JP2008028779A - 検出センサ、マスタユニット及びセンサシステム - Google Patents

Abstract

【課題】検出条件の不用意な設定変更を防ぐことが可能な検出センサ、マスタユニット及びセンサシステムを提供すること。
【解決手段】センサシステムのセンサユニット１０にはジョグスイッチ及び設定モード切り換えスイッチを備えず、検出条件を表示しないようにするとともに、光通信用投光素子及び光通信用受光素子を設けてマスタユニット５０と通信可能にした。センサユニット１０にマスタユニット５０を並設し、該マスタユニット５０を設定ユニットとして動作させてセンサユニット１０の設定を行う。又、センサユニット１０にマスタユニット５０を並設し、該マスタユニット５０を表示ユニットとして動作させてセンサユニット１０から送信される設定内容を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出センサ、マスタユニット及びセンサシステムに関するものである。

光電センサ等の検出センサは、被検出物（ワーク）の有無による受光量の変化に対して設定された検出用しきい値レベルに基づき被検出物の検出を行なっている。近年、上記のように物体の検出等に用いられる検出センサは多機能化の傾向にあるため使用時に設定する設定項目が多くなるが、同時にセンサ本体の小型化の要求がある。そのため、検出センサ本体に備えられる表示手段等が小さくならざるを得ず、設定項目を順次切り換えて表示する等の方法が採用されている。例えば、特許文献１には、複数機能を備え、各機能に対応する設定項目をスライド移動させて表示部に表示することにより操作状態を容易に把握できるようにした検出センサが開示されている。
特開２００５−１９５６３１号公報

ところで、検出センサの動作中に検出条件を不用意に変更してしまう場合や、使用者によっては検出用しきい値レベル等の検出条件を公開したくない場合がある。このため、検出センサには操作禁止手段や表示禁止手段が備えられているものがある。しかしながら、検出センサ本体に操作手段や表示手段等が備えられているため、上記禁止手段が解除可能であり、検出センサの設定が不用意に変更されたり検出センサの検出条件が把握されたりする虞があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、検出条件の設定変更を防ぐことが可能な検出センサ、マスタユニット及びセンサシステムを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被検出物を検出するための物理量に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、前記被検出物を検出するための検出条件を設定する設定手段と、前記検出信号に基づき前記検出条件で前記被検出物を検出する物体検出手段と、外部から前記検出条件が入力される外部入力手段と、を備え、前記設定手段は、前記外部入力手段から入力されることによってのみ前記検出条件の設定を行う。

上記構成によれば、設定手段は外部入力手段から入力されることによって検出条件の設定を行うため、検出センサのみでは作業者が検出条件を変更できない。そのため、検出条件の不用意な設定変更を防ぐことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検出センサにおいて、前記外部入力手段によって前記検出条件が入力されるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段による判断動作と、前記物体検出手段による検出動作とを交互に繰り返し実行させ、前記判断手段により前記外部入力手段によって検出条件が入力されたと判断されたときに、前記設定手段よる設定を行わせる動作制御手段と、を備える。

上記構成によれば、検出条件が入力されるか否かの判断動作と被検出物の検出を行う検出動作とを交互に繰り返し、判断手段により外部入力手段によって検出条件が入力されたと判断したときに、設定手段よって設定を行う。そのため、設定動作後に検出動作をさせ、設定した検出条件が適当であるか否かを判断して動作環境に合った設定を行いたい場合等に、検出動作及び設定動作をするための操作を必要としないので、検出センサの操作性が向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の検出センサにおいて、動作状態を外部へ表示する第１の表示手段と、被検出物を検出する検出動作時には前記第１の表示手段に対して第１の態様で表示を行わせ、前記検出条件の設定を行う設定動作時には前記第１の表示手段に対して前記第１の態様とは異なる第２の態様で表示を行わせる表示制御手段と、を備える。

上記構成によれば、検出動作時と設定動作時とで第１の表示手段によって外部へ表示される表示態様が異なるため、検出センサが設定動作を行っているか検出動作を行っているかを容易に判断できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の検出センサにおいて、外部と通信可能な外部出力手段と、前記設定手段で前記検出条件の設定を行う設定動作を行った際には、設定した前記検出条件を前記外部出力手段へ出力する出力制御手段と、を備える。

上記構成によれば、検出条件を外部へ出力するので、検出センサの検出条件を外部で確認することができるので確実に設定を行うことが可能となる。又、検出センサに検出条件を確認するための表示手段を設けずに済むので検出センサを小型化できる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の検出センサにおいて、前記出力制御手段によって前記検出条件の外部出力を行わない通常モードと、前記出力制御手段によって検出条件の外部出力を行う送信モードとを切り換える動作モード切り換え手段を備える。

上記構成によれば、検出条件を送信しない通常モードと、検出条件を送信する送信モードとを切り換えることが可能であるので、必要なときのみ検出条件を確認することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の検出センサにおいて、前記外部入力手段には、前記検出条件以外に前記通常モードと前記送信モードとを切り換える動作モード切り換え信号が入力可能とされ、前記動作モード切り換え手段は前記外部入力手段に入力される前記動作モード切り換え信号に従って前記通常モードと前記送信モードとの切り換えを行う。

