JPH10209836A

JPH10209836A - センサ装置およびその表示方法

Info

Publication number: JPH10209836A
Application number: JP9332351A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kamei; 隆亀井; Tomohito Noda; 智史野田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1998-08-07
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: JP3719322B2

Abstract

(57)【要約】【目的】受光レベルと閾値とを関連付けて表示し，閾
値の適切な設定，調整を可能とする。【構成】光量レベルを受光レベル表示器21のＬＥＤ21
ａ〜21ｈによりバーグラフ表示する。このバーグラフ表
示と対応させて，設定された閾値を，閾値レベル表示器
22の複数のＬＥＤ22ａ〜22ｇにより表示する。閾値レベ
ルの微調整を複数段階で行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明はセンサ装置およびその表示方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電センサや近接センサ等のセンサ装置
は，外部の物理的状態を検出し，その物理的状態を表わ
す特徴量と設定された閾値とを比較する。この比較結果
に応じてオンまたはオフ信号を出力する。このようなセ
ンサ装置においては，出力状態（オンまたはオフ）を表
示するため，出力状態に応じて出力表示灯を点灯または
消灯させている。また，特徴量のレベルを認識できるよ
うにするため，複数の表示素子からなるバーグラフ表示
器に特徴量のレベルを表示する。たとえば図14(a) に示
すように特徴量を複数の表示素子90を用いてバーグラフ
表示し，かつ出力表示灯91により出力状態を表示する。
図８(b) に示すように特徴量レベルを数字表示器92によ
りディジタル表示し，かつ出力状態を出力表示灯93によ
り表示するものもある。

【０００３】しかしながら，このような従来のセンサ装
置における表示方法によれば，出力状態や特徴量を確認
することはできるが，表示されている特徴量と設定され
た閾値との関係が分らない。閾値が適切なのかどうかを
判断することができず，センサが最適に動作するように
閾値を設定することが難しい。閾値を微調整することが
できるセンサ装置においても，表示されている特徴量と
設定され閾値との関係が明確でないので，閾値を最適値
に調整することができない。

【０００４】

【発明の開示】この発明は特徴量と閾値とを関係付けて
表示するようにすることを目的とする。

【０００５】この発明はまた，上記の表示を利用して閾
値を設定できるようにすることを目的とする。

【０００６】この発明はさらに，上記の表示を利用して
閾値を調整できるようにすることを目的とする。

【０００７】この発明によるセンサ装置は，検出すべき
物理的状態を表わす特徴量を取得する特徴量取得手段，
一列に配列された複数の表示素子を含み，上記特徴量取
得手段が取得した特徴量を，上記表示素子によって表現
されるバーグラフにより表示する特徴量表示装置，上記
特徴量表示装置の表示素子に対応して配列された複数の
表示素子を含み，設定された閾値を上記バーグラフ表示
に対応させて表示する閾値表示装置，および上記特徴量
取得手段が取得した特徴量を上記閾値と比較し，比較結
果を出力する判定手段を備えていることを特徴とする。
上記特徴量表示装置および閾値表示装置は発光ダイオー
ドや液晶表示装置により実現される。後者の場合には液
晶セグメントまたは液晶表示パネル内の領域またはドッ
トが表示素子に相当する。

【０００８】この発明による表示方法は，検出すべき物
理的状態を表わす特徴量を取得し，取得した特徴量を閾
値と比較して，比較結果を出力するセンサ装置におい
て，取得した特徴量を，一列に配列された複数の第１の
表示素子によって表現されるバーグラフで表示し，上記
閾値を，上記複数の第１の表示素子に対応して配列され
た複数の第２の表示素子によって，上記バーグラフ表示
に対応して表示するものである。

【０００９】この発明によると，特徴量がバーグラフ表
示される。さらに，特徴量をバーグラフ表示する特徴量
表示装置の表示素子に対応して，閾値が表示される。こ
れによってユーザは特徴量と閾値との関係を正しく認識
することができる。

【００１０】この発明によると閾値の調整も可能であ
る。この発明によるセンサ装置は，上記閾値表示装置に
おける複数の表示素子に対応して上記閾値を複数段階に
変更する手段，および上記閾値変更手段によって変更さ
れた閾値を保持する手段をさらに備えている。上記閾値
表示装置は上記保持手段に保持されている閾値を表示
し，上記判定手段は上記保持手段に保持されている閾値
を上記特徴量との比較に用いる。

【００１１】したがってユーザは，特徴量と関係付けて
表示されている閾値を見ながら閾値を調整することがで
き，適切な閾値調整が可能となる。

【００１２】この発明はさらに，閾値を特徴量と関係付
けて表示し，かつ閾値を設定または変更（調整）できる
センサ装置を提供している。

【００１３】この発明によるセンサ装置は，検出すべき
物理的状態を表わす特徴量を取得する特徴量取得手段，
一列に配列された複数の表示素子を含み，上記特徴量取
得手段が取得した特徴量を，上記表示素子によって表現
されるバーグラフにより表示する特徴量表示装置，入力
装置を含み，この入力装置からの入力に応答して閾値を
設定，または設定された閾値を変更する閾値処理手段，
上記閾値処理手段によって設定または変更された閾値を
保持する閾値保持手段，上記特徴量表示装置の表示素子
に対応して配列された複数の表示素子を含み，上記保持
手段に保持されている閾値を上記バーグラフ表示に対応
させて表示する閾値表示装置，および上記特徴量取得手
段が取得した特徴量を上記保持手段に保持されている閾
値と比較し，比較結果を出力する判定手段を備えてい
る。

