JP3632103B2 - 光電スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感度設定機能を有する光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、検知領域に光を投射し、その反射光または透過光を検出することにより物体の有無を判定する光電スイッチが用いられている。反射型の光電スイッチでは、被検出物体が検知領域に存在する場合に、投光部から投射された光が物体により反射され、その反射光が受光部に入光する。この場合、受光部での受光量のレベルが所定の動作レベルを越えたときに、被検出物体が存在すると判定される。一方、透過型の光電スイッチでは、被検出物体が検知領域に存在しない場合に、投光部から投射された光が受光部に入光する。この場合、受光部での受光量のレベルが所定の動作レベルを越えたときに被検出物体が存在しないと判定される。光電スイッチは、例えば工場の搬送ライン等で用いられる。
【０００３】
このような光電スイッチでは、経時的な光量の低下や周囲の環境の変化を考慮して、始業時ごとまたはラインの稼働中に検出感度（以下、単に感度と呼ぶ）を再設定する必要が生じる。また、埃、粉、油等が舞う悪環境下で、またはライン稼働中に感度を頻繁に再設定する必要が生じることもある。光電スイッチの感度は動作レベルを変化させることにより調整される。反射型の光電スイッチでは、動作レベルを低くすると感度が高くなり、透過型の光電スイッチでは、動作レベルを高くすると感度が高くなる。
【０００４】
光電スイッチの用途に応じて、移動中の被検出物体を用いて感度設定を行ないたい場合と、被検出物体を用いずに感度設定を行ないたい場合とがある。移動中の被検出物体を用いた感度設定では、被検出物体の移動による受光量の変化を検知する必要があり、被検出物体を用いない感度設定では、受光量の変化を検知する必要はなく、ほぼ一定の受光量を検出する。
【０００５】
従来の光電スイッチでは、これらの２種類の感度設定方法に対応して２種類の操作手順が定められている。光電スイッチの感度設定の多機能化に伴い、感度設定における操作手順が複雑となり、作業者の混乱を招いている。
【０００６】
本発明の目的は、共通の操作手順により複数の感度設定を容易に行うことができるとともに小型化が可能な光電スイッチを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る光電スイッチは、光を投射しその透過光または反射光を受光し、受光量を所定の動作レベルと比較することにより物体の有無を検出する光電スイッチであって、サンプリング手段、判定手段および動作レベル設定手段を備える。
【０００８】
所定の指令に応答してサンプリング期間中に受光量を検出するサンプリング手段と、前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出された受光量に基づいて、当該受光量の所定量以上の変化の有無を判定する判定手段と、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定する動作レベル設定手段とを備える。
【０００９】
第２の発明に係る光電スイッチは、第１の発明に係る光電スイッチの構成において、前記判定手段は、前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値および極小値の差または比に基づいて前記受光量の所定量以上の変化の有無を判定し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１０】
第３の発明に係る光電スイッチは、第２の発明に係る光電スイッチの構成において、前記選択された極大値および極小値は最大値および最小値であり、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１１】
第４の発明に係る光電スイッチは、第２の発明に係る光電スイッチの構成において、前記選択された極大値および極小値はノイズ成分を除く最大値および最小値であり、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１２】
第５の発明に係る光電スイッチは、第３または第４の発明に係る光電スイッチの構成において、サンプリング手段が、サンプリング期間中に受光量の最大値および最小値を検出しつつ検出された最大値および最小値を順次更新するものである。
【００１３】
第６の発明に係る光電スイッチは、第３または第４の発明に係る光電スイッチの構成において、サンプリング手段が、サンプリング期間中に受光量の極大値および極小値を検出しつつ記憶し、記憶された極大値および極小値から最大値および最小値を選択するものである。
【００１４】
第７の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記サンプリング手段は、投射された光の反射光の受光量を検出し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最大値よりも高いレベルに設定するものである。
【００１５】
第８の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記サンプリング手段は、投射された光の透過光の受光量を検出し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最小値よりも低いレベルに設定するものである。
【００１６】
第９の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに、前記サンプリング手段により検出された受光量を背景の受光量とみなすことにより前記動作レベルを背景が検出されないレベルに設定するものである。
【００１７】
第１〜第９の発明に係る光電スイッチにおいては、所定の指令に応答してサンプリングが行われ、サンプリング期間中に検出された受光量に基づいて、当該受光量の所定量以上の変化の有無が判定される。所定量以上の受光量変化がある場合には、被検出物体が検知領域を通過したものとみなされる。所定量以上の受光量変化がない場合には、被検出物体が検知領域に存在せず、背景が検出されたものとみなされる。この判定結果および受光量に基づいて動作レベルが設定される。
【００１８】
したがって、共通の操作手順により複数の感度設定が自動的に行われる。
【００１９】
このように、共通の操作手順により複数の感度設定を行うことができるので、感度設定の操作が簡便となる。また、操作ボタン等の操作手段の数を低減することができるので、光電スイッチの小型化が図られる。
【００２０】
特に、第２の発明に係る光電スイッチにおいては、サンプリング期間中に得られた受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値および極小値に基づいて所定量以上の光量変化の有無が判定され、選択された極大値および極小値に基づいて動作レベルが設定される。これにより、２種類の感度設定を正確かつ容易に行うことができる。
【００２１】
また、第３の発明に係る光電スイッチにおいては、検出された極大値および極小値のうち最大値および最小値が選択され、最大値および最小値に基づいて所定量以上の光量変化の有無の判定および動作レベルの設定が行われる。
【００２２】
