JPH11112318A - 検知装置及びその出力設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検知装置においてティーチングの際に出力状
態を同時に設定できるようにすること。 【解決手段】 ティーチング処理において最大値及び最
小値を最大値検出部６，最小値検出部７で検出する。そ
してその値に基づいて最大値範囲と最小値範囲とを設定
する。そして物体の通過により得られる最大値範囲と最
小値範囲の滞在時間情報に基づいて、いずれか短い時間
を出力オン状態となるように設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光電センサや近接セ
ンサ等の出力設定に特徴を有する検知装置及びその出力
設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光電センサを用いて搬送ライン等
を通過する被検出体（以下、ワークともいう）を検出す
る場合には、光電センサ等に閾値を設定しておく必要が
ある。閾値を設定する際には、ワークを所定位置に配置
した状態で受光レベルをサンプリングし、又ワークを取
り除いて背景状態で受光量をサンプリングし、夫々の受
光量に基づいて閾値を設定する方法（２点ティーチン
グ）がある。又ワークを所定位置に配置した状態のみで
閾値を設定する方法（１点ティーチング）も用いられて
いる。

【０００３】又このように人手を介することなくティー
チングする方法として、オートティーチングが用いられ
ている。これはワークが搬送ライン等で順次搬送される
場合に、図１７に示すように光電センサに一定時間ティ
ーチング信号を入力する。ティーチング信号が入力され
ている間には光電センサは一定周期毎にサンプリングを
行い、この間の受光量の最大値と最小値とによって閾値
を設定する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
にして閾値を設定した後、検知信号が閾値を越えるとき
又は閾値より低いときのいずれを出力オンの状態にする
かを設定する必要がある。例えば光電センサでは、受光
レベルが低いときに物体検知状態（ダークオン）とする
か、受光レベルが高いときに物体検知状態（ライトオ
ン）とするかのいずれかを出力切換スイッチ等で設定す
る必要がある。従って従来のオートティーチング方法で
は、出力設定を含めて完全なオートティーチングを実現
することができないという欠点があった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、ワーク及び背景の通過時間に基
づいて出力を自動的に設定できるようにすることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、外部の物理状態に応じた検知信号を出力する検知部
と、前記検知部より得られる出力を弁別する計測部と、
ティーチング時に前記検知部より得られる検知信号の最
大値を検出する最大値検出部と、ティーチング時に前記
検知部より得られる検知信号の最小値を検出する最小値
検出部と、前記最大値及び最小値検出部によって検出さ
れた最大値及び最小値を含む所定範囲を最大値範囲及び
最小値範囲とし、該最大値範囲，最小値範囲を通過する
滞在時間情報を保持する滞在時間データ計測部と、前記
滞在時間データ計測部によって計測された最大値滞在時
間及び最小値滞在時間のいずれかの短い時間を出力オン
状態とする出力設定部と、を有することを特徴とするも
のである。