上記構成によれば、外部入力手段に入力される動作モード切り換え信号に従って通常モードと送信モードとの切り換えを行うため、検出センサに通常モードと送信モードとを切り換える操作手段を設けずに済むので、検出センサの簡略化及び低コスト化を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出センサにおいて、所定周期毎に、前記検出信号に基づき所定の演算条件によって演算値を演算する演算手段を備え、前記設定手段は、前記演算手段の演算値を新たな前記検出条件である検出用しきい値レベルに設定し、前記物体検出手段は検出用しきい値レベルと検出信号レベルとの比較に基づいて検出を行う。

上記構成によれば、所定周期毎に検出信号レベルに対して所定割合変動した値を新たな検出用しきい値レベルに設定し、物体検出手段は検出用しきい値レベルと検出信号レベルとの比較に基づいて検出を行うため、検出信号レベルが変動しても被検出物の誤検出を防ぐことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、前記検出条件を設定するための操作手段と、該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段と、を有する設定ユニットと、を備える。

上記構成によれば、設定手段は外部入力手段から入力されることによって検出条件の設定を行うため、検出センサのみでは作業者が検出条件を含む設定条件を変更できない。そのため、検出センサの不用意な設定変更を防ぐことができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のセンサシステムにおいて、前記検出条件は一以上の項目からなり、前記設定ユニットは前記検出条件を記憶する記憶手段と、前記操作手段で設定された項目からなる前記検出条件を前記記憶手段に記憶させる記憶制御手段とを備え、前記伝送手段は前記記憶手段に記憶される前記検出条件を伝送する。

上記構成によれば、記憶手段は検出条件を項目毎に記憶することができ、伝送手段は記憶手段に記憶される検出条件を検出センサに伝送するため、設定条件を個別項目毎に又は複数項目を一括で伝送できる。そのため、作業者は目的にあった設定をすることができ、操作性が向上する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載のセンサシステムにおいて、前記設定ユニットは、前記操作手段の操作によって前記通常モードに切り換える前記動作モード切り換え信号と前記送信モードに切り換える前記動作モード切り換え信号とを選択可能であり、いずれか選択された前記動作モード切り換え信号を前記伝送手段から前記検出センサに伝送する。

上記構成によれば、検出センサの通常モードと送信モードとの切り換えを設定ユニットで行うことができるため、検出センサに通常モードと送信モードとを切り換える操作手段を設けずに済むので、検出センサの簡略化及び低コスト化を図ることができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段と、該受信手段で受信した前記検出条件を表示する表示手段と、を有する表示ユニットと、を備える。

上記構成によれば、検出センサの外部出力手段から出力される検出条件を外部の表示ユニットで表示するため、検出センサのみでは作業者が設定を確認することができない。そのため、検出センサの検出条件の漏洩を防ぐことができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、前記検出条件を設定するための操作手段と、該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段と、を有する設定ユニットと、前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段と、該受信手段で受信した前記検出条件を表示する第２の表示手段と、を有する表示ユニットと、を備える。

上記構成によれば、検出センサの設定手段は外部入力手段に入力されることによって検出条件の設定を行うため、検出センサのみでは作業者が設定を変更できず、又検出センサの外部出力手段から出力される検出条件を外部の表示ユニットで表示するため、検出センサのみでは作業者が設定を確認することができない。そのため、検出センサの不用意な設定変更や検出条件の漏洩を防ぐことができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のセンサシステムにおいて、前記設定ユニット及び前記表示ユニットは共通のマスタユニットからなり、該マスタユニットは、該マスタユニットが前記設定ユニットとして動作するか表示ユニットとして動作するかを切り換えるユニット切り換え手段を備え、前記マスタユニットは、前記ユニット切り換え手段にて前記設定ユニットとして動作するように設定されたときは、前記検出条件を設定するための前記操作手段と、前記操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する前記伝送手段と、を有効化し、前記マスタユニットは、前記ユニット切り換え手段にて前記表示ユニットとして動作するように設定されたときは、前記検出センサから前記検出条件を受信する前記受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出条件を表示する前記第２の表示手段と、を有効化する。

上記構成によれば、マスタユニットは設定ユニットと表示ユニットとを共通化しているため、マスタユニット１つで検出センサの条件設定と設定内容の表示をすることができ、低コスト化を図ることができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のセンサシステムにおいて、前記ユニット切り換え手段は、電源投入時から所定期間内に前記受信手段に前記検出センサから信号が入力されたときは前記マスタユニットを前記表示ユニットとして動作するように切り換え、電源投入時から所定期間内に前記受信手段に前記検出センサから信号が入力されないときは前記マスタユニットを前記設定ユニットとして動作するように切り換える。

上記構成によれば、マスタユニットは電源投入後、所定期間内に外部からの信号の有無によって設定ユニット又は表示ユニットとして動作する。そのためユニットを切り換えるための操作手段を設けずに済むので、マスタユニットの簡略化及び低コスト化を図ることができる。

請求項１５に記載の発明は、求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと通信可能なマスタユニットであって、前記検出条件を設定するための操作手段、及び該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段を有する設定ユニットと、前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段、及び該受信手段で受信した前記検出条件を表示する第２の表示手段を有する表示ユニットと、備える。

上記構成によれば、マスタユニットは設定ユニットと表示ユニットとを共通化しているため、マスタユニット１つで検出センサの条件設定と設定内容の表示をすることができ、低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、検出条件の不用意な設定変更を防ぐことが可能な検出センサ、マスタユニット及びセンサシステムを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のセンサシステムは、例えば３つのセンサユニット１０と２つマスタユニット５０により構成されている。各ユニット１０，５０は、並列配列されるとともに、３つのセンサユニット１０が隣接配置され、２つのマスタユニット５０が３つのセンサユニット１０を挟むように両側に隣接配置されている。

図２に示すように、センサユニット１０のセンサ本体１１は略直方体に形成されるとともに、その上面には例えば４桁表示可能なデジタル表示部１２が設置されている。デジタル表示部１２は４つの７セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）１２ａ〜１２ｄが一列に接続される態様で構成され、その両端にセンサユニット１０の動作モードを表示する動作モード表示灯１３が配設されている。表示される動作モードには、「ＲＵＮ（検出動作のみを実行する通常検出モード）」、「ＸＭＴＧ（検出動作とマスタユニットへの検出条件の送信を実行するモード）」、「ＳＥＴ（検出条件等が設定させるモード）」、の動作モードがある。又、デジタル表示部１２の一側にはＬＥＤからなる第１の表示手段としての安定表示灯１４と、動作表示灯１５が隣接して配設されている。

センサ本体１１の側面１６には、マスタユニット５０と通信するための通信用窓１７が設けられており、内部には光通信用受光素子（図２において省略）が配設されるとともに、側面１６と対向する側面にも通信用窓１７（図２において省略）が設けられ、内部には光通信用投光素子（図２において省略）が配設されている。尚、センサ本体１１の側面１８には投光用ファイバ及び受光用ファイバ（図示略）を接続する接続端子１９，２０が設けられ、側面１８と対向する面にはケーブル２１が接続され、該ケーブル２１を介してセンサユニット１０が外部機器（図示略）と接続される。

図３に示すように、マスタユニット５０はセンサユニット１０と略同様に、マスタ本体５１は略直方体に形成されるとともに、その上面には例えば４桁表示可能な第２の表示手段としてのデジタル表示部５２が配設されている。デジタル表示部５２は４つの７セグメントＬＥＤ５２ａ〜５２ｄが一列に接続される態様で構成され、その両端にマスタユニット５０の設定モードを表示する設定モード表示灯５３が設置されている。表示される設定モードは、「ＴＥＡＣＨ（検出用しきい値レベルの設定）」、「Ｌ／Ｄ ＯＮ（入光時ＯＮ／非入光時ＯＮの設定）」、「ＴＩＭＥＲ（タイマ動作の設定）」、「ＣＵＳＴ（カスタム設定の内容表示）」、「ＰＲＯ（詳細設定）」の設定モードがある。デジタル表示部５２の一側にはＬＥＤからなる安定表示灯５４が隣接して配設されるとともに、デジタル表示部５２の他側には、マスタユニット５０を操作するための操作手段としてのジョグスイッチ（登録商標）５５とそれに近接して、設定モードを切り換えるための操作手段としての設定モード切り換えスイッチ５６が設置されている。

マスタ本体５１の側面５７にはセンサユニット１０と通信するための通信用窓５８が設けられており、内部には光通信用受光素子（図３において省略）が配設されるとともに、側面５７と対向する側面にも通信用窓５８（図３において省略）が設けられ、内部には光通信用投光素子（図３において省略）が配設されている。尚、マスタユニット５０には、ケーブル５９が接続され、該ケーブル５９を介してマスタユニット５０が外部機器と接続されている。

センサユニット１０とマスタユニット５０に備えられた通信用窓１７，５８は、図１に示すようにセンサユニット１０とマスタユニット５０とを設置した場合に、一直線上に並ぶように配置されている。従って、各ユニット１０，５０の配列位置は、入れ替えが可能である。

そして、図面左側から見て各ユニット１０，５０の右側（図１において下側）には光通信用受光素子が配設され、各ユニット１０，５０の左側には光通信用投光素子が配設されている。このため、図１において、通信上流側（図１において下側）のマスタユニット５０は、通信下流側（図１において上側）に配置されたセンサユニット１０に対して、検出条件を含む設定条件を送信することができる。又、各センサユニット１０は、下流側に配置されたマスタユニット５０に対して設定条件を送信することができる。

センサユニット１０の電気的構成を説明する。
図４に示すように、センサユニット１０は物体検出手段，設定手段，動作制御手段，表示制御手段，出力制御手段，動作モード切り換え手段，演算手段，所定周期設定手段及び所定割合設定手段としてのＣＰＵ２２を備えている。ＣＰＵ２２には、投光素子２３と、物理量検出手段としての受光素子２４と、表示部２５とが接続されている。表示部２５は、図２に示すデジタル表示部１２と動作モード表示灯１３と安定表示灯１４と動作表示灯１５とから構成されている。ＣＰＵ２２は記憶手段としてのメモリ２６及びタイマ２７を備えている。

ＣＰＵ２２は、投光素子２３を発光させ、該発光された光は受光素子２４に入射される。受光素子２４は入射光を光電変換した受光量に応じたレベルの出力信号をＣＰＵ２２に出力する。ＣＰＵ２２は、センサユニット１０の検出動作中にデジタル表示部１２に受光信号レベルを表示する。そして、ＣＰＵ２２は、受光信号レベルと検出用しきい値レベルとを比較し、被検出物Ｗの有無を判断する。

又、ＣＰＵ２２には、外部入力手段としての光通信用受光素子２８と、外部出力手段としての光通信用投光素子２９とが接続されている。光通信用受光素子２８には隣接するユニットの光通信用投光素子からの投光が入射され、光通信用受光素子２８は入射光に応じた信号をＣＰＵ２２に出力する。これにより、センサユニット１０は隣接するユニットからの情報を受信する。又、ＣＰＵ２２は、通信信号を光通信用投光素子２９に出力し、該光通信用投光素子２９は通信信号によって投光する。これにより、センサユニット１０は、隣接したユニットに情報を送信する。

ここで、本実施形態におけるセンサユニット１０の検出動作について説明する。図２に示すセンサ本体１１の接続端子１９，２０に接続された投光用ファイバ及び受光用ファイバ（図示略）の先端が順次搬送される被検出物Ｗの搬送経路（図２の白抜き矢印の方向）の両側に配置されるとともに、該搬送経路と垂直方向に沿って対向するように配置されている。そして、両ファイバを介して形成される投光素子２３及び受光素子２４間の光路（検出領域）内への被検出物Ｗの進入量に応じたレベルの出力信号（アナログ信号）がＣＰＵ２２へ出力される。ＣＰＵ２２は、この出力信号をサンプリングした測定点の受光信号レベルとメモリ２６に記憶された検出用しきい値レベルとを比較し、比較結果に応じた検出信号を出力する。センサユニット１０の検出動作中、ＣＰＵ２２は安定表示灯１４を緑色に点灯（第１の態様）させるとともに、動作表示灯１５を赤色に点灯させて作業者に検出動作が行われていることを報知する。

更に、ＣＰＵ２２は検出動作中、タイマ２７に設定された所定周期毎にその間にサンプリングした非検出時の受光信号レベルに基づいた値（例えば平均値）から所定割合（例えば１０％）減算した値を新たな検出用しきい値レベルとして設定する。これにより、図５に示すように受光信号レベルの変動に応じた検出用しきい値レベルの自動補正ができ、被検出物Ｗの誤検出を防ぐことができる。尚、非検出時の受光信号であるか否かの判断は、例えばセンサユニット１０の設置時に被検出状態の受光信号レベルを記憶させることにより行う。

次に、マスタユニット５０の電気的構成を説明する。
図６に示すように、マスタユニット５０は記憶制御手段及びユニット切り換え手段としてのＣＰＵ６０を備え、該ＣＰＵ６０には、操作部６１と表示部６２とが接続されている。操作部６１は、図３に示すジョグスイッチ５５と設定モード切り換えスイッチ５６とから構成され、表示部６２は、デジタル表示部５２と設定モード表示灯５３と安定表示灯５４とから構成される。ＣＰＵ６０は記憶手段としてのメモリ６３を備えている。

ＣＰＵ６０はジョグスイッチ５５及び設定モード切り換えスイッチ５６の操作入力を検知する。又、ＣＰＵ６０は、デジタル表示部５２の７セグメントＬＥＤ５２ａ〜５２ｄに文字・数字・記号を表示する。

又、ＣＰＵ６０には、受信手段としての光通信用受光素子６４と伝送手段としての光通信用投光素子６５が接続されている。光通信用受光素子６４には隣接するユニットの光通信用投光素子からの投光が入射され、光通信用受光素子６４は、入射光に応じた信号をＣＰＵ６０に出力する。これによりマスタユニット５０は、隣接するユニットからの情報を受信する。又、ＣＰＵ６０は、通信信号を光通信用投光素子６５に出力し、該光通信用投光素子６５は通信信号によって投光する。これにより、マスタユニット５０は、隣接したユニットに情報を送信する。

ここで、ジョグスイッチ５５又は設定モード切り換えスイッチ５６の操作と、各機能の選択について説明する。本実施形態において各機能は、関連するもの同士がまとめられて上層（上位階層）、中層（中位階層）及び下層（下位階層）の３層の階層構造に分類されており、ジョグスイッチ５５又は設定モード切り換えスイッチ５６の操作に応じて各機能を選択することができる。

具体的には図７（ａ）に示すように、設定モード切り換えスイッチ５６を押圧操作することによりマスタユニット５０の設定モードが、「ＴＥＡＣＨ」→「Ｌ／Ｄ ＯＮ」→「ＴＩＭＥＲ」→「ＣＵＳＴ」→「ＰＲＯ」→「ＴＥＡＣＨ」の順番でループ状に切り換えられるとともに、設定モード表示灯５３は切り換えられた設定モードに対応した位置の設定モード表示灯５３を点灯させる。「ＴＥＡＣＨ」、「Ｌ／Ｄ ＯＮ」、「ＣＵＳＴ」及び「ＴＩＭＥＲ」のいずれかの設定モード表示灯５３が点灯している状態で、ジョグスイッチ５５が押圧操作されると当該機能に係る処理が許容され、センサユニット１０の設定を行うことができる。

又、「ＰＲＯ」の設定モード表示灯５３が点灯している状態で、ジョグスイッチ５５が押圧操作されると、デジタル表示部５２に一段下位の層である中層の機能「Ｐｒｏ１」が表示される。そして、この状態でジョグスイッチ５５を左右の一方に倒すと、デジタル表示部５２に表示される中層の機能がその操作回数に応じて、図７（ｂ）に示すように「Ｐｒｏ１」→「Ｐｒｏ２」→「Ｐｒｏ３」→「Ｐｒｏ４」→「Ｐｒｏ５」→「Ｐｒｏ１」の順番でループ状に切り換えられる。又、ジョグスイッチ５５を他方に倒すと、その操作回数に応じてデジタル表示部５２に表示される中層の機能が、上記とは逆向きの順番でループ状に切り換えられる。

又、例えばデジタル表示部５２に中層の機能「Ｐｒｏ５」が表示されている状態で、ジョグスイッチ５５が押圧操作されると、デジタル表示部５２に表示される機能が一段下位の層である下層の機能に切り換えられ、更にジョグスイッチ５５を押圧操作することにより当該機能に係る処理が許容され、センサユニット１０の設定を行うことができる。尚、ジョグスイッチ５５を押圧操作して各機能を選択した状態で、設定モード切り換えスイッチ５６を押圧操作することにより選択が解除される。マスタユニット５０の操作時に、安定表示灯５４はセンサユニット１０と区別するために緑色で点滅する。

上記のように構成されたセンサユニット１０は通信信号状態及び設定条件に応じて、通常モード、送信モード又は被設定モードの各動作モードになり、マスタユニット５０は通信信号状態によって表示ユニット又は設定ユニットとして動作する。図８の白抜き矢印は通信方向を示している。図８（ａ）のようにセンサユニット１０がマスタユニット５０よりも通信方向の下位側に設置されているときは、センサユニット１０は検出条件等が変更される被設定モードで動作し、マスタユニット５０はセンサユニット１０の検出条件等の設定を行う設定ユニットとして動作をする。又、センサユニット１０はマスタユニット５０と通信を行わない場合には通常の検出動作を行う通常モードで動作する。図８（ｂ）に示すように、センサユニット１０がマスタユニット５０よりも通信方向の上位側に設置されている場合には、センサユニット１０は検出条件をマスタユニット５０に出力する送信モードで動作し、マスタユニット５０は表示部６２に該検出条件を表示する表示ユニットとして動作する。

次に、センサユニット１０の動作を図９に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、電源投入されたセンサユニット１０は、マスタユニット５０からの通信受光の有無を判断する（ステップＳ１００）。このステップＳ１００においてマスタユニット５０から通信受光が有る場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、図８（ａ）の設置状態になるためセンサユニット１０は被設定モードで動作する。一方、マスタユニット５０からの通信受光が無い場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、センサユニット１０は予め送信モードに設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、センサユニット１０が送信モードに設定されている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、センサユニット１０は送信モードで動作し、センサユニット１０が送信モードに設定されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、センサユニット１０は通常モードで動作する。以下、通常モード、送信モード及び被設定モードのそれぞれを説明する。

［通常モード］
ＣＰＵ２２は通信処理を停止し（ステップＳ１１０）、被検出物Ｗの検出動作を繰り返す（ステップＳ１１１）。尚、通常モードであるときは安定表示灯１４を点灯させる（第１の態様）。

［送信モード］
ＣＰＵ２２は光通信用投光素子２９を発光させ、センサユニット１０の検出条件等の設定情報をマスタユニット５０に一括送信する（ステップＳ１２０）。次いで被検出物Ｗの検出動作を行い（ステップＳ１２１）、受光信号レベル及び検出用しきい値レベルをマスタユニット５０に送信し（ステップＳ１２２）、ステップＳ１２１に移行する。尚、送信モードであるときは安定表示灯１４を、例えば１秒間隔で点滅させる（第２の態様）。

［被設定モード］
ＣＰＵ２２は、マスタユニット５０から受信した設定内容の有無を判断する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０において受信した設定内容がある場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、受信内容に従って設定を変更する設定処理を行い（ステップＳ１３１）、変更した設定内容を光通信用投光素子２９を介して送信する（ステップＳ１３２）。次に、ＣＰＵ２２は、被検出物Ｗの検出動作を行い（ステップＳ１３３）ステップ１３０に移行する。上記ステップＳ１３０において受信した設定内容がない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ＣＰＵ２２はステップＳ１３３に移行し、被検出物Ｗの検出動作を行う。尚、被設定モードであるときは安定表示灯１４を、例えば２秒間隔で点滅させる（第３の態様）。

次に、マスタユニット５０の動作を図１０に示すフローチャートに従って説明する。
先ず、電源投入されたマスタユニット５０は、所定期間、センサユニット１０からの通信受光の有無を判断する（ステップＳ２００）。センサユニット１０からの通信受光が所定期間内に有る場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、マスタユニット５０は表示ユニットとして動作し、通信受光が所定期間内に無い場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、マスタユニット５０は設定ユニットとして動作する。以下、表示ユニットとしての動作と設定ユニットとしての動作をそれぞれ説明する。

［表示ユニット］
先ず、ＣＰＵ６０は、マスタユニット５０が表示ユニットとして動作するための設定として、デジタル表示部５２及び光通信用受光素子６４を有効化し（ステップＳ２１０）、センサユニット１０から送信される設定内容の受信が完了したか否かを判断する（ステップＳ２１１）。このステップＳ２１１において受信が完了したら（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、受信した設定内容を展開する（ステップＳ２１２）。次に、デジタル表示部５２に検出条件（例えば、検出用しきい値レベル）を表示し（ステップＳ２１３）、ジョグスイッチ５５からの操作入力の有無を判断する（ステップＳ２１４）。ジョグスイッチ５５からの操作入力が有る場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、ジョグスイッチ５５の操作に従ってデジタル表示部５２に表示する内容を変更する。例えば、検出用しきい値レベルから所定期間の設定値に変更する。操作入力が無い場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）、センサユニット１０からの通信受光を受信して、受光信号レベル及び検出用しきい値レベルの表示を更新する（ステップＳ２１６）。尚、表示ユニットとして動作するとき、ＣＰＵ６０は、安定表示灯５４を例えば１秒間隔で点滅させる。

［設定ユニット］
先ず、ＣＰＵ６０は、マスタユニット５０が設定ユニットとして動作するための設定として、ジョグスイッチ５５、設定モード切り換えスイッチ５６及び光通信用投光素子６５を有効化し、光通信用投光素子６５を一旦発光させる（ステップＳ２２０）。この発光により、センサユニット１０が被設定モードで動作する。

次に、ＣＰＵ６０は、ジョグスイッチ５５及び設定モード切り換えスイッチ５６からの操作入力の有無を判断し（ステップＳ２２１）、ジョグスイッチ５５及び設定モード切り換えスイッチ５６からの操作入力が有る場合（ステップＳ２２１：ＹＥＳ）、操作入力によって設定内容に変更があるか否かを判断する（ステップＳ２２２）。設定内容に変更がない場合（ステップＳ２２２：ＮＯ）、メモリ６３に記憶された設定内容をセンサユニット１０に送信する（ステップＳ２２３）。設定内容に変更が有る場合（ステップＳ２２２：ＹＥＳ）、メモリ６３に記憶されている設定内容を変更し（ステップＳ２２４）、変更した設定内容をセンサユニット１０に送信する（ステップＳ２２５）。尚、設定ユニットとして動作するとき、ＣＰＵ６０は、安定表示灯５４を、例えば２秒間隔で点滅させる。

上記のようにそれぞれ動作するセンサユニット１０及びマスタユニット５０において、動作モードの変更は、センサユニット１０及びマスタユニット５０の配列と、電源の投入により行われる。例えば、図１に示すように、センサユニット１０の両側にマスタユニット５０を配置した場合、通信上流側（図１において下側）に配置されたマスタユニット５０は設定ユニットとして動作し、通信下流側（図１において上側）に配置されたマスタユニット５０は表示ユニットとして動作する。そして、各センサユニット１０は、設定ユニットとして動作するマスタユニット５０からの通信受光により被設定モードにて動作する。各センサユニット１０は、この被設定モードにおいて、マスタユニット５０から送信される設定条件によって設定処理を行い、設定内容を送信する。従って、２つのマスタユニット５０をセンサユニット１０の両側に隣接配置することにより、設定内容を確認しながらセンサユニット１０の設定を行うことができる。又、複数のセンサユニット１０を隣接させることにより、複数のセンサユニット１０に対して検出条件を同時に設定することができる。

又、図８（ａ）に示すように、センサユニット１０とマスタユニット５０とを隣接配置した場合、マスタユニット５０は設定ユニットとして動作し、センサユニット１０は被設定モードにて動作する。従って、マスタユニット５０から設定条件を送信することで、センサユニット１０の設定条件の設定処理を個別に行うことができる。そして、マスタユニット５０からセンサユニット１０の動作モードの設定を行った後、センサユニット１０及びマスタユニット５０を図８（ｂ）に示すように配置を入れ替える。すると、センサユニット１０は送信モードにて動作し、マスタユニット５０は表示ユニットとして動作し、マスタユニット５０は、センサユニット１０から送信される設定内容を表示する。従って、１つのマスタユニット５０により、センサユニット１０の条件設定と設定内容の表示とを行うことができる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）センサユニット１０にマスタユニット５０を並設し、該マスタユニット５０を設定ユニットとして動作させてセンサユニット１０の設定を行うようにした。従って、センサユニット１０にはジョグスイッチ及び設定モード切り換えスイッチを必要とせず、センサユニット１０単体ではセンサユニット１０の設定内容を変更することができない。そのため、マスタユニット５０によって設定を行った後、センサユニット１０単体で用いれば不用意な設定変更を防ぐことができる。

（２）センサユニット１０にマスタユニット５０を並設し、該マスタユニット５０を表示ユニットとして動作させてセンサユニット１０から送信される設定条件を表示するようにした。従って、センサユニット１０単体では検出条件が表示されないため、検出条件の漏洩を防ぐことができる。

（３）センサユニット１０は被設定モードにおいて、設定内容を変更し、該設定内容を表示ユニットとして動作するマスタユニット５０に送信した後、検出動作を行い、再びマスタユニット５０から送信された設定内容に変更するといった動作を繰り返す。表示ユニットとして動作するマスタユニット５０によって設定内容を確認することで、確実に設定を行うことができる。更にセンサユニット１０が検出動作を行うことで、マスタユニット５０を取り外して電源を再投入することによって、センサユニット１０の動作モードを変更することなく、検出動作をすることができ、組み換え等の手間を省くことができる。

（４）センサユニット１０は通常モードのときに安定表示灯１４を点灯させ、送信モードのときに安定表示灯１４を所定の第１間隔で点滅させ、被設定モードの時には安定表示灯１４を所定の第１間隔とは異なる所定の第２間隔で点滅させるようにしたため、センサユニット１０の動作モードを容易に確認することができる。

（５）マスタユニット５０は表示ユニットとして動作するときに安定表示灯５４を所定の第１間隔で点滅させ、設定ユニットとして動作するときには安定表示灯５４を第１間隔とは異なる所定の第２間隔で点滅させるようにしたため、マスタユニット５０の各ユニットとしての動作を容易に確認することができる。

（６）センサユニット１０の通常モードと送信モードとを、マスタユニット５０によって切り換えることができるため、センサユニット１０に動作モード切り換えスイッチを設けなくてもよく、センサユニット１０を簡略化できる。

（７）センサユニット１０は、通常モードでは検出条件をマスタユニット５０に送信せず、送信モードでは検出条件をマスタユニット５０に送信するため、通常モードと送信モードを切り換えることにより必要なときのみ検出条件をマスタユニット５０に表示させることができる。

（８）マスタユニット５０によって設定された所定周期毎に、その間にサンプリングした受光信号レベルに基づいて新たな検出用しきい値レベルとして設定する。そのため、図５に示すように受光信号レベルの変動に応じた検出用しきい値レベルの自動補正ができ、受光信号レベルの変動に対して被検出物Ｗの誤検出を防ぐことができる。

（９）マスタユニット５０は表示ユニット及び設定ユニットとして動作するため、別々のユニットを用意せずに済むのでコストの低減を図ることが可能である。
尚、上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。

・上記実施形態において、センサユニット１０の通常モードと送信モードとを切り換えるための切り換えスイッチをセンサユニット１０に設けてもよい。このような切り換えスイッチを設けてもセンサユニット１０の検出条件を変更することはできないため、不用意な検出条件の設定変更や検出条件の漏洩を防ぐことができる。

・上記実施形態では、センサユニット１０にデジタル表示部１２を設けて受光信号レベルを表示したが、デジタル表示部１２を削除し、マスタユニット５０において受光信号レベルを表示してもよい。これによれば、センサユニット１０にデジタル表示部１２を設けなくてもよいため、センサユニット１０の小型化及び低コスト化を図ることができる。

・上記実施形態では、非検出時の受光信号レベルから１０％減算した値を新たな検出用しきい値レベルとして設定したが、その他の方法により検出用しきい値レベルを設定してもよく、例えば所定期間内の受光信号レベルにおける最大値と最小値の中間値を検出用しきい値レベルとしてもよい。

・上記実施形態では、マスタユニットに４桁表示可能なデジタル表示部５２を設けていたが、８桁表示可能なデジタル表示部を設けて、受光信号レベル及び検出用しきい値レベルを同時に表示してもよい。

・上記実施形態において、各センサユニット１０にそれぞれを識別するためのコード（識別コード）を固定又は変更可能に設定し、マスタユニット５０は、設定条件とともに識別コードを送信する。これにより、複数のセンサユニット１０が通信可能に隣接配置されている場合においても、所望のセンサユニット１０に対して条件設定を行うことが可能である。

・上記実施形態において、センサユニット１０には外部出力手段としての光通信用投光素子２９を備え動作モードの中に送信モードを有していたが、光通信用投光素子２９を備えず、動作モードも通常モードと被設定モードの２つであってもよい。この構成において、安定表示灯１４による表示の態様は２つでよい。

・上記実施形態において、センサユニット１０の動作モードは、通常モード、送信モード及び被設定モードの３つであったが、その他の動作モードを設けて４つ以上にしてもよい。この構成において、安定表示灯１４による表示の態様をセンサユニット１０の有する動作モードの数に対応させる。

センサシステムの平面図。 センサユニットの斜視図。 マスタユニットの斜視図。 センサユニットのブロック回路図。 検出信号レベルと検出用しきい値レベルの波形図。 マスタユニットのブロック回路図。 （ａ）（ｂ）は機能の階層構造を示す説明図。 （ａ）は設定モード時の設置状態を示す平面図、（ｂ）は送信モード時の設置状態を示す平面図。 センサユニットの動作を示すフローチャート。 マスタユニットの動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０…センサユニット、２４…受光素子、２２,６１…ＣＰＵ、２６,６４…メモリ、２８，６５…光通信用受光素子、２９，６６…光通信用投光素子、５０…マスタユニット、５２…デジタル表示部、５６…ジョグスイッチ、５７…設定モード切り換えスイッチ。

Claims (15)

1. 被検出物を検出するための物理量に応じたレベルの検出信号を出力する物理量検出手段と、
   前記被検出物を検出するための検出条件を設定する設定手段と、
   前記検出信号に基づき前記検出条件で前記被検出物を検出する物体検出手段と、
   外部から前記検出条件が入力される外部入力手段と、
   を備え、前記設定手段は、前記外部入力手段から入力されることによってのみ前記検出条件の設定を行うことを特徴とする検出センサ。
2. 前記外部入力手段によって前記検出条件が入力されるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段による判断動作と、前記物体検出手段による検出動作とを交互に繰り返し実行させ、前記判断手段により前記外部入力手段によって検出条件が入力されたと判断されたときに、前記設定手段よる設定を行わせる動作制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の検出センサ。
3. 動作状態を外部へ表示する第１の表示手段と、
   被検出物を検出する検出動作時には前記第１の表示手段に対して第１の態様で表示を行わせ、前記検出条件の設定を行う設定動作時には前記第１の表示手段に対して前記第１の態様とは異なる第２の態様で表示を行わせる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出センサ。
4. 外部と通信可能な外部出力手段と、
   前記設定手段で前記検出条件の設定を行う設定動作を行った際には、設定した前記検出条件を前記外部出力手段へ出力する出力制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の検出センサ。
5. 前記出力制御手段によって前記検出条件の外部出力を行わない通常モードと、前記出力制御手段によって検出条件の外部出力を行う送信モードとを切り換える動作モード切り換え手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の検出センサ。
6. 前記外部入力手段には、前記検出条件以外に前記通常モードと前記送信モードとを切り換える動作モード切り換え信号が入力可能とされ、前記動作モード切り換え手段は前記外部入力手段に入力される前記動作モード切り換え信号に従って前記通常モードと前記送信モードとの切り換えを行うことを特徴とする請求項５に記載の検出センサ。
7. 所定周期毎に、前記検出信号に基づき所定の演算条件によって演算値を演算する演算手段を備え、
   前記設定手段は、前記演算手段の演算値を新たな前記検出条件である検出用しきい値レベルに設定し、
   前記物体検出手段は検出用しきい値レベルと検出信号レベルとの比較に基づいて検出を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出センサ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、
   前記検出条件を設定するための操作手段と、該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段と、を有する設定ユニットと、
   を備えることを特徴とするセンサシステム。
9. 前記検出条件は一以上の項目からなり、
   前記設定ユニットは前記検出条件を記憶する記憶手段と、前記操作手段で設定された項目からなる前記検出条件を前記記憶手段に記憶させる記憶制御手段とを備え、
   前記伝送手段は前記記憶手段に記憶される前記検出条件を伝送することを特徴とする請求項８に記載のセンサシステム。
10. 前記設定ユニットは、前記操作手段の操作によって前記通常モードに切り換える前記動作モード切り換え信号と前記送信モードに切り換える前記動作モード切り換え信号とを選択可能であり、いずれか選択された前記動作モード切り換え信号を前記伝送手段から前記検出センサに伝送することを特徴とする請求項８又は９に記載のセンサシステム。
11. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、
    前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段と、該受信手段で受信した前記検出条件を表示する表示手段と、を有する表示ユニットと、
    を備えることを特徴とするセンサシステム。
12. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと、
    前記検出条件を設定するための操作手段と、該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段と、を有する設定ユニットと、
    前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段と、該受信手段で受信した前記検出条件を表示する第２の表示手段と、を有する表示ユニットと、
    を備えることを特徴とするセンサシステム。
13. 前記設定ユニット及び前記表示ユニットは共通のマスタユニットからなり、
    該マスタユニットは、該マスタユニットが前記設定ユニットとして動作するか表示ユニットとして動作するかを切り換えるユニット切り換え手段を備え、
    前記マスタユニットは、前記ユニット切り換え手段にて前記設定ユニットとして動作するように設定されたときは、前記検出条件を設定するための前記操作手段と、前記操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する前記伝送手段と、を有効化し、
    前記マスタユニットは、前記ユニット切り換え手段にて前記表示ユニットとして動作するように設定されたときは、前記検出センサから前記検出条件を受信する前記受信手段と、前記受信手段で受信した前記検出条件を表示する前記第２の表示手段と、を有効化することを特徴とする請求項１２に記載のセンサシステム。
14. 前記ユニット切り換え手段は、電源投入時から所定期間内に前記受信手段に前記検出センサから信号が入力されたときは前記マスタユニットを前記表示ユニットとして動作するように切り換え、電源投入時から所定期間内に前記受信手段に前記検出センサから信号が入力されないときは前記マスタユニットを前記設定ユニットとして動作するように切り換えることを特徴とする請求項１３に記載のセンサシステム。
15. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の検出センサと通信可能なマスタユニットであって、
    前記検出条件を設定するための操作手段、及び該操作手段で設定された前記検出条件を前記検出センサへ伝送する伝送手段を有する設定ユニットと、
    前記検出センサから前記検出条件を受信する受信手段、及び該受信手段で受信した前記検出条件を表示する第２の表示手段を有する表示ユニットと、
    を備えることを特徴とするマスタユニット。

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