【００１４】特徴量と関係付けて閾値が表示される。ま
たユーザはこの表示を前提として閾値の設定または変更
が行なえる。

【００１５】この発明によるセンサ装置を既に設定され
た閾値を調整するという観点から表現すると次のように
なる。

【００１６】この発明は，検出すべき物理的状態を表わ
す特徴量を取得し，取得した特徴量を閾値と比較して，
比較結果を表わす信号を出力するセンサ装置において，
所定の表示可能範囲内において，上記特徴量を，それを
表わす長さで表示する特徴量表示手段，上記特徴量表示
手段の表示可能範囲に対応して複数の位置のいずれかに
おいて上記閾値を表示する閾値表示手段，および上記複
数の位置に対応して上記閾値を複数段階に調整する手段
を備え，上記閾値表示手段は上記閾値調整手段によって
調整された閾値を表示する。

【００１７】一実施態様では，上記閾値調整手段は入力
装置を含み，この入力装置からの入力に応答して，あら
かじめ設定された閾値を上方向に複数段階に，下方向に
複数段階に変更する。

【００１８】他の実施態様では，上記閾値調整手段は，
調整方向指示入力装置と，値変更指示入力装置とを含
み，現在表示されている閾値位置を，上記調整方向指示
入力装置によって指示された方向に，上記値変更指示入
力装置によって指示された段階数移動させる。

【００１９】既に設定されている閾値を，特徴量と対応
付けて表示されている閾値を見ながらユーザは上方向ま
たは下方向に複数段階に微調整することができる。

【００２０】この発明はオン点とオフ点を持ち，スイッ
チングにヒステリシスを持つセンサ装置にも適用可能で
ある。この場合には，オン点，オフ点，オン点とオフ点
との中間点，オン点とオフ点との間のヒステリシス幅の
うちのいずれか少なくとも１つが閾値として表示され，
かつ複数段階に調整可能である。

【００２１】閾値の設定という観点からこの発明のセン
サ装置を規定すると次のように表現できる。この発明
は，検出すべき物理的状態を表わす特徴量を取得し，取
得した特徴量を閾値と比較して，比較結果を表わす信号
を出力するセンサ装置において，所定の表示可能範囲内
において，上記特徴量を，それを表わす長さで表示する
特徴量表示手段，および上記特徴量表示手段の表示可能
範囲に対応して複数の位置のいずれかにおいて上記閾値
を表示する閾値表示手段を備えている。特徴量表示手段
や閾値表示手段は発光ダイオードや液晶表示装置により
実現できる。

【００２２】この発明はヒステリシス出力特性を持つセ
ンサ装置にも適用される。

【００２３】

【実施例】この実施例は反射型光電センサに関するもの
である。その電気的構成が図１に示されている。

【００２４】この反射型光電センサは投光装置１，受光
装置２，制御装置10，表示装置20，出力装置30および入
力装置40を備えている。

【００２５】投光装置１は発光ダイオード（または半導
体レーザ），その駆動回路，投光レンズ系等を含み，パ
ルス状の光を周期的に（または連続的に）物体検知領域
に投射する。

【００２６】受光装置２は受光レンズ系，フォトトラン
ジスタまたはフォトダイオード等の受光素子，受光素子
の出力信号を増幅し，必要に応じてディジタル・データ
に変換する（制御装置10がＡ／Ｄ変換器を内蔵している
ときにはＡ／Ｄ変換機能は不要）受光回路を含む。投射
光は，検知領域に物体がもし存在すれば，その物体で反
射して受光装置２の受光素子に入射する。受光装置２の
受光出力は制御装置10に与えられる。

【００２７】制御装置10はメモリ３および周辺装置を含
むマイクロコンピュータによって実現される。マイクロ
コンピュータの果たす機能が４つのブロックで表現さ
れ，それは特徴量取得部11，判定部12，判定結果出力部
13および閾値変更処理部14である。

【００２８】特徴量取得部11はセンサによって検出され
る外部状態の特定の物理量（特徴量）を獲得するもので
あり，この特徴量はセンサの種類に応じて異なる。反射
型光電センサの場合には特徴量は物体からの反射光の受
光レベルである。この受光レベルは受光装置２の受光出
力に基づいて生成される（Ａ／Ｄ変換，レベル変換等の
処理）。

【００２９】メモリ３にはオン，オフ判定のための閾値
レベルＶth，閾値レベルを調整するための分解能ｄ，そ
の他のデータが記憶される。

【００３０】判定部12は特徴量取得部11から得られる受
光レベルとメモリ３に記憶されている閾値レベルとを比
較する。比較結果は判定結果出力部13からオンまたはオ
ン信号として出力される。

【００３１】表示装置20は後述するように，オン／オフ
出力と，受光レベルと，閾値レベルとを表示する。出力
装置30は判定結果出力部13から得られるオン／オフ信号
を制御，その他の目的のために外部装置に与えるのに適
した信号に変換する。入力装置40は後述する各種モー
ド，閾値の変更のための指令等をユーザが入力するため
のものである。

【００３２】入力装置40から入力された指令にしたがっ
て閾値変更処理部14がメモリ３内の閾値レベルを修正す
る。

【００３３】図２はユーザが操作するパネルの正面を示
すものである。このパネルには上述した表示装置20と入
力装置40が設けられている。出力部30をこのパネルに設
けてもよい。