最大値と最小値の比または差が大きい場合には、所定量以上の光量変化があり、移動中の被検出物体があると判定される。最大値と最小値の比または差が小さい場合には、所定量以上の光量変化がなく、被検出物体がないと判定される。移動中の被検出物体があると判定された場合には、被検出物体の検出が可能なように、動作レベルが最大値と最小値との間の領域に設定される。被検出物体がないと判定された場合には、背景を検出しないように、動作レベルが最大値と最小値との間を除く領域に設定される。これにより、適切な動作レベルの設定が行われる。
【００２３】
また、第４の発明に係る光電スイッチにおいては、検出された極大値および極小値のうちノイズ成分を除く最大値および最小値が選択され、ノイズ成分を除く最大値および最小値に基づいて、第３の発明に係る光電スイッチと同様にして、所定量以上の光量変化の有無の判定および動作レベルの設定が行われる。したがって、ノイズの影響を受けることなく、適切な動作レベルの設定が行われる。
【００２４】
さらに、第５の発明に係る光電スイッチにおいては、サンプリング期間中に最大値および最小値が検出されつつ、検出された最大値および最小値が順次更新されるので、複数の極大値および極小値を記憶するための記憶手段が不要となり、サンプリング手段の回路規模の小型化が図られる。
【００２５】
また、第６の発明に係る光電スイッチにおいては、第１および第２のサンプリング期間中に受光量の極大値および極小値が検出されつつ記憶され、記憶された極大値および極小値から最大値および最小値が選択されるので、最大値および最小値の更新処理が不要となり、動作速度の高速化が図られる。
【００２６】
また、第７の発明に係る光電スイッチにおいては、投射された光の反射光の受光量が検出され、所定量以上の光量変化がないと判定された場合に、動作レベルが最大値よりも高いレベルに設定される。それにより、反射型の光電スイッチにおいて、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２７】
また、第８の発明に係る光電スイッチにおいては、投射された光の透過光の受光量が検出され、所定量以上の光量変化がないと判定された場合に、動作レベルが最小値よりも低いレベルに設定される。それにより、透過型の光電スイッチにおいて、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２８】
また、第９の発明に係る光電スイッチにおいては、所定量以上の光量変化がないと判定された場合、検出された受光量を背景の受光量とみなすことにより、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例における光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１において、主制御手段１は、光電スイッチ内の各部を制御する。投光回路２は、検知領域に光を投射する。反射型の光電スイッチの場合には、検知領域に被検出物体が存在するときに、被検出物体からの反射光が受光・増幅回路３で受光される。一方、透過型の光電スイッチの場合には、検知領域に被検出物体が存在しないときに、投光回路２から投射された光が受光・増幅回路３で受光される。
【００３１】
受光・増幅回路３は受光した光をアナログの受光信号に変換および増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）４は、受光・増幅回路３から出力された受光信号をアナログ・デジタル変換して受光データＶｉｎとして出力する。受光データ記憶手段５は、Ａ／Ｄ変換器４から出力された受光データＶｉｎを記憶する。
【００３２】
ピークホールド手段６は、受光データ記憶手段５に記憶された受光データＶｉｎのピーク値（極大値および極小値）を検出するとともに、検出したピーク値を用いて所定の演算を行う。ピーク値記憶手段７は、ピークホールド手段６により検出されたピーク値および演算結果を記憶する。設定データ演算手段８は、ピーク値記憶手段７に記憶された演算結果に基づいて設定データを算出する。ここで、設定データとは、動作レベルの算出に用いられるデータである。設定データ記憶手段９は、設定データ演算手段８により得られた設定データを記憶する。
【００３３】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データに基づいて動作レベルＯＰを算出する。なお、動作レベルＯＰは、検出信号がオフ状態からオン状態に変化するときのオンレベルおよび検出信号がオン状態からオフ状態に変化するときのオフレベルからなる。
【００３４】
比較器１１は、受光データ記憶手段５に記憶された受光データＶｉｎを動作レベル演算手段１０により得られた動作レベルＯＰと比較する。入光判定手段１２は、比較器１１の比較結果に基づいて入光の有無を判定する。出力制御手段１３は、入光判定手段１２の判定結果を検出信号ＤＥＴとして出力装置１４を介して外部に出力する。
【００３５】
感度設定制御手段１５は、設定データを更新するための感度設定処理を行う。ＥＥＰＲＯＭ制御手段１６は、感度設定処理により得られた設定データをＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去および書き込み可能なリードオンリメモリ）１７に書き込むためのＥＥＰＲＯＭ制御処理を行う。
【００３６】
動作モード切換入力手段１８は、動作モードを切り換えるための動作モード切換信号ＯＳを出力制御手段１３に入力する。動作モードとは、例えば入光オンモードおよび遮光オンモードである。入光オンモードでは、検出信号ＤＥＴが入光時にオンし、遮光時にオフする。遮光オンモードでは、検出信号ＤＥＴが遮光時にオンし、入光時にオフする。
【００３７】
設定制御入力手段１９は、感度設定を指令するための設定制御信号ＣＴを感度設定制御手段１５に入力する。この設定制御信号ＣＴは、作業者が操作ボタンを操作することにより入力されるか、あるいはシーケンサ等の外部機器から与えられる。例えば、設定制御信号ＣＴが入力されている間、感度設定処理が行われてもよく、あるいは感度設定開始を示す設定制御信号ＣＴの入力により感度設定が開始され、感度設定終了を示す設定制御信号ＣＴの入力により感度設定が終了してもよい。
【００３８】
本実施例では、ピークホールド手段６およびピーク値記憶手段７がサンプリング手段を構成し、設定データ演算手段８が判定手段を構成し、設定データ記憶手段９および動作レベル演算手段１０が動作レベル設定手段を構成する。
【００３９】
次に、図２〜図９を参照しながら図１の感度設定制御手段１５による光量変化自動認識型の感度設定処理を説明する。
【００４０】
図２は反射型の光電スイッチおよび透過型の光電スイッチに共通の処理を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、設定制御入力手段１９により入力される設定制御信号ＣＴに基づいて感度設定を開始するか否かを判別する（ステップＳ１）。例えば、設定制御信号ＣＴが入力されると感度設定を開始する。感度設定を開始する場合には、ピーク値記憶手段７に記憶されるピーク値の初期化を行い、最大値Ｖmax および最小値Ｖmin をそれぞれ受光データＶｉｎに設定する（ステップＳ２）。次に、受光データ記憶手段５に記憶されている受光データＶｉｎが確定しているか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００４２】
