JP4231994B2 - 微分値対応型センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、検出対象領域から得られた特徴量に変化が生じたとき、その変化分（微分値）が所定のしきい値を越えるときには、検出対象領域に物体有無を示す判定出力を発する所謂微分値対応型センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光電センサにあっては、所定周期又は任意のタイミングでサンプリングされる受光量を、予め設定された受光量しきい値と適宜に比較することにより、所定領域内における物体存在有無の判定を行っている。
【０００３】
受光量しきい値は、例えば、物体存在状態において取得される受光量（物体存在有り状態への変化を主たる検出対象とする場合の動作レベル）と、物体未存在状態において取得される受光量（同様の場合の背景レベル）とを予め求めておき、それら２つの受光量の相関を考慮して、ユーザ等により、検出誤動作の起こりにくい適切な値（例えば、両受光量の中間値等）に設定される。判定方法としては、受光量が複数回連続して受光量しきい値を越えたか否かで判定を行うものや、受光量に所定の演算を施した上で受光量しきい値との比較を行い、その結果で判定を行うもの等様々である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一般に、光電センサにあっては、周囲温度の変化やノイズ発生状況の悪化等の外部環境条件の変動や、センサ内部における温度変化等の影響により、内部回路の増幅率が変化して、物体存在有無とは無関係に、そのときどきの状況で受光量が変動しがちである。そのため、ユーザは、受光量のそのような変動を許容した検出が可能となるように、既知の背景レベルから十分な差が隔てられた値に受光量しきい値を設定することを余儀なくされている。このことは、センサの検出分解能の高精度化を妨げる一因ともなっている。
【０００５】
このような不具合は、例えば、ガラス等の半透明物体や微小物体の存在有無を検出するような場合において特に顕著となる。すなわち、背景レベルと動作レベルとの差が微小である場合には、それに応じて背景レベルとしきい値レベルとの差も微小な値に保たねばならない。しかしながら、一方では、温度変化等による受光量変動を予め考慮して、上述したように背景レベルとしきい値レベルとの差を十分に確保しなければならず、結局は、上記誤動作の発生を免れない。
【０００６】
なお、このような内部温度変化等の影響による信号レベルの変動は、光電センサのみならず、超音波センサ、近接センサ、圧力センサ、温度センサ、煙感知器（ガスセンサ）、ｐＨセンサ等々、事象の発生と相関のある特徴量に基づき事象の発生有無を検出する種々のセンサにも共通に見られる問題である。
【０００７】
そこで、本出願人は、先に特願２００１−２７７２３９号において、検出対象領域から得られた特徴量に変化が生じたとき、その変化分がしきい値を越えると、検出対象領域に物体有無の判定出力を発する所謂微分値対応型センサを提案している。
【０００８】
このような微分値対応型センサによれば、外部環境条件の変動やセンサ内部における温度変化等の影響による特徴量の変動に柔軟に対応して、正確な検出動作が可能となり、しかも背景レベルと動作レベルとの差が微小である場合にも、正確な検出が可能とされた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２０６８２１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような微分値対応型センサにあっても、例えば光電センサに適用した場合のように、特徴量である受光量絶対値が光学系への粉塵の付着等により徐々に低下すると、検出動作がなおも不安定になると言う問題点が知見された。
【００１１】
すなわち、例えば透過型の光電センサを例にとり、光量値が５％変化したときにワーク有無の判定出力を発することを想定すると、ワークなし時の光量が『２０００』であれば、判定対象となる５％変化は『１００』（＝２０００×０．０５）となるから、判定しきい値はその半分として『５０』に設定される。このようなしきい値設定状態において、光学系への粉塵付着等によりワークなし時の光量値が『１０００』まで低下すると、判定対象となる５％変化は『５０』（＝１０００×０．０５）となってしまうから、既に設定されたしきい値の『５０』では安定した判定動作を行うことが困難となる。なお、言うまでもないが、このようなゆっくりとした光量値の変化は、微分値対応型センサそれ自体では検出不能である。
