JP2007101217A - 光電センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電センサ10は、各サンプリングタイミング毎に、今回のサンプリングタイミングでの受光量レベルDnと、それより前の複数のサンプリングタイミング(n−2,n−3,n−5,n−9,n−17)での各受光量レベル(Dn−2,Dn−3,Dn−5,Dn−9,Dn−17)との受光量レベル差A1〜A5を閾値Xと比較することに基づき検出動作を行う。様々なパターンで検出領域Hに進入してくる検出対象物Wに対して、「飛び」毎の受光量レベル差A1〜A5のなかのいずれかが閾値Xを超えることになる。
【選択図】図4
Description
なお、「回数に応じた情報」は、予め定められた複数ランクのなかから当該回数が属するランクに応じた表示パターンであってもよい。この構成によれば、各有効時間間隔毎の、閾値を超えた回数そのものを数値表示する場合、表示部での表示桁が多く必要となることもありえる。そこで、本構成では、上記回数そのものでなく、予め定めたランクに応じた表示パターンを表示する構成とした。従って、表示部の表示スペースを節約しつつ有効時間間隔毎の、閾値を超えた回数に応じた情報が表示部に表示することができる。
本構成によれば、互いに異なる複数の時間間隔毎の周期的変化に基づく値(例えば各周期的変化における変化量そのものや、各周期的変化における変化量の平均値など)のいずれかが閾値を超えたことを条件に例えば検出領域内に検出対象物が有ると判断する。従って、様々な移動速度で移動する各検出対象物に対して、上記複数の時間間隔毎の周期的変化量のうちいずれかに基づく値が閾値を超えることになり安定的な検出が可能となる。
本構成によれば、各サンプリングタイミング毎に、今回のサンプリングタイミングでの現在受光量と、当該今回のサンプリングタイミングよりも前であって、互いに異なるサンプリングタイミングでの複数の受光量それぞれとの受光量差を検出し、これらの複数の受光量差のうちいずれかに基づく値が閾値を超えたことを条件に検出対象物の判定をする。これにより、所定のサンプリングタイミング毎に、様々な移動速度で移動する各検出対象物の検出が可能となる。
常に、変化検出部で検出可能な多数の時間間隔毎の周期的受光量変化に基づき比較動作及び判定動作を行う必要があると限らない。そこで、本構成によれば、複数の時間間隔の中から特定の時間間隔だけを選択し、その選択時間間隔のみの周期的変化に基づいて比較動作及び判定動作を行う構成とした。これにより、不要な処理を排除して検出動作時における光電センサ全体としての処理負担を軽減できる。
本構成によれば、例えば、検出対象物の検出動作に入る前に、検出動作時に想定される様々な移動速度の検出対象物に対して有効時間間隔抽出部を実行させて、最低限必要な有効時間間隔を抽出し、これが自動で選択時間間隔として設定される。
本構成によれば、いずれの時間間隔での周期的変化に基づく値が閾値を超えなかった場合には、エラー動作(例えば、表示部にエラーを示す表示を行うなどの報知動作や、エラー信号を上位機器に出力するなど)がされる。
本構成によれば、有効時間間隔抽出部にて抽出された各有効時間間隔毎の、閾値を超えた回数に応じた情報が表示部に表示される。従って、作業者はこの表示部を見て選択時間間隔を決めて選択部にて手動で選択設定することができる。
本構成によれば、表示部は、回数に応じた情報として、回数に応じたバーグラフを表示する。従って、複数の有効時間間隔について、閾値を超えた回数に応じたバーグラフを例えば同時に表示部に表示することで、それらの回数の比較を視覚的に把握することが容易になる。
本発明の実施形態1を図1〜図5を参照しつつ説明する。
1.光電センサの構成
本実施形態の光電センサ10は、投光部から光を出射し、検出領域にて反射した光を受光部で受光し、その受光部での受光量レベルに基づいて動作を行う、いわゆる反射型光電センサである。
(1)検出モード
本実施形態の光電センサ10は、上述したように、所定周期Tのサンプリングタイミング毎に投受光動作をして、各サンプリングタイミングにおける受光素子12での受光量レベルDnを検出する。ここで、図3には、検出対象物Wをベルトコンベア18で移動させ、その間に光電センサ10にて上記所定周期Tのサンプリングタイミングで順次検出される受光量レベルDnの推移を示したタイミングチャートである。なお、同図において、検出領域Hに検出対象物Wが進入したときに受光量レベルDnの盛り上がるよう変化している。また、各受光量レベルを示す棒グラフ内には、その受光量レベルに応じた数値が示されている。
上記では、検出モードにおいて、各サンプリングタイミングで、5つの互いに異なる時間間隔(1飛び、2飛び、4飛び、8飛び、16飛び)毎の受光量レベル差A1〜A5に基づき検出対象物Wの有無の検出を行う動作について説明した。しかし、この5つの時間間隔毎の受光量レベル差A1〜A5の中には、実際にはほとんど閾値Xを超えることがなく有効に機能していないものが存在することもある。このような状態で、光電センサ10の検出モードを実行させると、CPU15は各サンプリングタイミングで本来的に不要な処理まで行うことになり好ましくない。
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)上記実施形態では、光電センサ10は反射型であったが、これに限らず、検出領域を挟むように配される投光器及び受光器を備えた、いわゆる透過型光電センサであってもよく、上記実施形態のCPU15動作であれば透過型及び反射型のいずれにも使用することができ、本発明の効果を得ることができる。
(5)上記実施形態では、各サンプリングタイミング毎に、今回のサンプリングタイミングでの受光量レベルDnと、それより前の複数のサンプリングタイミングでの各受光量レベルとの受光量レベル差に基づき「互いに異なる複数の時間間隔毎の周期的変化」を検出する構成としたが、これに限らず、互いに異なる時間間隔の複数のサンプリング周期で各時間間隔毎の受光部での受光量変化量をそれぞれ検出することで、「互いに異なる複数の時間間隔毎の周期的変化」を検出する構成であってもよい。この構成では、複数のサンプリング周期を個別にカウントする構成が必要となるが、本発明の効果を得ることができる。
(6)上記実施形態に対して、CPU15は、「ティーチングモード」において、いずれの時間間隔(飛び数)も超過回数が0回であった場合に、デジタル表示器20にエラー表示を行ったり、出力回路16を介してエラー信号を外部出力する構成を加えてもよい。これは特に自動モードのときに有意義である。
11…投光素子(投光部)
12…受光素子(受光部)
15…CPU(比較部、判定部、受光量差検出部、変化検出部、選択部、有効時間間隔抽出部)
17…記憶部
20…デジタル表示部(表示部)
A1〜A5…受光量レベル差(周期的変化に基づく値、受光量差)
H…検出領域
X…閾値
W…検出対象物
Dn−2,Dn−3,Dn−5,Dn−9,Dn−17…受光量レベル(複数の受光量)
Dn…受光量レベル(現在受光量)
Claims (7)
- 検出対象物が移動する検出領域に向けて光を照射する投光部と、
前記検出領域からの光を受光可能とする受光部と、
前記受光部での受光量について、互いに異なる複数の時間間隔毎の周期的変化を検出する変化検出部と、
前記変化検出部で検出される前記複数の時間間隔毎の周期的変化に基づく値と閾値とを比較する比較部と、
前記比較部にて前記複数の時間間隔毎の周期的変化に基づく値のいずれかが前記閾値を超えたことを条件に前記検出対象物の判定をする判定部と、を備えることを特徴とする光電センサ。 - 前記変化検出部は、
前記受光部での受光量が、所定のサンプリングタイミングで順次記憶される記憶部と、
前記各サンプリングタイミングごとに前記受光部での現在受光量と、その現在受光量をサンプリングしたタイミングよりも前において互いに異なるサンプリングタイミングでサンプリングされ前記記憶部に記憶された複数の受光量それぞれとの受光量差を、前記複数の時間間隔毎の周期的変化として検出する受光量差検出部と、を備えて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光電センサ。 - 前記変化検出部は、互いに異なる3以上の時間間隔毎の周期的変化を検出可能とされ、
前記3以上の時間間隔の中から一部の2以上の選択時間間隔を選択する選択部を備え、
前記比較部は、前記選択部で選択された前記選択時間間隔毎の周期的変化に基づく値を前記閾値と比較し、前記判定部は、前記選択時間間隔毎の周期的変化に基づく値のいずれかが前記閾値を超えたことを条件に前記検出対象物の判定をすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光電センサ。 - 前記判定部による判定に先立って前記選択部による前記選択時間間隔の選択を行う選択モードと、前記選択モードで選択された選択時間間隔によって前記判定部による判定を行う判定モードとを切り替えるモード切換部と、
前記選択モードにおいて、前記変化検出部にそれが検出可能な複数の時間間隔毎の周期的変化を検出させ、当該周期的変化に基づく値が前記閾値を超える回数が所定回数以上であった時間間隔を抽出する有効時間間隔抽出部と、を備え、
前記選択部は、前記有効時間間隔抽出部にて抽出された有効時間間隔を前記選択時間間隔として選択することを特徴とする請求項3に記載の光電センサ。 - 前記有効時間間隔抽出部にて前記所定回数以上となる時間間隔がない場合にエラー動作を行うエラー動作部を備えることを特徴とする請求項4に記載の光電センサ。
- 前記判定部による判定に先立って前記選択部による前記選択時間間隔の選択を行う選択モードと、前記選択モードで選択された選択時間間隔によって前記判定部による判定を行う判定モードとを切り替えるモード切換部と、
前記選択モードにおいて、前記変化検出部にそれが検出可能な複数の時間間隔毎の周期的変化を検出させ、当該周期的変化に基づく値が前記閾値を超える回数が所定回数以上であった時間間隔を抽出する有効時間間隔抽出部と、
前記有効時間間隔抽出部にて抽出された各有効時間間隔毎の、前記閾値を超えた回数に応じた情報を表示する表示部と、を備え、
前記選択部は、作業者の操作によって2以上の選択時間間隔を選択可能とされていることを特徴とする請求項3に記載の光電センサ。 - 前記表示部は、前記回数に応じた情報として、当該回数に応じたバーグラフを表示することを特徴とする請求項6に記載の光電センサ。
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