受光データＶｉｎが確定すると、受光データＶｉｎが最大値Ｖmax よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ４）。受光データＶｉｎが最大値Ｖmax よりも大きい場合には最大値Ｖmax を受光データＶｉｎに更新し（ステップＳ５）、受光データＶｉｎが最大値Ｖmax 以下の場合には最大値Ｖmax を更新しない。同時に、受光データＶｉｎが最小値Ｖmin よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ６）。受光データＶｉｎが最小値Ｖmin よりも小さい場合には最小値Ｖmin を受光データＶｉｎに更新し（ステップＳ７）、受光データＶｉｎが最小値Ｖmin 以上の場合には最小値Ｖmin を更新しない。
【００４３】
その後、設定制御入力手段１９により入力される設定制御信号ＣＴに基づいてサンプリングを終了するか否かを判別する（ステップＳ８）。例えば、設定制御信号ＣＴの入力が終了すると、サンプリングを終了する。サンプリングを終了しない場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。その後、反射型の光電スイッチの場合には図３の処理を行い、透過型の光電スイッチの場合には図７の処理を行う。
【００４４】
上記の処理において、ステップＳ４〜Ｓ７の処理はピークホールド手段６により行われる。
【００４５】
図３は反射型の光電スイッチにおける感度設定処理を示すフローチャートである。
【００４６】
図３において、主制御手段１からの制御信号に基づいて設定データの更新タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ９）。設定データの更新タイミングになると、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との比が所定値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０）。
【００４７】
Ｖmax ／Ｖmin が所定値よりも大きい場合には、設定データＶｔｈをｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１１）。ここで、ｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００４８】
ｆｒ＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／２ ・・・（１）
Ｖmax ／Ｖmin が所定値以下の場合には、設定データＶｔｈをｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１２）。ここで、ｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００４９】
ｇｒ＝α・Ｖmax ＋β ・・・（２）
αおよびβはそれぞれ所定の定数であり、α＞１，β＞０である。ｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも大きくかつ最大値Ｖmax よりも小さい値を取る。ｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最大値Ｖmax よりも大きい値を取る。
【００５０】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データＶｔｈに基づいて、オンレベルおよびオフレベルからなる動作レベルＯＰを算出する。
【００５１】
上記の処理において、ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理は、設定データ演算手段８により行われる。
【００５２】
図４は反射型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がない場合の受光データＶｉｎの波形図であり、図５は反射型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がある場合の受光データＶｉｎの波形図である。
【００５３】
図４に示すように、被検出物体が通過しない場合でも、光電スイッチのぶれやノイズにより受光データＶｉｎは多少変化し得る。この場合、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が小さくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨ以下となる。したがって、被検出物体の通過がないと判定され、設定データＶｔｈはｇｒに設定される。
【００５４】
一方、図５に示すように、被検出物体が通過した場合には、受光データＶｉｎは大きく変化する。この場合、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が大きくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨよりも大きくなる。したがって、被検出物体の通過があったと判定され、設定データＶｔｈはｆｒに設定される。
【００５５】
このようにして、被検出物体の通過がない場合には、背景を検出しないように動作レベルが最大値Ｖmax よりも高く設定され、被検出物体の通過がある場合には、被検出物体の検出が正確に行われるように動作レベルが最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との間に設定される。
【００５６】
図６は透過型の光電スイッチにおける感度設定処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図６において、主制御手段１からの制御信号に基づいて設定データの更新タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１３）。設定データの更新タイミングになると、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との比が所定値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１４）。
【００５８】
Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値よりも大きい場合には、設定データＶｔｈをｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１５）。ここで、ｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００５９】
ｆｔ＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／２ ・・・（３）
Ｖmax ／Ｖmin が所定値以下の場合には、設定データＶｔｈをｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１６）。ここで、ｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００６０】
ｇｔ＝α・Ｖmin −β ・・・（４）
αおよびβはそれぞれ所定の定数であり、α＜１，β＞０である。ｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも大きくかつ最大値Ｖmax よりも小さい値を取る。ｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも小さい値を取る。
