リレー３５の開放に伴い点Ｂの電位が変化することを条件に、外部センサ５０が正常であることが診断出来る（表２参照）。

一方、図３に示すように、スイッチング用トランジスタＴｒ１のエミッタとコレクタとの間が短絡している場合には、リレー３５の開閉に拘わらず、電流が図２に示す実線の経路で流れるから点Ｂの電位はＶのまま変化しない。従って、リレー３５の開放に伴い点Ｂの電位が変化しないことを条件に、外部センサ５０が短絡状態にあることが診断出来る（表３参照）。

そして、ＣＰＵ３１は診断の結果、外部センサ５０が正常であると判断された場合には、先に述べた投光・受光器１０、２０による検出動作の無効化するミュート制御を行う。一方、外部センサ５０が短絡状態であると判断された場合には、外部センサからの信号、すなわち点Ｂにおける電位の変動（Ｖ/２からＶへの変動）を無効とする。これにより、点Ｂの電位はＶ/２であるとされるから、投光・受光器１０、２０による検出動作を無効化するミュート制御は行われず、通常の制御（遮光検出信号Ｓｄに基づく制御）が行われる。

本実施形態の作用効果について説明する。
作業者がプレス機でワークＷの加工作業を行う際に、作業者の体の一部が安全領域から危険領域に進入してしまった場合には、投光器１０から投光された光が作業者の体の一部に遮られるから受光器２０の受光レベル、すなわち受光信号が小さくなる。そして、コンパレータ２４では入力された受光信号と基準値Ｘ１との比較が行われ、受光信号が基準値Ｘ１を下回ることを条件に、コンパレータ２４からは遮光検出信号ＳｄがＣＰＵ３１に対して出力される。

遮光検出信号ＳｄがＣＰＵ３１に対して入力されると（検出状態）、ＣＰＵ３１は異常表示灯３３を点灯させるとともに、危険領域内のプレス機等の設備を停止させるように制御する。これにより、作業者の安全が確保される。

一方、ワークＷが安全領域から危険領域に進入してゆくと、ワーク検知用投光器５１から投光された光がワークＷに遮られる（遮光状態）からワーク検知用受光器５２の受光レベル、すなわち出力信号の大きさが小さくなる。そして、制御部５５では出力信号が基準値Ｘ１を下回っていることを条件に、スイッチング用トランジスタＴｒのベースに制御信号を入力する。
ベースに入力がなされると、スイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態となる。そうすると、抵抗Ｒ２を流れる電流の経路は図１に示す破線の経路から実線の経路に変わるから、これに伴って点Ｂの電位はＶ/２からＶに変化する。

その後、ＣＰＵ３１はリレー３５を開放させ外部センサ５０の回路診断を行う。すなわち、リレー３５の開放により外部センサ５０への電力の供給、ひいては制御部５５からベースへの信号の供給が断たれるから、スイッチング用トランジスタＴｒ１はオフ状態となる。この状態で、スイッチング用トランジスタＴｒ１が短絡してなければ、抵抗Ｒ２を流れる電流の経路が図１に示す実線の経路から破線の経路に変わるから、これに伴って点Ｂの電位はＶからＶ／２に変化する。このように、リレー３５の開放に伴い点Ｂの電位が変化することを条件に、外部センサ５０が正常であることが診断される。

回路診断により外部センサ５０が正常であると診断された後に、ＣＰＵ３１はコンパレータ２４から入力される遮光検出信号Ｓｄを全て無効化するミュート制御を行う。これにより、ワークＷの加工を行っている間、安全センサによってプレス機が停止されて加工が中断されることがない。

一方、スイッチング用トランジスタＴｒ１のエミッタとコレクタとの間が短絡している場合には、リレー３５の開閉に拘わらず、電流は図２に示す実線の経路で流れるから点Ｂの電位はＶのまま変化しない。従って、リレー３５の開放に伴い点Ｂの電位が変化しないことを条件に、外部センサ５０が短絡状態にあることが診断される。

スイッチング用トランジスタＴｒ１が短絡状態にあると診断されると、ＣＰＵ３１は、外部センサからの信号、すなわち点Ｂにおける電位の変動（Ｖ/２からＶへの変動）を無効とする。これにより、点Ｂの電位はＶ/２であるとされるから、投光・受光器１０、２０の検出動作を無効化するミュート制御は行われず、遮光検出信号Ｓｄに基づく通常の制御が行われる。

このように、安全センサは外部センサ５０の回路診断を行うことが出来る。そのため、外部センサ５０の故障（スイッチング用トランジスタＴｒ１の短絡）により、外部センサ５０のワーク検知用受光器５２が遮光されていない状態（ミュートが必要でない状態）であるにも拘わらず、ＣＰＵ３１によって遮光検出信号Ｓｄが無効化されるという事態を未然に回避することが可能となる。そのため、安全に対する信頼性が高くなる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図４ないし図５によって説明する。
実施形態１では、スイッチング用トランジスタＴｒ１にＰＮＰ型トランジスタを使用したが、実施形態２では図４に示すようにスイッチング用トランジスタＴｒ２にＮＰＮ型トランジスタを使用しており、更に、スイッチング用トランジスタＴｒ２のエミッタがグランド側の電源供給ラインＺ２に対して接続されている。また、リレー３５がエミッタが接続された電源供給ラインＺ２とは反対側、すなわちプラス側の電源ラインＺ１に設けられている。

このような回路構成であると、外部センサ５０がワークＷによって遮光されていない入光状態（スイッチング用トランジスタＴｒ２がオフの状態）にあっては、抵抗Ｒ２を流れる電流は図４に示す破線の経路で流れるから点Ｂの電位はＶ／２となる。一方、外部センサ５０がワークＷによって遮光されると、スイッチング用トランジスタＴｒ２がオン状態となるから電流は図４に示す破線の経路から実線の経路に変化する。そのため、点Ｂの電位が０ボルトとなる（表４参照）。

次に、回路診断方法について説明すると、スイッチング用トランジスタＴｒ２がオンされた状態からリレー３５を開放する。これにより、外部センサ５０への電力の供給、ひいては制御部５５からベースへの信号の供給が断たれるから、スイッチング用トランジスタＴｒ２はオフ状態となる。この状態で、スイッチング用トランジスタＴｒ２が短絡してなければ、抵抗Ｒ２を流れる電流の経路は図４に示す実線の経路から破線の経路に変化するから点Ｂの電位も０からＶ／２に変化する（表５参照）。

一方、スイッチング用トランジスタＴｒ２のエミッタとコレクタとの間が短絡している場合には、リレー３５の開閉に拘わらず、抵抗Ｒ２を流れる電流は図５に示す実線の経路で流れるから点Ｂの電位は０のまま変化しない。従って、リレー３５の開放に伴い点Ｂの電位が変化しないことを条件に、外部センサ５０が短絡状態にあることが診断される（表６参照）。
その他の構成は実施形態１と同様であるため、同一部品には同一符号を付して重複した説明を省略するものとする。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）実施形態１、２共に、回路診断機能を備えた安全センサを例示したが、外部装置の短絡を検出する目的であれば、センサ以外のものにおいても適用可能である。

（２）実施形態１、２ではスイッチング用トランジスタをＰＮＰ、或いはＮＰＮトランジスタによって構成したが、ＦＥＴによって構成してもよい。

（３）実施形態１、２ではいずれも、ＣＰＵ３１がリレー３５の開閉に伴って点Ｂの電位が変動しないことを条件に外部センサ５０の異常を判定する機能（外部センサの異常判定機能）と、判定結果に基づいて外部センサ５０からの信号を無効とする制御機能（動作制御機能）を併せ持つ構成としたが、これら両機能を個別の装置により行うものであってもよい。この場合においては、外部センサ５０に異常があれば、異常判定機能を果たす側の装置からもう一方側の装置に異常判定信号を出力する構成として、この異常判定信号に基づいてもう一方側の装置が外部センサ５０の信号を無効とすればよい。