【００１２】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、センサヘッドの汚れ、温度ドリフト、素子劣化等に起因して検出対象領域から定常的に得られる特徴量が徐々に減少して、微分値判定に必要な許容範囲を外れたときには、そのことを手動操作を通じて又は自動的に検知可能として、不安定な判定出力状態にあることをユーザに警告等すること等を可能とした微分値対応型センサを提供することにある。
【００１３】
この発明の他の目的とするところは、物体有無に起因する短期的な特徴量変化等に拘わらず、定常的に得られる特徴量が微分値判定に必要な許容範囲を外れたことを確実に検知可能とした微分値対応型センサを提供することにある。
【００１４】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の説明を参照することにより、当業者であれば容易に理解される筈である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の微分値対応型センサは、検出対象領域から物体有無と相関のある特徴量を取得する特徴量取得手段と、前記特徴量取得手段により取得された特徴量の微分値を過去一定個数の特徴量の移動平均値と最新の特徴量との差分を特徴量の微分値として求める微分値演算手段と、前記微分値演算手段により求められた微分値が所定の微分しきい値を越えたか否かに基づいて物体検出有無を判定する微分値判定手段と、前記微分値判定手段による物体検出有無を示す判定結果に対応する出力動作を行う出力手段と、を有する。
【００１６】
尚、ここで言う『微分値』は、繰り返しのサンプリングにより特徴量を取得する場合には、例えば「最新の特徴量と、それまでに得られた特徴量との差分」と定義することができる。尚、「それまでに得られた特徴量」としては、過去一定回数分の特徴量の平均値や、所定サンプリング回数分前に得られた特徴量等を採用することができる。
【００１７】
本発明の微分値対応型センサにあっては、更に、上記の構成に加えて、前記特徴量取得手段より取得される特徴量の値が前記判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れたことを判定してその旨のアラーム動作を行うアラーム手段を有している。
【００１８】
ここで、『判定手段における微分値判定に必要な許容範囲』とは、背景特徴量に、物体の存在有無に伴う特徴量の変化幅に対する微分しきい値の割合を掛け併せることで得られる値を意味する。尚、この値（許容範囲）は、安全度を加味して、更に所定量分或いは所定比率分狭くなるように設定してもよいことは無論である。
【００１９】
本発明の微分値対応型センサは、以上のように構成されたものであるから、先ず第１には、微分値対応型センサとしての基本的な作用効果を有する。すなわち、物体の存在有無に伴う特徴量の変動幅が僅かであっても、通常、検出対象物体の出現に伴う特徴量変化は急峻であるから、微分値において所定の微分しきい値と比較することにより、対象となる検出物体を確実に検知することができる。一方、検出状態の存在しない背景状態において、温度ドリフトや環境変化によって、特徴量が緩やかに変動する場合には、その変動幅が大きくても、通常、変化速度は緩やかであるから、これを微分して微分しきい値と比較すれば、微分しきい値を超えることはないので、これにより検出対象物体と背景状態とを確実に識別し、信頼性の高い検出信号を取得することができる。
【００２０】
もっとも、このような微分値対応型センサにあっても、背景状態における特徴量の値が許容値を外れる程減少してしまえば、いかに微分値対応型のセンサであっても、予定された微分しきい値によって検出対象物体を確実に検出することは困難となる。
【００２１】
しかし、このような場合、本発明の微分値対応型センサにあっては、アラーム手段を有することから、長期間の使用において、背景状態における特徴量の値が変動して、判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れれば、その旨のアラーム動作が行われて、ユーザに対し修理や交換が促されることとなる。
【００２２】
そのため、この発明の微分値対応型センサによれば、その検出有無に際して特徴量変化幅の小さい検出対象物を有効に検出することができることに加え、センサの作動条件が損なわれるような事態が生ずれば、直ちにその旨をユーザに知らせることができるから、不安定な検出状態を放置したまま、生産ラインの運転に支障を来すといった虞を未然に防止することができる。
【００２３】
本発明の微分値対応型センサの好ましい実施の形態にあっては、前記アラーム手段として、前記特徴量取得手段により取得される特徴量を繰り返しサンプルするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプルされた一連の特徴量の平均値を求める平均値演算手段と、前記平均値演算手段により逐次求められた平均値が所定のアラームしきい値を越えたか否かを判定する平均値判定手段と、前記平均値判定手段により平均値が所定のしきい値を越えたと判定されたことを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行う出力手段と、を具備することが考えられる。
【００２４】
ここで、平均値演算手段により求められる『平均値』としては、一定時間毎若しくは一定サンプリング回数毎に更新される平均値や、移動平均値（特徴量を繰り返しサンプリングする場合にあっては、最新のサンプリング値と、所定サンプリング回数前までの複数のサンプリング値との平均値）を採用することができる。
【００２５】
このような構成によれば、繰り返しサンプルされた一連の特徴量の平均値と所定のしきい値との大小比較に基づいて、アラームのための出力動作を行うようにしているため、特徴量の値が瞬時的に低下したとしても、平均値の値はさ程変動しないため、移動平均化時間や移動平均化処理に採用するサンプル数を適切に設定することによって、そのような特徴量の瞬時的な変化に伴う誤ったアラーム出力動作の発生を未然に防止することができる。
【００２６】
加えて、平均値の演算において、移動平均化時間または移動平均用サンプル数を適切に設定すれば、実際に検出物体の通過に伴う特徴量の変動が生じたとしても、平均値についてはある程度少ない変動幅に維持できるから、このような移動平均化定数の適切な設定によれば、実際に検出対象物体が通過したことによって特徴量が大きく変動した場合にも、特徴量平均値の変動幅を抑制することによって、誤ったアラーム出力動作の発生を確実に防止することができる。
【００２７】
このとき、アラームのための出力動作を行う出力手段としては、様々な実施の形態を採用することができる。１つの実施の形態における出力手段としては、前記逐次求められる平均値が前記アラームしきい値を連続して所定回数越えたと判定されることを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行うように構成することができる。
【００２８】
このような出力手段によれば、たまたま平均値が瞬時的にアラームしきい値を超えたとしても、所定回数連続して超えない限りアラームのための出力動作は行われないから、移動平均化時間をさ程大きく取らずとも、誤ったアラーム出力動作の発生を未然に防止することができ、移動平均化処理における設計自由度を向上させることができる。
【００２９】
前記出力手段の他の１つの実施の形態としては、前記微分値判定手段により物体検出ありの判定結果が得られているときには、前記平均値が前記アラームしきい値を越えたと判定されても、アラームのための出力動作を行わないように構成することが考えられる。
【００３０】
このような構成によれば、実際に検出対象物体の通過により平均値の値が変化するような場合には、同時に微分値判定手段により物体検出有りの判定結果も得られるため、このように物体検出有りの判定結果が得られているときには、前記平均値が前記アラームしきい値を超えたと判定されたとしても、アラームのための出力動作を行わないようにすれば、誤ったアラーム出力動作の発生を確実に防止することができる。
【００３１】
前記出力手段の他の１つの実施の形態としては、前記平均値判定手段により前記アラームしきい値を越えたと判定されても、一定のディレイタイマがタイムアップするまでの間は、アラームのための出力動作を行わないように構成することが考えられる。
【００３２】
このような構成によれば、この種の微分値対応型センサにおいて、物体検出有りの判定結果が得られている期間というのは、特徴量が急激に変化している期間、換言すれば、検出対象物体が出現した直後の時点であるから、その後検出物体が通過しきる期間を予めディレイタイマに設定することによって、検出対小領域に検出物体が存在する状態にあっては、平均値が前記アラームしきい値を超えたと判定されても、アラームのための出力動作を行わないように構成することによって、物体通過に伴う特徴量の変動により、誤ったアラーム出力動作が行われることを未然に防止することができる。
【００３３】
本発明の微分値対応型センサにおいて、本発明の要部であるところの前記アラーム手段の動作は、できる限り、誤ったアラーム動作が発生することがないよう、適切な動作タイミングを採用することが好ましい。このような観点からは、幾つかの適切な実行タイミングが考えられる。
【００３４】
好ましい実施の一形態としては、前記アラーム手段の動作は、電源投入直後であることを少なくとも条件として実行されるように構成される。
【００３５】
このような構成によれば、通常、電源投入直後においては、検出対象領域に物体が存在しないのが通例であるから、このような電源投入直後のタイミングを採用することによって、検出物体の存在による特徴量変動に影響を受けることなく、適切なアラーム判定を行うことが可能となる。
【００３６】
好ましい他の一実施形態としては、前記アラーム手段の動作は、所定のタイミング設定手段にて設定されたタイミングが到来したことを少なくとも条件として実行されるように構成することが考えられる。
【００３７】
このような構成によれば、予めユーザ側の設定操作によって、物体の存在しないタイミングや稼働時間が一定時間経過した時点のタイミング等を適切に設定し、以後タイマにより或いはカウンタによりそのようなタイミングの到来をセンサ側で判定することによって、アラームのための誤判定の生じにくい適切なタイミングにおいて、アラーム判定を実行させることができる。
【００３８】
好ましい他の実施の一形態としては、前記アラーム手段の動作は、所定のオンオフ設定手段にてオン状態に設定されていることを少なくとも条件として実行されるように構成することが考えられる。
【００３９】
このような構成によれば、例えば、生産ラインに物品が流れてセンサが稼働中にあるような状態においては、オンオフ設定手段によってオフ状態に設定することによって、不用意にアラーム判定処理が実行されて、誤ったアラーム出力動作が行われることを未然に防止することができる一方、ユーザにより検出対象領域に物体の存在しないことが確認された後において、オンオフ設定手段にてオン状態に設定することによって、適切なタイミングを選んで確実にアラーム判定処理を実行させることができる。
【００４０】
次に、アラームのための出力動作としては、様々な動作を想定することができる。好ましい実施の一形態においては、前記アラーム手段におけるアラームのための出力動作が、物体検出用の出力信号ラインとは異なる所定の出力信号ラインに対して、アラーム用出力信号を送出する動作であるように構成することが考えられる。
【００４１】
このような構成によれば、物体検出用の出力信号ラインから検出信号を受け取りつつ、これとは別の所定の出力信号ラインからアラーム用出力信号を受け取ることができるため、検出動作を実行しつつ、同時に特徴量取得手段により取得される特徴量の値が前記微分値判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れたことをＰＬＣやＰＣ等に伝えることができ、即座にセンサ異常に対応したバックアップ処理等を実行させることが可能となる。
【００４２】
すなわち、仮に同一の出力信号ラインを切り換えて物体検出用の出力信号とアラーム用出力信号とを取り出すものとすれば、何れかの処理が犠牲になるのに対し、このように別々の出力信号ラインを分離して設けたことによって、従前のセンサにおける検出機能を全く犠牲にすることなく、センサの検出状態が不安定である旨の状況をＰＬＣやＰＣ等に伝えることができるから、必要に応じて、生産ラインの運転都合等を考慮して、センサに対し必要なメンテナンスを実行させることができる。
【００４３】
好ましい実施の一形態においては、前記アラーム手段におけるアラームのための出力動作が、所定の表示器に対してアラーム表示を行う動作であるように構成することが考えられる。
【００４４】
このような構成によれば、ひとたびセンサにおいて、特徴量取得手段により取得される特徴量の値が判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れるといった事態が生ずれば、その旨をセンサに備え付けの例えばデジタル表示器等を通して、目で確認することができるから、これに基づきメンテナンス要員や現場作業者においては、適切な時期を選んで、センサのメンテナンスや交換等を適切に実行することができる。
【００４５】
以上述べた本発明のセンサにおいては、アラーム手段を適切に作動させる点が最も重要である。そのためには、平均値演算手段により逐次求められた平均値と比較されるべき所定のアラームしきい値の値を適切に設定することが重要である。このアラームしきい値の設定は、手動で又は自動で行わせることができる。
【００４６】
すなわち、好ましい実施の形態においては、前記アラーム手段におけるアラーム用しきい値を任意に設定することが可能なアラームしきい値設定手段を設けることが考えられる。
【００４７】
このような構成によれば、アラームしきい値の値を任意に調整することができるから、物体本来検出用の微分しきい値との関連を考慮して、ユーザはアラームしきい値の値を適切に設定することができる。
【００４８】
好ましい実施の形態においては、前記アラーム手段におけるアラームしきい値を、電源投入直後に取得される特徴量に基づいて自動設定するアラームしきい値設定手段を設けることが考えられる。
【００４９】
このような構成によれば、この種のセンサ（例えば光電センサ等）において、特徴量の定常的な変動は、１日毎又は数週間毎といった長いスパンで確認すればよいことが多いから、ユーザが電源を投入するたびに、自動的にアラーム判定が行われるように構成すれば、現場オペレータや保守員に意識させることなく、この種の特徴量異常の判定を実行させることができ、使い勝手が良好なものとなる。
【００５０】
好ましい実施の一形態においては、前記アラーム手段におけるアラームしきい値を、微分しきい値設定操作に連動して自動設定するしきい値設定手段を設けるように構成することが考えられる。
【００５１】
すなわち、アラームしきい値は、先述したように、『背景特徴量に、物体の存在有無に伴う特徴量の変化幅に対する微分しきい値の割合を掛け併せることで得られる値』に相当する（特定の検出対象領域並びに検出対象物体においては微分しきい値とアラームしきい値とは相関関係にある）ことから、微分しきい値設定操作に連動してアラームしきい値が自動的に設定されるようにすれば、適切なアラームしきい値の設定をユーザに意識させることなく自動的に行うことができ、使い勝手が良好なものとなる。
【００５２】
アラーム手段におけるアラームのための出力動作としては、先に述べたように、アラーム用出力信号を送出する場合と、所定の表示器にアラーム表示を行う場合とが存在する。これらの出力動作は、事柄の性質上、所定のリセット操作が行われるまで出力保持されることが好ましい。すなわち、このようなアラーム用２値信号又はアラーム出力表示が行われた場合、現場作業員又は保守員がその場にいなければ、直後に適切な対応を取ることはできないから、そのような出力動作は継続的に維持されるようにして、現場作業員や保守員がそれに気づくのにかかる時間を確保することが好ましい。一方、アラームの対象となる異常状態が生じていたとしても、ひとたびそのことを確認した後にあっては、所定のリセット操作を行うことによって、そのような出力信号並びに出力表示をリセットできることが好ましいであろう。
【００５３】
以上種々述べた内容は、実際に特徴量が大きく変動して、その値が判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れた後の状況であるが、本発明のセンサにあっては、このような異常状態が生ずる以前であっても、所定の操作に応じて、現在特徴量のアラームしきい値に対する余裕度が所定の表示器に表示されるように構成することが好ましいであろう。
【００５４】
このように本発明の微分値対応型センサは、微分値演算手段により求められた微分値が所定の微分しきい値を超えたか否かに基づいて物体検出有無を判定するという基本動作を有することに加え、特徴量取得手段により取得される特徴量の値が前記判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れたときには、その旨を直ちに現場作業員や保守員、或いはＰＬＣやＰＣ等の上位機種に伝えることを可能としたものであって、これによりこの種の微分値対応型センサの信頼性乃至使い勝手を向上させたものである。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の微分値対応型センサの好適な実施の一形態を添付図面に従って詳細に説明する。尚、言うまでもないことであるが、以下に述べる実施の一形態は、本発明に係る微分値対応型センサの一例を示すものに過ぎず、本発明センサの技術的範囲は特許請求の範囲によってのみ特定されるものである。
【００５６】
殊に、以下に示す実施の一形態は、本発明をファイバ型光電センサに適用したものであるが、本発明センサの適用範囲はこれに限定されるものではなく、ファイバ型光電センサ以外にも、通常の光電センサの他、超音波センサ、近接センサ、圧力センサ、温度センサ、煙感知器（ガスセンサ）、ｐＨセンサ等々、事象の発生と相関のある特徴量に基づき事象の発生有無を検出する種々のセンサにも適用が可能である。
【００５７】
本発明の一実施形態における光電センサの上部カバーを開いた状態における外観斜視図が図１に示されている。同図に示されるように、光電センサ１は多連装型のプラスティック製筐体１０１を有する。筐体１０１の前部には、投光用ファイバ２と受光用ファイバ３とが挿入され、クランプレバー１０３の操作によって抜け止め固定される。筐体１０１の後部からは電気コード４が引き出されている。図示の電気コード４は、ＧＮＤ用の芯線４１と、電源Ｖｃｃ用の芯線４２と、物体に関する検出出力用の芯線４３と、本発明に関して新たに設けられたアラーム出力用の芯線４４とを有する。
【００５８】
筐体１０１は、制御盤等の取付面に対して図示しないＤＩＮレールを介して固定される。符号１０４で示されるものはＤＩＮレール嵌合溝である。筐体１０１の上部には、透明な上部カバー１０２が開閉可能に取り付けられている。上部カバー１０２を開いた状態で露出する筐体１０１の上面には、第１の表示器（メインデジタル表示器）１０５と、第２の表示器（サブデジタル表示器）１０６と、第１の操作ボタン（ＵＰ）１０７と、第２の操作ボタン（ＤＯＷＮ）１０８と、第３の操作ボタン（ＭＯＤＥ）１０９と、第１のスライド操作子（ＳＥＴ／ＲＵＮ）１１０と、第２のスライド操作子（Ｌ／Ｄ）１１１とが設けられている。
【００５９】
本発明光電センサの操作・表示部の拡大図が図２に示されている。図１及び図２を参照して明らかなように、第１の表示器１０５及び第２の表示器１０６は、いずれも４桁の７セグメントデジタル表示器で構成されており、それぞれ４桁の数字、アルファベット更にはそれらの組合せを任意に表示可能となされている。第１の操作ボタン１０７、第２の操作ボタン１０８、及び第３の操作ボタン１０９は、いずれもモメンタリタイプの押しボタンスイッチを構成しており、図２に示されるように、第１の操作ボタン１０７は『ＵＰキー』として、第２の操作ボタン１０８は『ＤＯＷＮキー』として、第３の操作ボタン１０９は『ＭＯＤＥキー』としてそれぞれ機能するように構成されている。第１のスライド操作子１１０及び第２のスライド操作子１１１はいずれもスライドスイッチを構成するものであり、図２に示されるように、第１のスライド操作子１１０は『ＳＥＴ／ＲＵＮ切り換えスイッチ』として、第２のスライド操作子１１１は『Ｌ／Ｄ切り換えスイッチ』として機能するように構成されている。
【００６０】
図１に戻って筐体１０１の内部には、図１では図示しないが、物体検出用の発光素子と物体検出用の受光素子とが内蔵されている。投光用ファイバ２をファイバ挿入孔にしっかりと挿入すると、投光用ファイバ２の端面と検出用発光素子の発光部とがしっかりと光結合され、これにより検出量の発光素子から発生した光は、投光用ファイバ２を経由して、その先端の図示しないファイバヘッドから検出領域へと投光される。同様に、受光用ファイバ３をファイバ挿入孔にしっかりと挿入すると、受光用ファイバ３の端面と検出用受光素子とが光結合され、これにより図示しない受光用ファイバ３のファイバヘッドからファイバ内に導入された光は、受光用ファイバ３に案内されて、検出用の受光素子にたどり着くようになっている。以上述べた検出用の発光素子と検出用の受光素子との配置構成は従来のこの種のファイバ型光電スイッチに採用されたものと同様である。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態である光電センサの電気的ハードウェア構成の全体を示すブロック図が図３に示されている。同図に示されるように、この回路はマイクロプロセッサを主体として構成される制御部（ＣＰＵ）２００を中心として構成されている。ＣＰＵ２００内には、マイクロプロセッサの他に、システムプログラムを格納したＲＯＭやプログラムの実行に必要なワーキングＲＡＭ等が内蔵されている。このようなＣＰＵ２００の具体的な構成については、各種の文献において種々公知であるから、その点についての詳細な説明は省略する。
【００６２】
図において最も左側には、先に説明した発光素子を有する投光部と受光素子を有する受光部とが示されている。投光部には、検出用の発光素子である発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）２０１と、ＬＥＤ２０１を駆動するための投光回路２０２とが含まれている。一方、受光部には、検出用の受光素子であるメイン受光フォトダイオード（以下、ＰＤと称する）２０３と、メイン受光ＰＤ２０３の出力を増幅するための増幅回路２０４と、増幅回路２０４の増幅出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ２００に取り込むためのＡ／Ｄコンバータ２０５とが含まれている。
【００６３】
そして、投光回路２０２の作用により検出用発光素子であるＬＥＤ２０１から発生したパルス光は、投光用ファイバ２を介して検出領域へと導かれる。検出領域において透過又は反射したことにより受光用ファイバ３に導入された光は、受光用ファイバ３を経由して検出用受光素子であるメイン受光ＰＤ２０３へと辿り着く。メイン受光ＰＤ２０３で光電変換されて生じた出力信号は、増幅回路２０４で増幅された後、ＣＰＵ２００へとＡ／Ｄコンバータ２０５を介して取り込まれる。尚、これら投受光の基本的な構成についても、各種の文献において公知であるから、この点についての詳細な説明は省略する。
【００６４】
図３の上部には、表示部を構成する幾つかの構成要素が示されている。すなわち、この表示部は、メインデジタル表示器として機能する第１の表示器１０５と、サブデジタル表示器として機能する第２の表示器１０６と、これら２つの表示器１０５，１０６を駆動するための表示駆動回路２０９とを含んでいる。そしてそれらの第１及び第２の表示器１０５，１０６には、後に詳細に説明するように、本発明のアラーム動作に関連した各種の情報が数値、アルファベット、それらの組合せ等により表示される。
【００６５】
図３の右上には、入力部を構成する幾つかの構成要素が示されている。すなわち、この入力部は、ＵＰボタンとして機能する第１の操作ボタン１０７と、ＤＯＷＮボタンとして機能する第２の操作ボタン１０８と、ＭＯＤＥボタンとして機能する第３の操作ボタン１０９と、それらの操作ボタン１０７〜１０９の操作に対応して、エンコード処理を行う操作回路２０８とを含んでいる。これらの操作ボタン１０７〜１０９は、オペレータが手動操作で各種のデータを入力するために使用される。
【００６６】
図３において右端には、出力部を構成する幾つかの構成要素が示されている。すなわち、この出力部は、第１の出力回路２０６と、第２の出力回路２０７とを含んでいる。すなわち、ＣＰＵ２００で生成された物体検出用の検出信号は、第１の出力回路２０６を介して電気コード４内の芯線４３へと送り出される。同様にして、ＣＰＵ２００で生成されたアラーム用信号は、第２の出力回路２０７を介して電気コード４に含まれる芯線４４へと送り出される。これらの電気コード４に含まれる芯線４３，４４は、一般的には、ＰＬＣやＰＣ等の上位装置へと接続される。
【００６７】
電源回路２１２は、図３に示されるＣＰＵ２００、その他の回路要素に対して、それぞれ直流電源を供給するための電源安定化装置等で構成されており、この電源回路２１２に対する給電は電気コード４に含まれる芯線４１及び４２を介して行われる。この例では、芯線４１はＧＮＤに接続され、芯線４２は電源Ｖｃｃに接続されている。
【００６８】
尚、符号２１０は出荷前にメーカ側において、又は出荷後にユーザ側において設定された各種のデータを格納するためのＥＥＰＲＯＭ、２１１はＣＰＵ２００の動作基準クロックを生成するための水晶発振子、２１３はＡＰＣ用受光ＰＤ、２１４はＡＰＣ受光回路、２１５は電源投入時にＣＰＵをリセットするためのＣＰＵリセット回路である。
【００６９】
次に、以上述べた機械的構成並びに電気的なハードウェア構成を前提として、この光電センサに備えられた様々な機能並びにそれらを実現するためにＣＰＵ２００で実行されるシステムプログラムの構成について説明する。
【００７０】
この光電センサには、選択的に実行（ＯＮ／ＯＦＦ）可能な複数の機能が備えられている。それらの機能のそれぞれには、様々な選択肢が用意されている。それらの機能の選択（ＯＮ／ＯＦＦ）並びに選択肢の選択は、この光電センサをＳＥＴモードに設定することで行うことができる。特定の選択肢に従ってＯＮ設定された機能を実現させる動作は、この光電センサをＲＵＮモードに設定することで行うことができる。動作モードをＳＥＴモードとするかＲＵＮモードとするかの指定は、図２に示されるように、第１のスライド操作子１１０を『ＳＥＴ』側とするか、『ＲＵＮ』側とするかにより行うことができる。因みに、第２のスライド操作子１１１は、この光電センサの検出出力信号の論理極性を設定するためのもので、第２のスライド操作子１１１が『Ｌ』側に設定されると所謂ライトオンモードとなり、『Ｄ』側に設定されるとダークオンモードとなる。
【００７１】
ＣＰＵで実行されるシステムプログラムの全体を概略的に示すゼネラルフローチャートが図４に示されている。このシステムプログラムは電源投入によって実行が開始される。
【００７２】
同図において、処理が開始されると、先ず初期設定処理（ステップ４０１）が実行される。この初期設定処理（ステップ４０１）においては、後述するルーチン処理を開始するに先立って必要な各種の初期設定処理が実行される。この初期設定処理には、各種メモリ、表示灯、制御出力の初期化の実行や、ＥＥＰＲＯＭ２１０から必要項目の読み出しとデータチェックを行う処理等が実行される。
【００７３】
初期設定処理（ステップ４０１）が実行を完了すると、ルーチン処理への移行が行われ、その最初において先ず第１のスライド操作子１１０の設定状態が参照される（ステップ４０２）。ここで、第１のスライド操作子１１０が『ＳＥＴ』側へ設定されていれば（ステップ４０２ＳＥＴ）、続いてＳＥＴモード初期設定処理（ステップ４０３）が実行される。このＳＥＴモード初期設定処理（ステップ４０３）では、ＳＥＴモード用設定値の初期化や機器機能番号Ｆの初期化（Ｆ＝０）等が行われる。
【００７４】
ＳＥＴモード初期設定処理（ステップ４０３）が実行を完了すると、以後、第１のスライド操作子１１０が『ＳＥＴ』側へ設定された状態にある限り（ステップ４０５ＹＥＳ）、様々な機能（Ｆ）に関するＳＥＴモード処理（ステップ４０４）が実行される。この状態において、ユーザは、第１の操作ボタン１０７、第２の操作ボタン１０８、第３の操作ボタン１０９を適宜に操作することによって、当該光電センサに用意された様々な機能（Ｆ）のＯＮ／ＯＦＦ設定、更には、各機能（Ｆ）別の個別設定処理を実行することができる。
【００７５】
一方、第１のスライド操作子１１０の設定状態を参照した結果、『ＲＵＮ』側へと設定されたと判定されると（ステップ４０２ＲＵＮ）、続いて、ＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）が実行される。このＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）においては、表示灯、制御出力の初期化、しきい値及び各種ＲＵＮモード用設定値の初期化等が行われる。
【００７６】
ＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）が完了すると、続いて第１のスライド操作子１１０が『ＲＵＮ』側へ設定されている限り（ステップ４０８ＹＥＳ）、ＲＵＮモード処理（ステップ４０７）が実行される。このＲＵＮモード処理（ステップ４０７）においては、光電センサとして必要な基本的な動作の他に、ユーザにより選択的に設定された各種の機能が実現される。尚、このＲＵＮモード処理の具体的な内容については、必要に応じて後に詳細に説明を行う。
【００７７】
このように、ＣＰＵ２００で実行されるシステムプログラムは、所謂電源投入直後に行われるイニシャル処理である初期設定処理（ステップ４０１）と、ルーチン処理であるところの２つの処理、すなわちＳＥＴモード処理（ステップ４０４）及びＲＵＮモード処理（ステップ４０７）に大別される。そして、本発明の要部であるところのアラームモードの実行は主としてＲＵＮモード処理（ステップ４０７）において行われ、アラームモードにおける各種の機能設定は主としてＳＥＴモード処理（ステップ４０４）において行われる。その他後に詳細に説明するが、初期設定処理（ステップ４０１）においても、本発明のアラームモードに関連する各種の処理が実行される。
【００７８】
ＳＥＴモード処理の全体を示すフローチャートが図５に示されている。同図において処理が開始されると、先ず機能別表示処理（ステップ５０１）が実行される。この機能別表示処理（ステップ５０１）では、機能番号Ｆに該当する様々な表示処理が実行される。
【００７９】
続いて、キー入力検知処理が実行され（ステップ５０２）、図１並びに図２に示される操作ボタン１０７〜１０９並びにスライド操作子１１０，１１１におけるキー入力操作の有無を待機する状態となる（ステップ５０３ＮＯ）。
【００８０】
この状態において、キー入力有りと判定され（ステップ５０３ＹＥＳ）、しかも機能切り換えに相当するキー入力シーケンスが確認されると（ステップ５０４ＹＥＳ）、機能切り替え指令が確認される度に、機能番号Ｆの値は全機能数に達するまで＋１ずつインクリメントされ（ステップ５０５，５０６ＮＯ）、全機能数に達すると共に（ステップ５０６ＹＥＳ）、再びゼロリセットされて（ステップ５０７）、機能（Ｆ）の循環切り替えが実行される。
【００８１】
この状態において、そのとき設定されている機能Ｆに関する実行が指示されると（ステップ５０４ＮＯ，５０８ＹＥＳ）、機能別実行処理が実行され、機能番号Ｆに該当する処理が行われる（ステップ５０９）。
【００８２】
本発明に関するアラームモードにおいては、この機能別実行処理（ステップ５０９）において、（１）アラームモードを実行させる（ＯