JP3548763B2

JP3548763B2 - 検知装置及びその出力設定方法

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Publication number: JP3548763B2
Application number: JP26762197A
Authority: JP
Inventors: 達也松永
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: JPH11112318A

Description

【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１０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（ＭＡＸ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３１は、出力部３２を介して光電センサ側の外部入力部２１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１Ａ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Ｓ１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ＭＡＸ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。ＭＩＮ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ＭＡＸ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Ｓ１，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Ｓ３５，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ＭＡＸ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Ｓ５３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１２（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Ｓ６５，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Ｓ６７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，Ｓ７１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，Ｓ６２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Ｓ８６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Ｓ８１，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５１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３７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

Claims

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。
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。