【０００７】本願の請求項２の発明は、外部の物理状態
に応じた検知信号を閾値と比較することによって順次通
過する検知対象を検出し、検知結果信号を出力する検知
装置における出力設定方法であって、ティーチング時に
検知信号の最大値を判別し、ティーチング時に検知信号
の最小値を判別し、判別した最大値及び最小値を含む所
定範囲を夫々最大値範囲及び最小値範囲とし、前記最大
値範囲及び最小値範囲の滞在時間データを計測し、前記
最大値範囲と最小値範囲の滞在時間データを比較し、短
い時間を出力オン状態となるように設定することを特徴
とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
による光電センサの構成を示すブロック図である。本実
施の形態による光電センサ１Ａにおいて、投光部２は一
定の周期で単一もしくは複数波長で発光する投光素子を
駆動するものであり、受光部３は物体検知領域から反射
された光を受光して電気信号に変換し、コントロール部
４Ａに出力する。コントロール部４Ａは例えばマイクロ
コンピュータにより構成されており、以下に示す機能を
有するものである。コントロール部４Ａ内の計測部５は
一定周期毎に投光パルスを発生させて投光部２を駆動
し、受光部３からの受光レベルを判別し物体検知信号を
出力するものである。又コントロール部４Ａには計測部
５に加えて、最大値，最小値を検出し保持する最大値検
出部６、最小値検出部７、保持された受光レベルの最大
値，最小値から閾値を設定する閾値設定処理部８、受光
量をサンプリングするため投受光を行うサンプリング処
理部９と、受光量のデータを保持するためのメモリ部１
０及び所定サイクル数が終了したかどうかを判別するサ
イクル判別部１１を有している。更に最大値範囲（ＭＡ
Ｘ範囲），最小値範囲（ＭＩＮ範囲）の受光量データを
計測する受光量データ計測部１２、ＭＡＸ範囲，ＭＩＮ
範囲に滞在する滞在時間データ計測部１３及び出力設定
部１４を有している。受光量データ計測部１２はＭＡＸ
範囲及びＭＩＮ範囲での受光量のデータの平均値を計測
するものであり、滞在時間データ計測部１３はＭＡＸ範
囲，ＭＩＮ範囲の時間を計測するものであり、出力設定
部１４はこのデータに基づいて出力レベルのいずれのと
きにどの出力を出すかを識別して設定するものである。
又外部入力部２１は後述するように他の機器又はユーザ
から直接入力されたティーチング入力をコントロール部
４Ａに出力するものであり、外部出力部２２はティーチ
ング終了時のアンサーバック信号や計測部５からの物体
検知信号を外部に出力するものである。

【０００９】図２（ａ），（ｂ）はこの光電センサに接
続される外部機器の構成を示す図である。本図に示すよ
うに光電センサにはプログラマブルコントローラ３０又
は手入力スイッチ手段等が択一的に接続される。図２
（ａ）に示すようにプログラマブルコントローラ３０が
接続される際には、プログラマブルコントローラ本体３
１は、出力部３２を介して光電センサ側の外部入力部２
１にティーチング開始となるトリガ信号を入力する。光
電センサ１が正常にティーチングを完了した場合には、
外部出力部２２よりアンサーバック信号が出力される。
光電センサ１の外部出力部２２にはプログラマブルコン
トローラ３０の入力部３３が接続されており、この信号
を受けてプログラマブルコントローラ３０側では閾値が
更新されたものと判別できる。又その後送信される物体
検知信号によって物体の有無をプログラマブルコントロ
ーラ側で識別できる。プログラマブルコントローラ側で
はティーチング信号を出力した後、アンサーバック信号
を検出するまで光電センサからの計測情報は無効とな
り、アンサーバック信号を出力した後の計測出力が有効
と判断している。

【００１０】又光電センサ１Ａには、図２（ｂ）に示す
ように手入力スイッチ３４を外部入力部２１に接続し、
外部出力部２２には確認用の表示器３５を接続してもよ
い。このように接続して手入力スイッチ３４よりティー
チング開始のトリガ信号を入力すると、ティーチング終
了後のアンサーバック信号が確認用の表示器３５に入力
され、ティーチングの終了が確認できる。

【００１１】次に本発明の第１の実施の形態による閾値
及び出力設定処理についてフローチャート及びタイムチ
ャートを参照しつつ説明する。この実施の形態による光
電センサ１Ａは図３（ａ）に示すように、コンベア等の
搬送ライン上を順次ほぼ一定の間隔でワーク３６が搬送
され、このワーク３６を検出する用途に用いられるもの
とする。このようなワークを検出する際に光電センサ１
Ａに閾値を設定する場合には、前述したようにプログラ
マブルコントローラ３０又は手入力スイッチ３４よりテ
ィーチング開始のトリガ信号を光電センサ１Ａに入力す
る。

【００１２】次にこの実施の形態の動作について図４，
図５のフローチャートを用いて説明する。この実施の形
態ではティーチング処理を開始すると、まずステップＳ
１においてサンプリング処理を行い、ステップＳ２にお
いてメモリのＭＩＮバッファ，ＭＡＸバッファに初回受
光量を格納する。次いでステップＳ３においてサンプリ
ング処理を行い、得られた受光量がＭＡＸバッファの値
を越えているかどうか、及びＭＩＮバッファの値未満か
どうかを判別する（ステップＳ４，５）。ＭＡＸ値を越
えている場合にはステップＳ６に進んでＭＡＸバッファ
を更新し、ＭＡＸカウンタフラグ及びＭＡＸカウンタを
クリアする（ステップＳ７）。又ＭＩＮバッファの値未
満であればステップＳ８に進んでＭＩＮバッファを更新
し、ステップＳ９に進んでＭＩＮフラグ及びＭＩＮカウ
ンタをクリアする。そしてステップＳ３に戻ってサンプ
リング処理を行い、同様の処理を繰り返す。

【００１３】受光量がＭＡＸ，ＭＩＮバッファの間の値
であれば、ステップＳ４，５からステップＳ１０に進ん
で前回ＭＡＸバッファの値が更新されたかどうかをチェ
ックする。更新されていればステップＳ１１に進んでＭ
ＡＸカウンタフラグをセットしてステップ３のループに
戻る。又ステップＳ１０において前回ＭＡＸ値が更新さ
れていなければ、ステップＳ１２に進んで前回ＭＩＮバ
ッファの値が更新されたかどうかをチェックする。ＭＩ
Ｎバッファが更新されていればステップＳ１３に進んで
ＭＩＮカウンタフラグをセットし、ステップＳ３に戻
る。ステップＳ１０，Ｓ１２においてＭＡＸバッファ，
ＭＩＮバッファが更新されていなければ、図５のステッ
プＳ１４に進んでＭＡＸカウンタフラグがセットされて
いるかどうかをチェックする。このカウンタフラグがセ
ットされている場合には、ステップＳ１５に進んでＭＡ
Ｘカウンタをインクリメントし、このフラグがセットさ
れていなければ、ステップＳ１５の処理を行うことなく
ステップＳ１６に進んでＭＩＮカウンタフラグがセット
されているかどうかを判別する。このフラグがセットさ
れていればステップＳ１７に進んでＭＩＮカウンタをイ
ンクリメントし、フラグがセットされていなければこの
処理を行うことなくステップＳ１８に進んでＭＡＸカウ
ンタ，ＭＩＮカウンタ共所定値に達したかどうかをチェ
ックする。この所定値はサンプリングのタイミングとワ
ークの移動速度とから複数回連続してワーク検知前後で
受光レベルが連続的に変化し、その後変化がなくなるた
め、変化のなくなることが検出できる適切な数値を設定
しておくものとする。

【００１４】こうすれば双方のカウンタ値が規定値に達
した場合には、最大値及び最小値は物体の有無の双方の
受光レベルを含んでおり、１つのワークが通過（１サイ
クル）したことがわかる。従ってステップＳ１９に進ん
で所定のサイクル数に達したかどうかを判別する。所定
のサイクル数に達していなければステップＳ３に戻って
同様の処理を繰り返し、そして所定サイクル数に達する
とステップＳ２０において閾値設定処理を行う。閾値設
定処理は既に得られているＭＡＸバッファ，ＭＩＮバッ
ファに保持されている最大値，最小値に基づいて設定す
るものとし、例えばその中間値に閾値を設定する。この
ようにすればティーチング入力をトリガとして自動的に
閾値を設定することができる。

【００１５】ここでコントロール部１ＡはステップＳ
１，Ｓ３においてサンプリング処理部９の機能を達成し
ており、ステップＳ４，６において最大値を検出する最
大値検出部６、ステップＳ５，Ｓ８において最小値を検
出する最小値検出部７の機能を達成している。又ステッ
プＳ７，Ｓ９及びステップＳ１０〜１８において検知信
号が連続して最大値及び最小値を更新しないかどうかを
判別し、所定回数連続して更新しない場合に検知対象通
過の１サイクルを判別するサイクル判別部１１の機能を
達成している。又ステップＳ１９，Ｓ２０において少な
くとも１サイクルの間に得られた最大値及び最小値に基
づいて閾値を設定する閾値設定処理部８の機能を達成し
ている。

【００１６】次に出力設定処理について図６のフローチ
ャート及び図７のタイムチャートを用いて説明する。前
述したように閾値を設定した後、ステップＳ３１におい
てＭＡＸバッファに保持された最大値，ＭＩＮバッファ
に保持された最小値よりＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲を求め
る。ＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲は図７に示すように最大値
及び最小値を含む所定範囲であって、相互に重ならない
ように設定するものである。そしてステップＳ３２に進
んでサンプリング処理を行い、受光量を得る。そしてス
テップＳ３３において受光量がＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲
内かを判別する。ＭＡＸ範囲内であればステップＳ３
５，Ｓ３６においてＭＡＸ範囲の受光量データ及び滞在
時間データを蓄積する。同様に受光量がＭＩＮ範囲内で
あれば、ステップＳ３７，３８においてＭＩＮ範囲の受
光量データ及び滞在時間データを蓄積する。このとき滞
在時間データは積算した値を保持し、受光量データは夫
々ＭＡＸ範囲及びＭＩＮ範囲の滞在時間内での平均値を
保持しておくものとする。ＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲でな
ければこれらの処理を行うことなくステップ３９に進ん
で、ＭＡＸ範囲からＭＩＮ範囲への変化が設定回数を達
したかどうかを判別する。設定回数に達していなければ
ステップＳ３２に戻って同様の処理を繰り返す。こうす
れば図７に示すように受光レベルがＭＡＸ範囲，ＭＩＮ
範囲にあるときにのみ、その受光量の平均値と滞在時間
とを計測でき、図８（ａ），（ｂ）に示すようなデータ
が保持されることになる。そして例えば５回のＭＡＸ範
囲，ＭＩＮ範囲でのデータが得られたときにデータを集
計し、図８（ａ）に示す最大値側では、Ｖ_MAX の最小値
とＴ_MAX の最小値とを最終決定データとする。同様に図
８（ｂ）に示す最小値側でも、受光量のＶ_MIN の最大
値，滞在時間としてＶ_MIN の最小値を最終決定データと
定める。

【００１７】次いでＴ_MAX 最小値とＴ_MIN 最小値のいず
れの時間が短いかを判別する。例えばＴ_MAX の時間が小
さければ、図７（ａ）に示すように受光レベルが高いＭ
ＡＸ側がワークの検出状態であると判断でき、受光レベ
ルの低いＭＩＮ側が背景と判断できる。従って受光レベ
ルが閾値より高くなれば物体検知信号をオンとするよう
な出力とする。又図７（ｂ）に示すようにＭＡＸ値に入
っている時間が長ければ、受光量レベルの低い時間帯を
ワークの検出状態となるように出力を設定する。

【００１８】こうすればユーザが改めてダークオン，ラ
イトオンのいずれかを選択する必要がなく、使用者が望
む物体検知信号を出力することができ、完全なオートテ
ィーチングが可能となる。このとき得られたＶ_MAX の最
小値，Ｖ_MIN 最大値とに基づいて前述した閾値を修正す
るようにしてもよく、又受光量を蓄積せず、単に滞在時
間のみを計測して出力を設定するようにしてもよい。こ
うして出力の設定処理を終えると、プログラマブルコン
トローラ３０にアンサーバック信号を出力して、計測処
理に進む。

【００１９】図９は計測処理を示すフローチャートであ
り、計測処理を開始するとまずステップＳ５１において
外部入力を監視し、ティーチング入力があるかどうかを
判別する。ティーチング入力があればステップＳ５２よ
りステップＳ１に進んで前述したティーチング処理を行
う。ティーチング入力が検知されなければ、ステップＳ
５３において投光部２より光を物体検知領域に投光し、
受光部３からの受光レベルを検出する。そしてステップ
Ｓ５５において受光レベルを越えているかどうかによっ
てワークの有無を判別する。そしてステップＳ５６に進
んで判別結果を外部出力部２２より外部に出力するもの
である。こうすればプログラマブルコントローラ３０側
では外部出力部２２より出力される信号を物体検知信号
と認識することができる。