【００６１】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データＴＨに基づいて、オンレベルおよびオフレベルからなる動作レベルＯＰを設定する。
【００６２】
上記の処理において、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理は設定データ演算手段８により行われる。
【００６３】
図７は透過型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がない場合の受光データＶｉｎの波形図であり、図８は透過型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がある場合の受光データＶｉｎの波形図である。
【００６４】
図７に示すように、被検出物体の通過がない場合には、受光データＶｉｎは光電スイッチのぶれやノイズにより多少変化する。この場合には、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が小さくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨ以下となる。したがって、被検出物体の通過がないと判定され、設定データＶｔｈはｇｔに設定される。
【００６５】
一方、図８に示すように、被検出物体が通過した場合には、受光データＶｉｎは大きく変化する。この場合、最大値Ｖmax 最小値Ｖmin との差が大きくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨよりも大きくなる。したがって、被検出物体の通過があったと判定され、設定データＶｔｈはｆｔに設定される。
【００６６】
以上のように、本実施例の光電スイッチでは、受光量の変化の有無を自動的に認識し、受光量の変化がない場合にはその受光量を背景の受光量とみなし、背景が検出されないように動作レベルを安定なレベルに設定し、受光量の変化が所定値を越える場合には動作レベルを受光量の最大値と最小値との間の適切なレベルに設定する。したがって、共通の操作により移動中の被検出物体による感度設定および被検出物体を用いない感度設定を行うことができ、感度設定の操作が簡便となる。また、操作ボタン等の操作手段の数を低減することができるので、光電スイッチの小型化が図られる。
【００６７】
図４および図５のｇｒならびに図７および図８のｇｔは被検出物体のない状態での受光データＶｉｎのレベルに対して相対的に高いまたは低いレベルに設定することが好ましい。それにより、背景を検出することが防止される。しかしながら、背景を検出するおそれがない場合には、図４および図５のｇｒならびに図７および図８のｇｔを受光データに関係なく光電スイッチの設定しうる最大の感度（定数）に設定してもよい。背景に相当する受光データＶｉｎのレベルに対して動作レベルを高く設定するかまたは低く設定するかは予め固定しておいてもよく、あるいは設定制御信号の入力により切替えてもよい。
【００６８】
なお、上記実施例では、サンプリング期間中に最大値Ｖmax および最小値Ｖmin を順次更新しているが、サンプリング期間中に検出された複数の極大値および極小値を記憶し、最後に、記憶された極大値および極小値の中から最大値および最小値を選択してもよい。
【００６９】
また、上記実施例では、設定データの更新において受光データＶｉｎの最大値Ｖmax および最小値Ｖmin を用いているが、受光データＶｉｎの複数の極大値および極小値を用いてもよく、あるいは、複数の極大値および極小値の中から選択した極大値および極小値を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち反射型の光電スイッチおよび透過型の光電スイッチに共通な処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち反射型の光電スイッチにおける処理を示すフローチャートである。
【図４】反射型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がない場合の受光データの波形図である。
【図５】反射型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がある場合の受光データの波形図である。
【図６】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち透過型の光電スイッチにおける処理を示すフローチャートである。
【図７】透過型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がない場合の受光データの波形図である。
【図８】透過型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がある場合の受光データの波形図である。
【符号の説明】
１ 主制御手段
２ 投光回路
３ 受光・増幅回路
４ Ａ／Ｄ変換器
５ 受光データ記憶手段
６ ピークホールド手段
７ ピーク値記憶手段
８ 設定データ演算手段
９ 設定データ記憶手段
１０ 動作レベル演算手段
１１ 比較器
１２ 入光判定手段
１３ 出力制御手段
１４ 出力装置
１５ 感度設定制御手段
１６ ＥＥＰＲＯＭ制御手段
１７ ＥＥＰＲＯＭ
１８ 動作モード切替入力手段
１９ 設定制御入力手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、感度設定機能を有する光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、検知領域に光を投射し、その反射光または透過光を検出することにより物体の有無を判定する光電スイッチが用いられている。反射型の光電スイッチでは、被検出物体が検知領域に存在する場合に、投光部から投射された光が物体により反射され、その反射光が受光部に入光する。この場合、受光部での受光量のレベルが所定の動作レベルを越えたときに、被検出物体が存在すると判定される。一方、透過型の光電スイッチでは、被検出物体が検知領域に存在しない場合に、投光部から投射された光が受光部に入光する。この場合、受光部での受光量のレベルが所定の動作レベルを越えたときに被検出物体が存在しないと判定される。光電スイッチは、例えば工場の搬送ライン等で用いられる。
【０００３】
このような光電スイッチでは、経時的な光量の低下や周囲の環境の変化を考慮して、始業時ごとまたはラインの稼働中に検出感度（以下、単に感度と呼ぶ）を再設定する必要が生じる。また、埃、粉、油等が舞う悪環境下で、またはライン稼働中に感度を頻繁に再設定する必要が生じることもある。光電スイッチの感度は動作レベルを変化させることにより調整される。反射型の光電スイッチでは、動作レベルを低くすると感度が高くなり、透過型の光電スイッチでは、動作レベルを高くすると感度が高くなる。
【０００４】
光電スイッチの用途に応じて、移動中の被検出物体を用いて感度設定を行ないたい場合と、被検出物体を用いずに感度設定を行ないたい場合とがある。移動中の被検出物体を用いた感度設定では、被検出物体の移動による受光量の変化を検知する必要があり、被検出物体を用いない感度設定では、受光量の変化を検知する必要はなく、ほぼ一定の受光量を検出する。
【０００５】
従来の光電スイッチでは、これらの２種類の感度設定方法に対応して２種類の操作手順が定められている。光電スイッチの感度設定の多機能化に伴い、感度設定における操作手順が複雑となり、作業者の混乱を招いている。
【０００６】