実施形態１に係る安全センサの斜視図 安全センサの電気的構成を示す図 同じく安全センサの電気的構成を示す図（短絡状態を示す） 実施形態２に係る安全センサの電気的構成を示す図 同じく安全センサの電気的構成を示す図

符号の説明

１０…投光器
２０…受光器
３０…コントローラ
３１…ＣＰＵ（異常判定手段）
３５…リレー（検査用スイッチング素子）
５０…外部センサ
５５…制御部
Ｔｒ１…スイッチング用トランジスタ（スイッチング素子）

Claims (5)

1. 信号出力装置からの信号が入力される信号入力装置であって、
   前記信号出力装置が、制御回路とこの制御回路からの信号に応じてオン動作するスイッチング素子とを備え、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの一方が前記スイッチング素子の出力ラインの一方と共通にされているものにおいて、前記信号入力装置が、
   前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの前記スイッチング素子の出力ラインと共通にしているものとは反対側の電源供給ラインを開閉可能な検査用スイッチング素子と、
   前記スイッチング素子がオン状態となったときに前記検査用スイッチング素子を開放動作させる検査制御手段と、
   前記スイッチング素子の前記出力ライン間の電位に応じて動作し、前記検査用スイッチング素子が開放された場合に前記スイッチング素子の出力ライン間の電位が変化しないことを条件に異常判定信号を出力する異常判定手段とを備えることを特徴とする信号入力装置。
2. 被検出物を検出するための検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づく出力を行う出力手段と、
   内部回路の異常を検出する内部回路異常検出手段と、
   外部センサからの信号を取り込む外部入力手段と、
   前記外部入力手段で取り込まれた前記外部センサからの信号に基づいて所定の動作を行う動作制御手段とを備え、
   前記出力手段は、前記内部回路異常検出手段で異常状態であることが判定されたときは安全側の出力を行うよう構成された安全センサであって、
   前記外部センサが、制御回路とこの制御回路からの前記制御信号に応じてオン動作するスイッチング素子とを備え、前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの一方が前記スイッチング素子の出力ラインの一方と共通にされているものにおいて、前記安全センサは、
   前記制御回路への一対の電源供給ラインのうちの前記スイッチング素子の出力ラインと共通にしているものとは反対側の電源供給ラインを開閉可能な検査用スイッチング素子と、
   前記スイッチング素子がオン状態となったときに前記検査用スイッチング素子を開放動作させる検査制御手段と、
   前記スイッチング素子の前記出力ライン間の電位に応じて動作し、前記検査用スイッチング素子が開放された場合に前記スイッチング素子の出力ライン間の電位が変化しないことを条件に前記外部センサの異常を知らせる異常判定信号を出力する異常判定手段とを備えることを特徴とする安全センサ。
3. 前記動作制御手段は、前記異常判定手段から前記異常判定信号が出力された場合には、前記外部センサからの信号を無効として前記所定の動作を行わないことを特徴とする請求項２に記載の安全センサ。
4. 前記所定の動作は前記検出手段の検出動作を無効化することであることを特徴とする請求３に記載の安全センサ。
5. 前記検出手段は、
   一列状に配置された複数個の投光素子と、
   前記投光素子と対向した位置に配された複数個の受光素子と、
   前記複数の投光素子に順次投光動作をさせる投光制御手段と、
   前記各投光素子の投光動作に同期してそれに対応する受光素子から出力される受光量に応じた受光信号を有効化させる受光動作を行う受光制御手段と、
   前記受光制御手段にて有効化された受光信号を受けて、その受光量レベルと所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づき前記各光軸が入光か遮光かを判定する判定手段とからなることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の安全センサ。

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