【００２０】次に本発明の第２の実施の形態による光電
センサについて説明する。図１０は第２の実施の形態に
よる光電センサのブロック図であり、前述した第１の実
施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省
略する。この実施の形態による光電センサ１Ｂはコント
ロール部４Ｂの一部の構成が異なっている。即ちコント
ロール部４Ｂはワークの通過サイクルを認識する際に必
要となる初期受光量を取得する初期値取得部４１、初期
値の受光量と取得した受光量とを後述するように比較
し、ワーク通過の１サイクルを検出すると共に、最大
値，最小値を検出するデータ比較部４２を有している。
その他の構成については前述した実施の形態と同様であ
る。

【００２１】図１１はティーチング信号が入力された後
のティーチング処理を示すフローチャートであり、ティ
ーチングが開始されると、まずステップＳ１においてサ
ンプリング処理を行い、ステップＳ６２においてそのと
きの受光量に対して一定幅の範囲を上下に設定して初期
範囲とする。例えば図１２（ａ）に示すように背景状態
の時刻ｔ₁ にティーチング入力が与えられたとき、図１
２（ｂ）に示すように背景からワーク検知の中間状態の
時刻ｔ₂ にティーチング入力が与えられたとき、及び図
１２（ｃ）に示すようにワークの検出状態の時刻ｔ₃ に
ティーチング入力が与えられたときには、夫々図示のハ
ッチングで示す領域を初期範囲とする。そしてステップ
Ｓ６３，Ｓ６４において初期範囲を外れるまでサンプリ
ング処理を繰り返し、初期範囲を外れるとステップＳ６
５，Ｓ６６に進んで再び初期範囲に復帰し、その後初期
範囲から外れたかどうかを判別する。例えば図１２
（ａ）に示す状態では、ワーク検出状態となれば初期範
囲を外れ、再び背景状態となる。そして時刻ｔ₅ に次の
ワークが近接して受光レベルが上昇すると、この初期範
囲を外れるためステップＳ６７に進む。又図１２（ｂ）
に示すように背景とワークの中間の状態からティーチン
グが開始したときも、一旦ワークの検出状態に達した
後、再び受光レベルが低下する。従って時刻ｔ₄ に初期
範囲に戻り再び初期範囲から外れるため、ステップＳ６
７に進む。更にワーク検出状態でティーチングを開始し
たときには図１２（ｃ）に示すように一旦背景を検出す
る状態となった後、再び次のワークを検出する状態とな
るため、そのワークからの信号が低下する時刻ｔ₇ に初
期範囲を外れ、ステップＳ６７に進む。ステップＳ６７
では初期範囲を外れたときに、その初期範囲を横切って
受光レベルが変化したかどうかを判別する。初期範囲を
横切って変化しなければ、図１２（ａ）又は（ｃ）に示
すようにワーク又は背景でティーチング入力があったも
のと判断して、これまでで１サイクルと認識する（ステ
ップＳ６８）。一方ステップＳ６７において、初期範囲
を横切って初期範囲を外れた場合（時刻ｔ₄ ）には、図
１２（ｂ）に示すように背景とワークとの中間の受光レ
ベルでティーチング入力があったものと判断する（ステ
ップＳ６９）。この場合には再びステップＳ７０，Ｓ７
１に進んで初期範囲に復帰した後、初期範囲を外れたか
どうかを判別する。図１２（ｂ）の場合には時刻ｔ₆ で
再び初期範囲に復帰した後、初期範囲を外れるため、こ
のときに１サイクル期間が経過したと判別する。

【００２２】そして１サイクルと判断されると、ステッ
プＳ６８又はＳ７０よりステップＳ７２に進んで、あら
かじめ定めた設定サイクル数に達したかどうかを判別
し、設定サイクルに達していなければステップＳ６５，
Ｓ６６のループに戻って同様の処理を繰り返す。尚ステ
ップＳ６４，Ｓ６６及びＳ７１のサンプリング処理の後
に、そのとき得られる受光レベルの最大値と最小値を更
新して保持していくものとする。そしてステップＳ７２
において設定サイクル数に達すれば、ステップＳ７３に
進んで閾値設定処理部８による閾値設定処理を行う。閾
値設定処理では、例えばサンプリング処理中の最大値と
最小値の中央値を閾値とする。こうして閾値設定処理を
終了した後、図６に示す第１の実施の形態と同様に、最
大値及び最小値とを用いて出力設定処理を行う。そして
出力設定を終えると、アンサーバック信号をプログラマ
ブルコントローラ３０等に出力する。こうすれば正常に
ティーチング処理が終了したことがプログラマブルコン
トローラ側で認識できる。そして閾値及び出力を設定し
た後、計測処理ルーチンに進む。

【００２３】図１１に示すフローチャートにおいて、ス
テップＳ６１，Ｓ６４，Ｓ６６及びＳ７１はサンプリン
グ処理部９の機能を達成しており、ステップＳ６１，Ｓ
６２は初期値取得部４１の機能を達成しており、又ステ
ップＳ６３〜Ｓ７０は初期範囲からの変化状態に基づい
て検知対象通過の１サイクルを判別すると共に、最大値
と最小値を判別するデータ比較部４２の機能を達成して
おり、ステップＳ７２，Ｓ７３は少なくとも１サイクル
の検知対象の通過時に得られる最大値及び最小値に基づ
いて閾値を設定する閾値設定処理部８の機能を達成して
いる。

【００２４】次に本発明の第３の実施の形態による光電
センサについて説明する。図１３は第３の実施の形態に
よる光電センサのブロック図であり、前述した第１の実
施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省
略する。この実施の形態による光電センサ１Ｃはコント
ロール部４Ｃの一部の構成が異なっている。即ちコント
ロール部４Ｃは連続する２回のサンプリングによる受光
レベルの差を算出する差分値算出部５１、及びその差分
値のレベルに基づいてワーク通過の１サイクルとその間
の最大値，最小値を判別する受光サイクル判別部５２を
有している。閾値設定処理部８は受光状態の少なくとも
１サイクル判別の間に保持された受光レベルによって閾
値を設定するものである。

【００２５】次に第３の実施の形態によるティーチング
処理について図１４のフローチャート及び図１５のタイ
ムチャートを参照しつつ説明する。この実施の形態では
ティーチング処理を開始するとまずステップＳ８１にお
いてサンプリング処理を行い、ステップＳ８２において
最初の受光量をメモリ部１０の前回サンプリング値の領
域に保持する。そしてステップＳ８３，８４に進んで一
定周期のサンプリング処理を行い、サンプリング処理に
よって得られた次の受光量を今回サンプリング値領域に
格納する。次いでステップＳ８５において、前回及び今
回のサンプリング値から差分値（＝今回サンプリング値
−前回サンプリング値）を演算する。そしてステップＳ
８６に進んで今回サンプリング値を前回サンプリング値
の領域に移動する。次いでステップＳ８７に進んで差分
値が所定の範囲±α内かどうかを判別する。図１５は受
光レベルと差分値及び状態判別結果を示すタイムチャー
トである。±αの範囲内であれば閾値の変化が少ないた
め、ワークは状態１、即ち今回及び前回はいずれもワー
クを検出している状態又は背景状態での受光と判別でき
る。従ってその受光量は閾値設定用データとして保持す
る。そしてステップＳ８７において差分値がこの範囲内
になければ状態２、即ちワークと背景との間の変化状態
と判断し、閾値設定用データとして格納しない（ステッ
プＳ８９）。そしてステップＳ９０において状態１から
状態２への移行回数が設定値に達したかどうかを判別
し、この値に達していなければステップＳ８３に戻って
同様の処理を繰り返す。この設定回数は２以上とする必
要がある。状態１から２への移行が設定回数に達する
と、ステップＳ９１に進んで閾値設定用データを用いて
閾値を設定する。例えば閾値設定用データの最大値と最
小値の中間値に閾値を設定する。そしてステップＳ９２
に進んで図６と同様の出力設定処理を行う。こうして出
力を設定した後、コントローラ３０側にアンサーバック
信号を出力して、図９の計測処理に移る。このようにす
ればティーチングを容易に行うことができ、又ワークの
通過中にも閾値設定処理が行える。

【００２６】ここでコントロール部４ＣはステップＳ８
１，Ｓ８３においてサンプリング処理部９の機能を達成
しており、ステップＳ８２，Ｓ８４，Ｓ８６において検
知信号間の差分値を演算する差分値算出部５１の機能を
達成している。又ステップＳ８７〜８９において差分値
の絶対値の変化の状態によって検知対象通過の１サイク
ルを判別すると共に、その間の最大値，最小値を判別す
る受光サイクル判別部５２の機能を達成しており、ステ
ップＳ９０，Ｓ９１は少なくとも１サイクルの検知対象
の通過が判別される間に得られる検知信号の最大値と最
小値に基づいて閾値を設定する閾値設定処理部８の機能
を達成している。

【００２７】次に本発明の第４の実施の形態について図
１６のブロック図を用いて説明する。本実施の形態は外
乱光の対策として、又相互干渉を防止するためにサンプ
リング周期をランダムにする光電センサに第３の実施の
形態を適用できるようにしたものである。この実施の形
態は前述した第３の実施の形態において差分値算出部５
１に代えて微分値を算出する微分値算出部６１を設けた
点のみが異なっており、その他の点については第３の実
施の形態と同様である。この実施の形態では図１４に示
すフローチャートのステップＳ８５において、サンプリ
ング間隔をＴとすると、前回及び今回のサンプリングの
差分値に代えて、微分値を次式で算出する。微分値＝｜
前回サンプリング値｜−｜今回サンプリング値｜÷Ｔこ
のように微分値を求め、ステップＳ８７では微分値によ
って状態１，２を判別し、図１４と同様に閾値を設定す
る。

【００２８】こうすればサンプリング間隔が一定でない
光電センサについても、前述した第３の実施の形態によ
る差分値に代えて微分値を用いることによって、第３の
実施の形態と同様にティーチング入力をトリガとして自
動的に閾値設定及び出力設定を行うことができる。

【００２９】尚各実施の形態では、通常の物体の有無を
判別するようにした光電センサについて説明している
が、通常の物体検知用のセンサに限らず本発明は図３
（ｂ）に示すようにライン上の物体に付されたマーク３
７をワークとして検出するようにしたマークセンサにつ
いても適用することができることはいうまでもない。又
前述した各実施の形態では光電センサについて説明して
いるが、本発明は光電センサに限らず近接センサ等，圧
力センサ，超音波センサ等、物理状態を検出する他の種
々の形態の検知器に適用することができる。光電センサ
の場合には受光信号を検知信号としているが、近接セン
サでは発振状態の変化を示す信号、例えば発振振幅信号
が検知信号となる。又マークセンサではマークからの反
射光の受光信号、圧力センサではセンサに導入された圧
力信号、超音波センサでは超音波受信信号が検知信号と
なる。又各実施の形態で最大値及び最小値に基づいて閾
値を設定しているが、厳密に最大値でなく最大値付近の
代表値を用いてもよく、又最大値から余裕レベル分を差
し引いた値、最大値に１よりやや小さい定数を乗じた値
を用いて最大値としてもよい。同様にして最小値も最小
値付近の代表値や最小値に余裕レベル分を加えた値、又
は最小値に１よりやや大きい定数を乗じた値を用いても
よい。更に閾値の設定は前述した各実施の形態では、最
大値及び最小値の中央値としているが、中央値に限らず
その間の値を適宜設定することができる。

【００３０】又閾値設定の際に検知信号があらかじめ予
想した変化を示さないとき、例えば第１の実施の形態で
ＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲が適切でなく、正常な動作が行
えなかった場合、第２の実施の形態では所定時間内に初
期範囲から変化しなかった場合や所定時間内に初期範囲
に戻らなかった場合等に閾値設定エラーを報知するよう
にしてもよい。第３の実施の形態では差分値、第４の実
施の形態では微分値の値が適切でなかった場合等、状態
判別が正確に行えない場合等に閾値設定エラーとしてエ
ラー処理を行うようにしてもよい。

【００３１】又前述した各実施の形態では閾値設定の際
に得られた最大値と最小値に基づいて出力オン状態を設
定するようにしているが、閾値設定とは独立して検知信
号の最大値と最小値とを求め、これに基づいて出力状態
を設定するようにしてもよいことはいうまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、検知対象の最大値範囲と最小値範囲の通過時間に基
づいて出力状態を判別できるため、出力設定を含めたオ
ートティーチングを実現することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の光電センサとこれ
に接続されるコントローラの構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
使用状態を示す概略図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
閾値設定処理を示すフローチャート（その１）である。

【図５】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
閾値設定処理を示すフローチャート（その２）である。

【図６】本発明の第１の実施の形態による出力設定処理
の動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
受光レベルと滞在時間の変化を示すタイムチャートであ
る。

【図８】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
ＭＡＸ範囲，ＭＩＮ範囲での平均受光量と滞在時間を示
す図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態による光電センサの
計測処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態による光電センサ
のブロック図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態による閾値設定方
法を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施の形態による光電センサ
の閾値設定処理における受光レベルの変化を示すグラフ
である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態による光電センサ
の構成を示すブロック図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態による閾値設定方
法を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第３の実施の形態による閾値設定処
理における受光レベルの変化を示すタイムチャートであ
る。

【図１６】本発明の第４の実施の形態による光電センサ
の構成を示すブロック図である。

【図１７】従来の光電センサに得られる受光レベルとテ
ィーチング入力を示す図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 光電センサ ２ 投光部 ３ 受光部 ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ コントロール部 ５ 計測部 ６ 最大値検出部 ７ 最小値検出部 ８ 閾値設定処理部 ９ サンプリング処理部 １０ メモリ部 １１ サイクル判別部 １２ 受光量データ計測部 １３ 滞在時間データ計測部 １４ 出力設定部 ２１ 外部入力部 ２２ 外部出力部 ３０ プログラマブルコントローラ ３１ プログラマブルコントローラ本体 ３２ 出力部 ３３ 入力部 ３４ 手入力スイッチ ３５ 表示器 ４１ 初期値取得部 ４２ データ比較部 ５１ 差分値算出部 ５２ 受光サイクル判別部 ６１ 微分値算出部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｈ 35/00 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部の物理状態に応じた検知信号を出力
   する検知部と、 前記検知部より得られる出力を弁別する計測部と、 ティーチング時に前記検知部より得られる検知信号の最
   大値を検出する最大値検出部と、 ティーチング時に前記検知部より得られる検知信号の最
   小値を検出する最小値検出部と、 前記最大値及び最小値検出部によって検出された最大値
   及び最小値を含む所定範囲を最大値範囲及び最小値範囲
   とし、該最大値範囲，最小値範囲を通過する滞在時間情
   報を保持する滞在時間データ計測部と、 前記滞在時間データ計測部によって計測された最大値滞
   在時間及び最小値滞在時間のいずれかの短い時間を出力
   オン状態とする出力設定部と、を有することを特徴とす
   る検知装置。
2. 【請求項２】 外部の物理状態に応じた検知信号を閾値
   と比較することによって順次通過する検知対象を検出
   し、検知結果信号を出力する検知装置における出力設定
   方法であって、 ティーチング時に検知信号の最大値を判別し、 ティーチング時に検知信号の最小値を判別し、 判別した最大値及び最小値を含む所定範囲を夫々最大値
   範囲及び最小値範囲とし、前記最大値範囲及び最小値範
   囲の滞在時間データを計測し、 前記最大値範囲と最小値範囲の滞在時間データを比較
   し、短い時間を出力オン状態となるように設定すること
   を特徴とする出力設定方法。