本発明の目的は、共通の操作手順により複数の感度設定を容易に行うことができるとともに小型化が可能な光電スイッチを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る光電スイッチは、光を投射しその透過光または反射光を受光し、受光量を所定の動作レベルと比較することにより物体の有無を検出する光電スイッチであって、サンプリング手段、判定手段および動作レベル設定手段を備える。
【０００８】
所定の指令に応答してサンプリング期間中に受光量を検出するサンプリング手段と、前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出された受光量に基づいて、当該受光量の所定量以上の変化の有無を判定する判定手段と、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定する動作レベル設定手段とを備える。
【０００９】
第２の発明に係る光電スイッチは、第１の発明に係る光電スイッチの構成において、前記判定手段は、前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値および極小値の差または比に基づいて前記受光量の所定量以上の変化の有無を判定し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１０】
第３の発明に係る光電スイッチは、第２の発明に係る光電スイッチの構成において、前記選択された極大値および極小値は最大値および最小値であり、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１１】
第４の発明に係る光電スイッチは、第２の発明に係る光電スイッチの構成において、前記選択された極大値および極小値はノイズ成分を除く最大値および最小値であり、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定するものである。
【００１２】
第５の発明に係る光電スイッチは、第３または第４の発明に係る光電スイッチの構成において、サンプリング手段が、サンプリング期間中に受光量の最大値および最小値を検出しつつ検出された最大値および最小値を順次更新するものである。
【００１３】
第６の発明に係る光電スイッチは、第３または第４の発明に係る光電スイッチの構成において、サンプリング手段が、サンプリング期間中に受光量の極大値および極小値を検出しつつ記憶し、記憶された極大値および極小値から最大値および最小値を選択するものである。
【００１４】
第７の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記サンプリング手段は、投射された光の反射光の受光量を検出し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最大値よりも高いレベルに設定するものである。
【００１５】
第８の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記サンプリング手段は、投射された光の透過光の受光量を検出し、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最小値よりも低いレベルに設定するものである。
【００１６】
第９の発明に係る光電スイッチは、第３〜第６のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに、前記サンプリング手段により検出された受光量を背景の受光量とみなすことにより前記動作レベルを背景が検出されないレベルに設定するものである。
【００１７】
第１〜第９の発明に係る光電スイッチにおいては、所定の指令に応答してサンプリングが行われ、サンプリング期間中に検出された受光量に基づいて、当該受光量の所定量以上の変化の有無が判定される。所定量以上の受光量変化がある場合には、被検出物体が検知領域を通過したものとみなされる。所定量以上の受光量変化がない場合には、被検出物体が検知領域に存在せず、背景が検出されたものとみなされる。この判定結果および受光量に基づいて動作レベルが設定される。
【００１８】
したがって、共通の操作手順により複数の感度設定が自動的に行われる。
【００１９】
このように、共通の操作手順により複数の感度設定を行うことができるので、感度設定の操作が簡便となる。また、操作ボタン等の操作手段の数を低減することができるので、光電スイッチの小型化が図られる。
【００２０】
特に、第２の発明に係る光電スイッチにおいては、サンプリング期間中に得られた受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値および極小値に基づいて所定量以上の光量変化の有無が判定され、選択された極大値および極小値に基づいて動作レベルが設定される。これにより、２種類の感度設定を正確かつ容易に行うことができる。
【００２１】
また、第３の発明に係る光電スイッチにおいては、検出された極大値および極小値のうち最大値および最小値が選択され、最大値および最小値に基づいて所定量以上の光量変化の有無の判定および動作レベルの設定が行われる。
【００２２】
最大値と最小値の比または差が大きい場合には、所定量以上の光量変化があり、移動中の被検出物体があると判定される。最大値と最小値の比または差が小さい場合には、所定量以上の光量変化がなく、被検出物体がないと判定される。移動中の被検出物体があると判定された場合には、被検出物体の検出が可能なように、動作レベルが最大値と最小値との間の領域に設定される。被検出物体がないと判定された場合には、背景を検出しないように、動作レベルが最大値と最小値との間を除く領域に設定される。これにより、適切な動作レベルの設定が行われる。
【００２３】
また、第４の発明に係る光電スイッチにおいては、検出された極大値および極小値のうちノイズ成分を除く最大値および最小値が選択され、ノイズ成分を除く最大値および最小値に基づいて、第３の発明に係る光電スイッチと同様にして、所定量以上の光量変化の有無の判定および動作レベルの設定が行われる。したがって、ノイズの影響を受けることなく、適切な動作レベルの設定が行われる。
【００２４】
さらに、第５の発明に係る光電スイッチにおいては、サンプリング期間中に最大値および最小値が検出されつつ、検出された最大値および最小値が順次更新されるので、複数の極大値および極小値を記憶するための記憶手段が不要となり、サンプリング手段の回路規模の小型化が図られる。
【００２５】
また、第６の発明に係る光電スイッチにおいては、第１および第２のサンプリング期間中に受光量の極大値および極小値が検出されつつ記憶され、記憶された極大値および極小値から最大値および最小値が選択されるので、最大値および最小値の更新処理が不要となり、動作速度の高速化が図られる。
【００２６】
また、第７の発明に係る光電スイッチにおいては、投射された光の反射光の受光量が検出され、所定量以上の光量変化がないと判定された場合に、動作レベルが最大値よりも高いレベルに設定される。それにより、反射型の光電スイッチにおいて、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２７】
また、第８の発明に係る光電スイッチにおいては、投射された光の透過光の受光量が検出され、所定量以上の光量変化がないと判定された場合に、動作レベルが最小値よりも低いレベルに設定される。それにより、透過型の光電スイッチにおいて、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２８】
また、第９の発明に係る光電スイッチにおいては、所定量以上の光量変化がないと判定された場合、検出された受光量を背景の受光量とみなすことにより、動作レベルが背景を検出しない適切なレベルに設定される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例における光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１において、主制御手段１は、光電スイッチ内の各部を制御する。投光回路２は、検知領域に光を投射する。反射型の光電スイッチの場合には、検知領域に被検出物体が存在するときに、被検出物体からの反射光が受光・増幅回路３で受光される。一方、透過型の光電スイッチの場合には、検知領域に被検出物体が存在しないときに、投光回路２から投射された光が受光・増幅回路３で受光される。
【００３１】
受光・増幅回路３は受光した光をアナログの受光信号に変換および増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）４は、受光・増幅回路３から出力された受光信号をアナログ・デジタル変換して受光データＶｉｎとして出力する。受光データ記憶手段５は、Ａ／Ｄ変換器４から出力された受光データＶｉｎを記憶する。
【００３２】
ピークホールド手段６は、受光データ記憶手段５に記憶された受光データＶｉｎのピーク値（極大値および極小値）を検出するとともに、検出したピーク値を用いて所定の演算を行う。ピーク値記憶手段７は、ピークホールド手段６により検出されたピーク値および演算結果を記憶する。設定データ演算手段８は、ピーク値記憶手段７に記憶された演算結果に基づいて設定データを算出する。ここで、設定データとは、動作レベルの算出に用いられるデータである。設定データ記憶手段９は、設定データ演算手段８により得られた設定データを記憶する。
【００３３】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データに基づいて動作レベルＯＰを算出する。なお、動作レベルＯＰは、検出信号がオフ状態からオン状態に変化するときのオンレベルおよび検出信号がオン状態からオフ状態に変化するときのオフレベルからなる。
【００３４】
比較器１１は、受光データ記憶手段５に記憶された受光データＶｉｎを動作レベル演算手段１０により得られた動作レベルＯＰと比較する。入光判定手段１２は、比較器１１の比較結果に基づいて入光の有無を判定する。出力制御手段１３は、入光判定手段１２の判定結果を検出信号ＤＥＴとして出力装置１４を介して外部に出力する。
【００３５】
感度設定制御手段１５は、設定データを更新するための感度設定処理を行う。ＥＥＰＲＯＭ制御手段１６は、感度設定処理により得られた設定データをＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去および書き込み可能なリードオンリメモリ）１７に書き込むためのＥＥＰＲＯＭ制御処理を行う。
【００３６】
動作モード切換入力手段１８は、動作モードを切り換えるための動作モード切換信号ＯＳを出力制御手段１３に入力する。動作モードとは、例えば入光オンモードおよび遮光オンモードである。入光オンモードでは、検出信号ＤＥＴが入光時にオンし、遮光時にオフする。遮光オンモードでは、検出信号ＤＥＴが遮光時にオンし、入光時にオフする。
【００３７】
設定制御入力手段１９は、感度設定を指令するための設定制御信号ＣＴを感度設定制御手段１５に入力する。この設定制御信号ＣＴは、作業者が操作ボタンを操作することにより入力されるか、あるいはシーケンサ等の外部機器から与えられる。例えば、設定制御信号ＣＴが入力されている間、感度設定処理が行われてもよく、あるいは感度設定開始を示す設定制御信号ＣＴの入力により感度設定が開始され、感度設定終了を示す設定制御信号ＣＴの入力により感度設定が終了してもよい。
【００３８】
本実施例では、ピークホールド手段６およびピーク値記憶手段７がサンプリング手段を構成し、設定データ演算手段８が判定手段を構成し、設定データ記憶手段９および動作レベル演算手段１０が動作レベル設定手段を構成する。
【００３９】
次に、図２〜図９を参照しながら図１の感度設定制御手段１５による光量変化自動認識型の感度設定処理を説明する。
【００４０】
図２は反射型の光電スイッチおよび透過型の光電スイッチに共通の処理を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、設定制御入力手段１９により入力される設定制御信号ＣＴに基づいて感度設定を開始するか否かを判別する（ステップＳ１）。例えば、設定制御信号ＣＴが入力されると感度設定を開始する。感度設定を開始する場合には、ピーク値記憶手段７に記憶されるピーク値の初期化を行い、最大値Ｖmax および最小値Ｖmin をそれぞれ受光データＶｉｎに設定する（ステップＳ２）。次に、受光データ記憶手段５に記憶されている受光データＶｉｎが確定しているか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００４２】
受光データＶｉｎが確定すると、受光データＶｉｎが最大値Ｖmax よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ４）。受光データＶｉｎが最大値Ｖmax よりも大きい場合には最大値Ｖmax を受光データＶｉｎに更新し（ステップＳ５）、受光データＶｉｎが最大値Ｖmax 以下の場合には最大値Ｖmax を更新しない。同時に、受光データＶｉｎが最小値Ｖmin よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ６）。受光データＶｉｎが最小値Ｖmin よりも小さい場合には最小値Ｖmin を受光データＶｉｎに更新し（ステップＳ７）、受光データＶｉｎが最小値Ｖmin 以上の場合には最小値Ｖmin を更新しない。
【００４３】
その後、設定制御入力手段１９により入力される設定制御信号ＣＴに基づいてサンプリングを終了するか否かを判別する（ステップＳ８）。例えば、設定制御信号ＣＴの入力が終了すると、サンプリングを終了する。サンプリングを終了しない場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を繰り返す。その後、反射型の光電スイッチの場合には図３の処理を行い、透過型の光電スイッチの場合には図７の処理を行う。
【００４４】
上記の処理において、ステップＳ４〜Ｓ７の処理はピークホールド手段６により行われる。
【００４５】
図３は反射型の光電スイッチにおける感度設定処理を示すフローチャートである。
【００４６】
図３において、主制御手段１からの制御信号に基づいて設定データの更新タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ９）。設定データの更新タイミングになると、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との比が所定値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１０）。
【００４７】
Ｖmax ／Ｖmin が所定値よりも大きい場合には、設定データＶｔｈをｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１１）。ここで、ｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００４８】
ｆｒ＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／２ ・・・（１）
Ｖmax ／Ｖmin が所定値以下の場合には、設定データＶｔｈをｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１２）。ここで、ｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００４９】
ｇｒ＝α・Ｖmax ＋β ・・・（２）
αおよびβはそれぞれ所定の定数であり、α＞１，β＞０である。ｆｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも大きくかつ最大値Ｖmax よりも小さい値を取る。ｇｒ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最大値Ｖmax よりも大きい値を取る。
【００５０】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データＶｔｈに基づいて、オンレベルおよびオフレベルからなる動作レベルＯＰを算出する。
【００５１】
上記の処理において、ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理は、設定データ演算手段８により行われる。
【００５２】
図４は反射型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がない場合の受光データＶｉｎの波形図であり、図５は反射型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がある場合の受光データＶｉｎの波形図である。
【００５３】
図４に示すように、被検出物体が通過しない場合でも、光電スイッチのぶれやノイズにより受光データＶｉｎは多少変化し得る。この場合、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が小さくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨ以下となる。したがって、被検出物体の通過がないと判定され、設定データＶｔｈはｇｒに設定される。
【００５４】
一方、図５に示すように、被検出物体が通過した場合には、受光データＶｉｎは大きく変化する。この場合、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が大きくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨよりも大きくなる。したがって、被検出物体の通過があったと判定され、設定データＶｔｈはｆｒに設定される。
【００５５】
このようにして、被検出物体の通過がない場合には、背景を検出しないように動作レベルが最大値Ｖmax よりも高く設定され、被検出物体の通過がある場合には、被検出物体の検出が正確に行われるように動作レベルが最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との間に設定される。
【００５６】
図６は透過型の光電スイッチにおける感度設定処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図６において、主制御手段１からの制御信号に基づいて設定データの更新タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１３）。設定データの更新タイミングになると、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との比が所定値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１４）。
【００５８】
Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値よりも大きい場合には、設定データＶｔｈをｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１５）。ここで、ｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００５９】
ｆｔ＝（Ｖmax ＋Ｖmin ）／２ ・・・（３）
Ｖmax ／Ｖmin が所定値以下の場合には、設定データＶｔｈをｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）に設定し、設定データ記憶手段９に格納する（ステップＳ１６）。ここで、ｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）はＶmax およびＶmin の関数であり、例えば次式で表される。
【００６０】
ｇｔ＝α・Ｖmin −β ・・・（４）
αおよびβはそれぞれ所定の定数であり、α＜１，β＞０である。ｆｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも大きくかつ最大値Ｖmax よりも小さい値を取る。ｇｔ（Ｖmax ，Ｖmin ）は最小値Ｖmin よりも小さい値を取る。
【００６１】
動作レベル演算手段１０は、設定データ記憶手段９に記憶された設定データＴＨに基づいて、オンレベルおよびオフレベルからなる動作レベルＯＰを設定する。
【００６２】
上記の処理において、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理は設定データ演算手段８により行われる。
【００６３】
図７は透過型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がない場合の受光データＶｉｎの波形図であり、図８は透過型の光電スイッチの感度設定において被検出物体の通過がある場合の受光データＶｉｎの波形図である。
【００６４】
図７に示すように、被検出物体の通過がない場合には、受光データＶｉｎは光電スイッチのぶれやノイズにより多少変化する。この場合には、最大値Ｖmax と最小値Ｖmin との差が小さくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨ以下となる。したがって、被検出物体の通過がないと判定され、設定データＶｔｈはｇｔに設定される。
【００６５】
一方、図８に示すように、被検出物体が通過した場合には、受光データＶｉｎは大きく変化する。この場合、最大値Ｖmax 最小値Ｖmin との差が大きくなり、Ｖmax ／Ｖmin の値が所定値ＴＨよりも大きくなる。したがって、被検出物体の通過があったと判定され、設定データＶｔｈはｆｔに設定される。
【００６６】
以上のように、本実施例の光電スイッチでは、受光量の変化の有無を自動的に認識し、受光量の変化がない場合にはその受光量を背景の受光量とみなし、背景が検出されないように動作レベルを安定なレベルに設定し、受光量の変化が所定値を越える場合には動作レベルを受光量の最大値と最小値との間の適切なレベルに設定する。したがって、共通の操作により移動中の被検出物体による感度設定および被検出物体を用いない感度設定を行うことができ、感度設定の操作が簡便となる。また、操作ボタン等の操作手段の数を低減することができるので、光電スイッチの小型化が図られる。
【００６７】