【００３４】表示装置20は受光レベルを表示する表示器
21（特徴量表示器），閾値レベルを表示する表示器22
（閾値表示器）および出力表示灯23を含む。受光レベル
表示器21は縦一列に配列された複数個（この実施例では
８個）の発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる表示灯21
ａ，21ｂ，21ｃ，21ｄ，21ｅ，21ｆ，21ｇ，21ｈから構
成されており（バーグラフ表示器），下のものから受光
レベルに応じた個数のＬＥＤが点灯する。この実施例で
は反射型光電センサのダイナミック・レンジのうちの閾
値レベルを中心として上，下にそれぞれ18％ずつ，合計
36％のレベル範囲が８個のＬＥＤによって表示される。

【００３５】閾値レベル表示器22は表示器21の表示灯に
隣接して縦一列に配列された複数個（この実施例では７
個）のＬＥＤよりなる表示灯22ａ，22ｂ，22ｃ，22ｄ，
22ｅ，22ｆ，22ｇから構成されている。閾値レベル表示
灯は受光レベル表示灯の中間の位置にある。表示器22の
うち点灯している表示灯（ＬＥＤ）が閾値レベルを表わ
す。

【００３６】パネルのカバーにはこれらの表示器21，22
のＬＥＤの位置に対応してそれぞれ長方形，三角形の透
明（または半透明）の材料で覆われた窓があけられ，こ
れらの窓を通してＬＥＤの光が外から見える。表示器22
の表示灯の窓の三角形が，あたかも矢印のように，表示
器21の表示灯の方を向いている。

【００３７】出力表示灯23もまたＬＥＤにより構成さ
れ，オンまたはオフ出力のいずれか一方によって点灯す
る。受光レベル表示器，閾値レベル表示器および出力表
示灯は互いに異なる色の光を発光するものが好ましい。

【００３８】入力装置40は動作モード選択スイッチ41，
出力モード選択スイッチ42，調整方向指示スイッチ43お
よび設定ボタン44を含む。

【００３９】動作モード選択スイッチ41は，初期閾値レ
ベルを設定するためのティーチ・モード（TEACH ），既
に設定されている閾値レベルを調整するためのアジャス
ト・モード（ADJ ），および通常のセンシング動作を表
わすラン・モード（RUN ）のうちのいずれか一つを選択
するためのものである。

【００４０】出力モード選択スイッチ42は受光レベルが
高い（反射光が受光装置に入射している）ときにセンサ
出力をオンとするモード（出力表示灯23が点灯する）
（すなわちライト・オンL.ON），または受光レベルが低
い（反射光が入射しない）ときにセンサ出力をオンとす
るモード（出力表示灯23が点灯する）（すなわちダーク
・オンD.ON）のいずれか一方を選択するためのものであ
る。

【００４１】調整方向指示スイッチ43はアジャスト・モ
ードにおいて閾値レベルを変更するときに，閾値レベル
が変化する方向を指示するものである。設定スイッチ44
（SET ）は閾値レベルを設定するとき，または閾値レベ
ルを調整するときに操作される。

【００４２】上述した構成をもつ反射型光電センサの動
作について図３を参照して説明する。

【００４３】動作モード選択スイッチ41の状態がチェッ
クされる。この選択スイッチ41がティーチ・モードに設
定されていれば（ステップ101 でYES ），閾値レベル設
定処理（初期閾値レベルの設定）が行なわれる（ステッ
プ102 ）。

【００４４】閾値レベル設定処理のための閾値レベル・
ティーチングには２種類ある。それは１点ティーチング
と２点ティーチングである。１点ティーチングはワーク
（被検出物体）が順次搬送されており，それらのワーク
が反射型光電センサの検知領域を順次通過する場合に有
効である。２点ティーチングはワークがある場合の受光
レベルとない場合の受光レベルとの差が小さいときに有
効である。

【００４５】１点ティーチングにおいては，ユーザは動
作モード選択スイッチ41をティーチ・モードに設定し，
検知領域にワークが存在しないときに設定ボタン44をオ
ンとする。この後，ユーザは動作モード選択スイッチ41
をラン・モードに切換える。

【００４６】制御装置10は設定ボタン44がオンとされた
ときの受光レベルを読取って記憶する（この受光レベル
は最大レベルもしくは最小レベルのいずれか一方であ
る）。ワークが検知領域を順次通過していくので，制御
装置10は少なくとも１個，好ましくは複数個のワークが
検知領域を通過するのに要する所定時間の間，受光レベ
ルを一定時間間隔で取込む。取込んだ受光レベルから最
大レベルと最小レベルを抽出し，抽出した最大レベルと
最小レベルの中間に閾値レベルを設定する。

【００４７】２点ティーチングにおいてはユーザは検知
領域にワークがあるときに設定ボタン44を押す。またユ
ーザは検知領域にワークがないときに設定ボタン44を押
す。制御装置10は設定ボタン44がオンとされたとき（２
回）の受光レベルを取込み，これらの取込んだ２つの受
光レベルの中間に閾値レベルを設定する。

【００４８】閾値レベル設定処理が終了したときには，
閾値レベル表示灯22ａ〜22ｇのうち中央の表示灯22ｄが
点灯する。

【００４９】動作モード選択スイッチ41がアジャスト・
モードに設定されているときには（ステップ103 でYES
），既に設定されている閾値レベルの調整処理（マニ
ュアル・チューニング）が行なわれる（ステップ104
）。

【００５０】閾値レベル調整処理のためのマニュアル・
チューニングにおいて，ユーザは動作モード選択スイッ
チ41によってアジャスト・モードを選択し，閾値レベル
を変化させるべき方向を調整方向指示スイッチ43により
設定する。このスイッチ43を上の方に操作すれば閾値レ
ベルは高くなり，下方に操作すれば閾値レベルは低くな
る。設定ボタン44を押すたびに閾値レベルは調整方向指
示スイッチ43によって指示された方向に一単位（上述し
た分解能ｄ）ずつ修正される。調整が終ると，ユーザは
動作モード設定スイッチ41によってラン・モードを設定
する。

【００５１】図４は現在の閾値レベルをＶth0 としたと
きに，設定ボタン44が押されるごとに更新される閾値レ
ベルとそのとき点灯する閾値レベル表示灯との関係を示
している。調整方向指示スイッチ43が閾値レベルが高く
なる方向に設定されていたときに設定ボタン44が押され
るごとに閾値レベルはｄずつ高くなる。逆に調整方向指
示スイッチ43が閾値レベルが低くなる方向に設定されて
いたときには，設定ボタン44が押されるごとに閾値レベ
ルはｄずつ低くなる。

【００５２】閾値レベルがＶth0 のときには中央の閾値
レベル表示灯22ｄが点灯している。閾値レベルがＶth0
＋ｄになると，点灯していた表示灯22ｄとその上にある
表示灯22ｅとが点灯する。閾値レベルがＶth0 ＋２ｄに
なると表示灯22ｅのみが点灯する。閾値レベルが下る場
合には下にある表示灯が点灯していくことになる。７個
の表示灯22ａ〜22ｇがあるので13段階（現在の閾値レベ
ルＶth0 を含む）に閾値レベルの微調整が可能である。
一般的に言えば，ｎ個の閾値レベル表示灯があるときに
は２ｎ−１段階の調整を行なえる。

【００５３】図５は閾値レベル調整処理（ステップ104
）の詳細を示すものである。

【００５４】調整方向指示スイッチ43が閾値増大方向に
設定されているか減少方向に設定されているかがチェッ
クされる（ステップ111 ）。いずれにしても，設定ボタ
ン44が押されると（ステップ112 ，116 ），閾値増大方
向であれば現在の閾値レベルが調整可能範囲の最大レベ
ル（Ｖdt0 ＋６ｄ）に達しているかどうか（ステップ11
3 ），閾値減少方向であれば最小レベル（Ｖdt0 −６
ｄ）に達しているかどうか（ステップ117 ）がチェック
される。最大レベルまたは最小レベルに達していなけれ
ば閾値の増大または減少が可能であるから，現在の閾値
レベルを１単位ｄ，閾値調整方向に応じて，インクレメ
ントまたはデクレメントする（ステップ114 ，118 ）。
そして，図４の表にしたがって，新たな閾値に対応する
閾値レベル表示灯を点灯する（ステップ115 ）。このよ
うにして，設定ボタン44の押下によって閾値レベルが段
階的に調整される。

【００５５】現在の閾値レベルが調整可能な最大レベル
または最小レベルである場合には，もはや閾値レベル調
整は不可能である。この場合にはステップ102 の閾値レ
ベル設定処理による新たな閾値の設定が必要となろう。

【００５６】閾値レベル調整処理ののち，閾値レベル設
定処理ののち，またはラン・モードになっているときに
（ステップ103 でNO），制御装置10は投光装置１に投光
指令を出す（ステップ105 ）。これに応答して投光装置
１からパルス状の投射光が出射する。その後，制御装置
10は受光装置２からの受光信号をＡ／Ｄ変換して取込む
（ステップ106 ）。取込んだ受光レベルと既に設定また
は調整されている閾値レベルＶth0 ±ｍｄ（ｍ＝０，１
〜６）とを比較して（ステップ107 ），比較結果をセン
サ出力として出力するとともに，受光レベル表示器21お
よび出力表示灯23による表示処理を行う（ステップ108
）。図３に示すルーチンは一定時間周期で実行され
る。

【００５７】受光装置２から入力する受光レベルと点灯
する受光レベル表示灯とのライト・オン・モードにおけ
る関係が図６に示されている。受光レベルＶinは閾値レ
ベルとの関連で示されている。

【００５８】投光装置１が一定周期でパルス状投射光を
発生し，この投光信号を制御装置10に与え，制御装置は
この投光信号に応答して受光装置２からの受光信号を取
込むようにしてもよい。

【００５９】図７に受光レベル表示器21，閾値レベル表
示器22および出力表示灯23の表示例が示されている。点
灯している表示灯が黒く染められている。これはステッ
プ104 の閾値レベル調整処理後の閾値レベル表示器22の
表示状態，ステップ108 における受光レベル表示器21お
よび出力表示灯23の表示状態の例である。また，出力モ
ード選択スイッチ42によってライト・オン・モードが選
択されているものとする。

【００６０】図７(a) および(b) は調整後の閾値レベル
がＶth0 ＋２ｄであり，閾値レベル表示灯22ｅが点灯し
ている。受光レベルがこの閾値レベルに達していなけれ
ば出力表示灯23は点灯しない。受光レベル表示器21のう
ちの表示灯21ｅよりも下にある表示灯が受光レベルに応
じて点灯する（図７(a) ）。受光レベルが閾値レベルを
超えると，出力表示灯23は点灯する。表示灯21ｅよりも
下にある受光レベル表示灯21ａ〜21ｅのすべてが点灯す
るとともに，表示灯21ｆよりも上にある受光レベル表示
灯が受光レベルに応じて点灯する（図７(b) ）。

【００６１】図７(c) および(d) は調整後の閾値レベル
がＶth0 −３ｄの場合を示すものであり，閾値レベル表
示灯22ｂと22ｃが点灯している。受光レベルがこの閾値
レベル未満の場合には出力表示灯23は点灯しない（図７
(c) ）。受光レベルが閾値を超えると出力表示灯23が点
灯する（図７(d) ）。受光レベル表示灯は受光レベルに
応じて点灯する。図６から分るように，受光レベルＶin
がＶth0 −４ｄ＜Ｖin≦Ｖth0 −２ｄのときに受光レベ
ル表示灯21ａ〜21ｃが点灯する。閾値はＶth0−３ｄで
あるから，表示灯21ａ〜21ｃが点灯していても，出力表
示灯23が点灯する場合と点灯しない場合がある。

【００６２】このようにして実際の受光レベルが受光レ
ベル表示灯に表示され，閾値レベルも同様に表示される
ため，ユーザは受光レベルと閾値レベルとの関係を明確
に認識することができる。受光レベルが閾値レベルを超
えている場合には出力表示灯23も点灯し，かつ外部に検
知信号が出力される。したがってユーザは物体を検出し
ている，またはしていない状態での受光レベルと閾値レ
ベルとの関係を認識しながら閾値レベルを調整すること
ができるし，また受光レベルの閾値に対する余裕の有無
とその程度も知ることができる。

【００６３】閾値レベルの調整処理に関してマニュアル
・チューニングについて説明したが自動チューニングを
採用してもよい。自動チューニングにおいて，ユーザ
は，たとえば，まず動作モード選択スイッチ41によりテ
ィーチ・モードを選択し，検知領域にワークが存在しな
い状態で設定ボタン44を押す。続いてアジャスト・モー
ドに切換え，設定ボタン44を所定時間以上押す。最後に
ラン・モードを設定する。制御装置10は以上のユーザに
よる操作に応答して，その後一定時間間隔（たとえば30
分，この間隔は自動的に変えてもよい）で閾値レベル自
動調整処理を行う。閾値レベル自動調整処理においては
受光レベルの最大値と最小値との間に閾値レベルが位置
するように閾値レベルが変更される。

【００６４】出力表示灯23に関する上記の説明はライト
・オン・モードにおけるものであるが，ダーク・オン・
モードにおいても閾値レベル設定や閾値レベル調整の処
理は上述のものがそのままあてはまる。ダーク・オン・
モードにおいては受光レベルが閾値レベルを下廻ると出
力表示灯23が点灯し，検知信号が出力される。

【００６５】上記実施例においてはまずティーチ・モー
ドにおいて初期閾値レベルを設定し，この初期閾値レベ
ルをアジャスト・モードにおいて修正（微調整）してい
る。これに代えて，ティーチ・モードにおいて，複数段
階（上記の例では13段階）のいずれか任意のレベルに閾
値レベルを設定できるようにしてもよい。

【００６６】上記実施例はこの発明を反射型光電センサ
に適用したものであるが，様々なタイプのセンサ装置に
この発明は適用できる。たとえば光電センサには透過型
のものもあるし，他の分類で言えば光ファイバ・タイプ
等もある。光電センサでは特徴量は受光レベル（受光
量）となろう。

【００６７】他のタイプのセンサ装置ではそれに応じた
特徴量が用いられる。たとえばこの発明は近接スイッチ
にも適用できる。近接スイッチは一般に発振回路の一部
を構成する検出コイルを含む。検出コイルと被検出物体
との距離（または物体の有無）に応じて発振振幅が変化
するタイプの近接スイッチにおいては，発振振幅が特徴
量となる。発振周波数が変化するタイプの近接スイッチ
においては発振周波数（発振周波数を電圧に変換するも
のにおいては電圧）が特徴量となる。これらの特徴量が
閾値と比較される。

【００６８】圧力センサにおいては，圧力，または圧力
センサのタイプに応じて静電容量，ピエゾ抵抗素子の抵
抗値，検出回路の電圧，電流もしくは周波数等が特徴量
となろう。振動センサにおいても同様である。圧力セン
サや振動センサはマイクロマシニング技術により製造さ
れるものを含む。

【００６９】この発明はさらにカラー・センサにも適用
可能である。カラー・センサの一例は本出願人による特
願平９−169061号に開示されている。このカラー・セン
サはＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の光を被検出
物体に向けて時分割で投射する。物体からの反射光また
は透過光を受光素子により受光する。基準色をもつ物体
についてのＲ，Ｇ，Ｂの受光レベルをあらかじめ測定し
て記憶しておく。被検出物体について得られるＲ，Ｇ，
Ｂの受光レベルと記憶されている基準色物体についての
Ｒ，Ｇ，Ｂの受光レベルとの差をそれぞれ算出する。こ
れらの差のうちの最大値と許容値とを比較し，差の最大
値が許容値未満であれば，被検出物体の色は基準色と同
じであると判定する。このようなカラー・センサにおい
ては，差の最大値が特徴量であり，許容値が閾値に相当
する。

【００７０】光電スイッチや近接スイッチにはオン点と
オフ点とが設定され，出力がオンからオフへ移行する経
路とオフからオンに移行する経路の異なる，いわゆるヒ
ステリシスを持つものがある。このようなスイッチない
しはセンサにもこの発明は適用される。ヒステリシスを
持つスイッチ（センサ）の代表として光電センサを例に
とって説明する。

【００７１】光電センサにおける出力のヒステリシスに
ついて図８を参照して説明する。ライト・オン・モード
を前提とする。異なる受光レベルにオン閾値とオフ閾値
とが設定されている。オン閾値の方がオフ閾値よりも高
いレベルにある。センサ出力がオフ状態（たとえば物体
を検出していない）のとき，受光レベルがオン点を超え
て高くなるとセンサ出力はオン状態に移る（出力オン，
たとえば物体検出）。センサ出力がオン状態のとき，受
光レベルがオフ点を下廻るとセンサ出力はオフ状態とな
る。オン閾値とオフ閾値との差をヒステリシス幅とい
う。オン閾値とオフ閾値との丁度中間にオン／オフ中心
レベルを仮想する。

【００７２】図９は光電センサの操作パネルを示すもの
である。図２に示すものと同一物には同一符号を付し，
重複説明を避ける。

【００７３】この操作パネルには閾値レベル表示モード
選択スイッチ45が設けられている。この表示モード選択
スイッチ45のつまみは４つの位置をもつ。それはＯＮ，
ＭＩＤ，ＯＦＦおよびＨＹＳである。ＯＮ表示モードが
選択されているときには閾値レベル表示器22にオン点閾
値が表示され，ＯＦＦ表示モードが選択されているとき
にはオフ点閾値が表示される。ＭＩＤ表示モードが選択
されているときには閾値レベル表示器22にオン／オフ中
心レベルが表示される。オン／オフ中心レベルは図１〜
図７に示す実施例の閾値レベルに対応する。ＨＹＳ表示
モードが選択されているときには閾値レベル表示器22に
よってヒストリシス幅が表示される。オン点閾値，オフ
点閾値，オン／オフ中心レベルおよびヒステリシス幅の
いずれもが閾値の一種であるといえる。

【００７４】図10は光電センサの電気的構成を示してい
る。図１に示すものと同一物には同一符号を付し，重複
説明を避ける。

【００７５】制御装置10Ａはマイクロコンピュータによ
って実現され，その果たす機能としてオン点変更処理部
15，オフ点変更処理部16，ヒステリシス幅変更処理部17
および表示切替部18が示されている。

【００７６】メモリ３にはオン点閾値，オフ点閾値，オ
ン／オフ中心レベル，ヒステリシス幅，閾値レベル調整
分解能ｄ，その他のデータが格納されている。もっと
も，オン／オフ中心レベルはオン点閾値とオフ点閾値と
の中間であり，ヒステリシス幅はオン点閾値とオフ点閾
値との差を表わすものであるから，オン点閾値，オフ点
閾値，オン／オフ中心レベルおよびヒステリシス幅のす
べてを記憶しておく必要はない。たとえばオン点閾値お
よびオフ点閾値のみでも充分である。またオン／オフ中
心レベルとヒステリシス幅のみでもよい。オン点閾値と
ヒステリシス幅のみでもよい。

【００７７】入力装置40Ａには動作モード選択スイッチ
41，出力モード選択スイッチ42，調整方向指示スイッチ
43，設定ボタン44に加えて閾値レベル表示モード選択ス
イッチ45が含まれる。

【００７８】詳しくは後述するが，閾値変更処理部14は
オン／オフ中心レベルの調整を行い，変更後のオン／オ
フ中心レベルをメモリ３に記憶する。オン点変更処理部
15，オフ点変更処理部16およびヒステリシス幅変更処理
部17はオン点閾値，オフ点閾値およびスヒテリシス幅の
調整処理をそれぞれ行うもので，調整後のオン点閾値，
オフ点閾値およびヒステリシス幅はメモリ３に記憶され
る。これらの各種閾値の調整は，動作モード選択スイッ
チ41によってアジャスト・モードが選択され，かつ閾値
レベル表示モード選択スイッチ45によってそれぞれＭＩ
Ｄ，ＯＮ，ＯＦＦ，ＨＹＳモードがそれぞれ選択されて
いるときに，調整方向指示スイッチ43からの調整方向指
示および設定ボタン44からの入力に応答してそれぞれ実
行される。

【００７９】表示切替部18は閾値レベル表示灯が閾値レ
ベル表示モード選択スイッチ45によって選択されている
種類の閾値を表示するように表示装置20を制御する。

【００８０】図11は制御装置10Ａによる閾値レベル表示
変更処理の手順を示している。この処理は，閾値レベル
表示モード選択スイッチ45によって閾値レベル表示モー
ドが変更されたときに行なわれる。

【００８１】閾値レベル表示の変更処理は動作モード選
択スイッチ41によってアジャスト（ADJ ）モードまたは
ラン（RUN ）モードが選択されているときのみ可能であ
る（ステップ121 ，122 ）。ティーチ（TEACH ）モード
のときには閾値レベル表示灯によってオン／オフ中心レ
ベルが表示される。

【００８２】アジャスト・モードまたはラン・モードで
あれば，閾値レベル表示モード選択スイッチ45によって
選択されているモードに応じた種類の閾値レベルが閾値
レベル表示灯によって表示される。すなわち，ＯＮ表示
モードであればオン点閾値が表示され（ステップ123 で
YES ，ステップ126 ），ＭＩＤ表示モードであればオン
／オフ中心レベルが表示され（ステップ124 でYES ，ス
テップ127 ），ＯＦＦ表示モードであればオフ閾値が表
示され（ステップ125 でYES ，ステップ128 ），ＨＹＳ
表示モードであればヒステリシス幅が表示される（ステ
ップ125 でNO，ステップ129 ）。

【００８３】図12は閾値レベル表示灯による各種閾値レ
ベルの表示例を示している。図12(a) はオフ点閾値，図
12(b) はオン／オフ中心レベル，図12(c) はオン点閾値
をそれぞれ表示している。

【００８４】図13はヒステリシス幅の表示例を示すもの
である。図13(a) はヒステリシス幅がｄの場合，図13
(b) は３ｄまたは４ｄの場合をそれぞれ示している。図
13(b)において，表示灯22ｄがオン／オフ中心レベルを
表わす。表示灯22ｅ，または表示灯22ｅと22ｄがオン点
閾値を，表示灯22ｄと22ｃ，または表示灯22ｃがオフ点
閾値をそれぞれ示している。ヒステリシス幅の範囲にわ
たって表示灯が点灯する。

【００８５】閾値レベルの初期設定はティーチ・モード
で行なわれる。ティーチ・モードでのユーザによる操作
および閾値レベル設定処理は上述した実施例と同じであ
る（図３ステップ102 ）。ヒステリシス幅はあらかじめ
定められている。ティーチ・モードで設定された閾値レ
ベルがオン／オフ中心レベルとなり，その上下にオン点
閾値，オフ点閾値がそれぞれ定められる。閾値レベル表
示灯にはオン／オフ中心レベルが表示される。

【００８６】このようにして設定されたオン／オフ中心
レベル，オン点閾値，オフ点閾値，ヒステリシス幅の調
整はアジャスト・モードで行なわれる。

【００８７】動作モード選択スイッチ41をアジャスト・
モードに設定し，閾値レベル表示モード選択スイッチ45
でＭＩＤ表示モードを選択すると，オン／オフ中心レベ
ルの調整が可能となる。オン／オフ中心レベルの調整は
先の実施例における閾値レベル調整処理（図３ステップ
104 ）と同じである。閾値レベル表示灯には調整されつ
つある，または調整されたオン／オフ中心レベルが表示
される（図４参照）。

【００８８】アジャスト・モードにおいて，閾値レベル
表示モード選択スイッチ45でＯＮ表示モードが選択され
ると，オン点閾値レベルの調整が可能となる。ユーザは
調整方向指示スイッチ43によってオン点閾値を高くする
方向か，低くする方向かを選択し，設定ボタン44を押
す。設定ボタン44が押されるごとに，指示スイッチ43に
よって指示された方向に分解能ｄずつオン点閾値が変化
していく。オン点閾値は閾値レベル表示灯に表示され
る。

【００８９】オフ点閾値レベルの調整は表示モード選択
スイッチ45によってＯＦＦ表示モードが選択されること
により，オン点閾値レベル調整と同じようにして行なわ
れる。表示灯にはオフ点閾値が表示される。

【００９０】ヒステリシス幅の調整はアジャスト・モー
ドにおいて，閾値レベル表示モード選択スイッチ45によ
ってＨＹＳ表示モードを選択することにより可能とな
る。ヒステリシス幅を広くするときには調整方向指示ス
イッチ43によって値を高める方向に設定され，狭くする
ときには値を低くする方向が選択される。設定ボタン44
が押されるごとに，ヒステリシス幅はｄずつ（オン／オ
フ中心の上下にそれぞれ0.5 ｄずつ）広くまたは狭くな
る。

【００９１】上記実施例では受光レベル表示器21（特徴
量表示器）および閾値レベル表示器22（閾値表示器）は
それぞれＬＥＤにより構成されている。これらの表示器
21，22を液晶表示装置により実現することもできる。受
光レベル表示器21を１つの液晶表示装置により実現し，
閾値レベル表示器22を１つの液晶表示装置により実現す
る。これに代えて，受光レベル表示器21と閾値レベル表
示器22を１つの液晶表示装置により実現する。液晶表示
装置の液晶表示パネル（表示面）上にドットまたは領域
（セグメント）により，表示灯21ａ〜21ｈ，22ａ〜22ｇ
の形（形は図２や図９に示すものと必ずしも同じでなく
てもよい）を表現する。または，表示灯21ａ〜21ｈ，22
ａ〜22ｇの形をした液晶表示セグメントを操作パネル面
に配置する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例によるセンサ装置の電気
的機能構成を示すブロック図である。

【図２】センサ装置のパネルの正面図である。

【図３】センサ装置の全体の動作を示すフローチャート
である。

【図４】閾値レベルとそれに対応して点灯する閾値レベ
ル表示灯との関係を示す。

【図５】閾値レベル調整処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】受光レベルと点灯する受光レベル表示灯の関係
を示す。