図４および図５のｇｒならびに図７および図８のｇｔは被検出物体のない状態での受光データＶｉｎのレベルに対して相対的に高いまたは低いレベルに設定することが好ましい。それにより、背景を検出することが防止される。しかしながら、背景を検出するおそれがない場合には、図４および図５のｇｒならびに図７および図８のｇｔを受光データに関係なく光電スイッチの設定しうる最大の感度（定数）に設定してもよい。背景に相当する受光データＶｉｎのレベルに対して動作レベルを高く設定するかまたは低く設定するかは予め固定しておいてもよく、あるいは設定制御信号の入力により切替えてもよい。
【００６８】
なお、上記実施例では、サンプリング期間中に最大値Ｖmax および最小値Ｖmin を順次更新しているが、サンプリング期間中に検出された複数の極大値および極小値を記憶し、最後に、記憶された極大値および極小値の中から最大値および最小値を選択してもよい。
【００６９】
また、上記実施例では、設定データの更新において受光データＶｉｎの最大値Ｖmax および最小値Ｖmin を用いているが、受光データＶｉｎの複数の極大値および極小値を用いてもよく、あるいは、複数の極大値および極小値の中から選択した極大値および極小値を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち反射型の光電スイッチおよび透過型の光電スイッチに共通な処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち反射型の光電スイッチにおける処理を示すフローチャートである。
【図４】反射型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がない場合の受光データの波形図である。
【図５】反射型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がある場合の受光データの波形図である。
【図６】図１の感度設定制御手段による感度設定処理のうち透過型の光電スイッチにおける処理を示すフローチャートである。
【図７】透過型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がない場合の受光データの波形図である。
【図８】透過型の光電スイッチの感度設定処理において被検出物体の通過がある場合の受光データの波形図である。
【符号の説明】
１ 主制御手段
２ 投光回路
３ 受光・増幅回路
４ Ａ／Ｄ変換器
５ 受光データ記憶手段
６ ピークホールド手段
７ ピーク値記憶手段
８ 設定データ演算手段
９ 設定データ記憶手段
１０ 動作レベル演算手段
１１ 比較器
１２ 入光判定手段
１３ 出力制御手段
１４ 出力装置
１５ 感度設定制御手段
１６ ＥＥＰＲＯＭ制御手段
１７ ＥＥＰＲＯＭ
１８ 動作モード切替入力手段
１９ 設定制御入力手段
Claims (9)
- 光を投射しその透過光または反射光を受光し、受光量を所定の動作レベルと比較することにより物体の有無を検出する光電スイッチであって、
所定の指令に応答してサンプリング期間中に受光量を検出するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出された受光量に基づいて、当該受光量の所定量以上の変化の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定する動作レベル設定手段とを備えたことを特徴とする光電スイッチ。 - 前記判定手段は、前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値および極小値の差または比に基づいて前記受光量の所定量以上の変化の有無を判定し、
前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記サンプリング手段により前記サンプリング期間中に検出される受光量の極大値および極小値のうち選択された極大値と極小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定することを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。 - 前記選択された極大値および極小値は最大値および最小値であり、
前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定することを特徴とする請求項２記載の光電スイッチ。 - 前記選択された極大値および極小値はノイズ成分を除く最大値および最小値であり、前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに前記最大値と最小値との間の領域に前記動作レベルを設定し、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに前記最大値と最小値との間を除く領域に前記動作レベルを設定することを特徴とする請求項２記載の光電スイッチ。
- 前記サンプリング手段は、前記サンプリング期間中に受光量の最大値および最小値を検出しつつ検出された最大値および最小値を順次更新することを特徴とする請求項３または４記載の光電スイッチ。
- 前記サンプリング手段は、前記サンプリング期間中に受光量の極大値および極小値を検出しつつ記憶し、記憶された極大値および極小値から最大値および最小値を選択することを特徴とする請求項３または４記載の光電スイッチ。
- 前記サンプリング手段は、投射された光の反射光の受光量を検出し、
前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最大値よりも高いレベルに設定することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の光電スイッチ。 - 前記サンプリング手段は、投射された光の透過光の受光量を検出し、
前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化があると判定されたときに、前記動作レベルを前記最小値よりも低いレベルに設定することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の光電スイッチ。 - 前記動作レベル設定手段は、前記判定手段により前記受光量の所定量以上の変化がないと判定されたときに、前記サンプリング手段により検出された受光量を背景の受光量とみなすことにより前記動作レベルを背景が検出されないレベルに設定することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の光電スイッチ。
Priority Applications (1)
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| JP32765995A JP3632103B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP32765995A JP3632103B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 光電スイッチ |
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| Publication Number | Publication Date |
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