【図７】(a) ，(b) ，(c) ，(d) は受光レベルと閾値の
表示例を示す。

【図８】ヒステリシス出力特性を持つセンサ装置の動作
を説明するものである。

【図９】この発明の第２実施例によるセンサ装置のパネ
ルの正面図である。

【図１０】第２実施例によるセンサ装置の電気的機能構
成を示すブロック図である。

【図１１】閾値レベル表示変更処理を示すフローチャー
トである。

【図１２】(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ受光レベル表示
素子と，オフ点閾値，オン／オフ中心レベル，およびオ
ン点閾値とを関連付けた表示例を示すものである。

【図１３】(a) および(b) は受光レベルとヒステリシス
幅とを関連付けて表示する例を示す。

【図１４】(a) および(b) は従来のセンサ装置における
表示例を示す。

【符号の説明】

１投光装置２受光装置３メモリ 10，10Ａ制御装置 20 表示装置 21 受光レベル表示器 21ａ〜21ｈ受光レベル表示灯 22 閾値レベル表示器 22ａ〜22ｇ閾値レベル表示灯 23 出力表示灯 30 出力装置 40，40Ａ入力装置 41 動作モード選択スイッチ 42 出力モード選択スイッチ 43 調整方向指示スイッチ 44 設定ボタン 45 表示モード選択スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｖ 8/12 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出すべき物理的状態を表わす特徴量を
取得する特徴量取得手段，一列に配列された複数の表示
素子を含み，上記特徴量取得手段が取得した特徴量を，
上記表示素子によって表現されるバーグラフにより表示
する特徴量表示装置，上記特徴量表示装置の表示素子に
対応して配列された複数の表示素子を含み，設定された
閾値を上記バーグラフ表示に対応させて表示する閾値表
示装置，および上記特徴量取得手段が取得した特徴量を
上記閾値と比較し，比較結果を出力する判定手段，を備
えたセンサ装置。
【請求項２】上記閾値表示装置における複数の表示素
子に対応して上記閾値を複数段階に変更する手段，およ
び上記閾値変更手段によって変更された閾値を保持する
手段をさらに備え，上記閾値表示装置は上記保持手段に
保持されている閾値を表示し，上記判定手段は上記保持
手段に保持されている閾値を上記特徴量との比較に用い
る，請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】検出すべき物理的状態を表わす特徴量を
取得する特徴量取得手段，一列に配列された複数の表示
素子を含み，上記特徴量取得手段が取得した特徴量を，
上記表示素子によって表現されるバーグラフにより表示
する特徴量表示装置，入力装置を含み，この入力装置か
らの入力に応答して閾値を設定，または設定された閾値
を変更する閾値処理手段，上記閾値処理手段によって設
定または変更された閾値を保持する閾値保持手段，上記
特徴量表示装置の表示素子に対応して配列された複数の
表示素子を含み，上記保持手段に保持されている閾値を
上記バーグラフ表示に対応させて表示する閾値表示装
置，および上記特徴量取得手段が取得した特徴量を上記
保持手段に保持されている閾値と比較し，比較結果を出
力する判定手段，を備えたセンサ装置。
【請求項４】上記閾値表示装置はｎ個の表示素子を備
え，これらの表示素子の１または複数個を選択すること
により閾値を２ｎ−１段階に表示する，請求項１から３
のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項５】検出すべき物理的状態を表わす特徴量を
取得し，取得した特徴量を閾値と比較して，比較結果を
出力するセンサ装置において，取得した特徴量を，一列
に配列された複数の第１の表示素子によって表現される
バーグラフで表示し，上記閾値を，上記複数の第１の表
示素子に対応して配列された複数の第２の表示素子によ
って，上記バーグラフ表示に対応して表示する，センサ
装置における表示方法。
【請求項６】検出すべき物理的状態を表わす特徴量を
取得し，取得した特徴量を閾値と比較して，比較結果を
表わす信号を出力するセンサ装置において，所定の表示
可能範囲内において，上記特徴量を，それを表わす長さ
で表示する特徴量表示手段，上記特徴量表示手段の表示
可能範囲に対応して複数の位置のいずれかにおいて上記
閾値を表示する閾値表示手段，および上記複数の位置に
対応して上記閾値を複数段階に調整する手段を備え，上
記閾値表示手段は上記閾値調整手段によって調整された
閾値を表示する，センサ装置。
【請求項７】上記閾値調整手段は，調整方向指示入力
装置と，値変更指示入力装置とを含み，現在表示されて
いる閾値位置を，上記調整方向指示入力装置によって指
示された方向に，上記値変更指示入力装置によって指示
された段階数移動させるものである，請求項６に記載の
センサ装置。
【請求項８】上記センサ装置がオン点とオフ点につい
ての異なる閾値を持つものであり，オン点およびオフ点
のうちの１つを選択する装置をさらに備え，上記閾値調
整手段は上記選択装置によって選択された点についての
閾値を調整し，上記閾値表示手段は選択された点につい
ての閾値を表示する，請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項９】上記センサ装置がヒステリシス幅を持つ
ものであり，上記閾値調整手段はヒステリシス幅を調整
するものであり，上記閾値表示手段はヒステリシス幅を
表示するものである，請求項６に記載のセンサ装置。
【請求項１０】検出すべき物理的状態を表わす特徴量
を取得し，取得した特徴量を閾値と比較して，比較結果
を表わす信号を出力するセンサ装置において，所定の表
示可能範囲内において，上記特徴量を，それを表わす長
さで表示する特徴量表示手段，および上記特徴量表示手
段の表示可能範囲に対応して複数の位置のいずれかにお
いて上記閾値を表示する閾値表示手段，を備えたセンサ
装置。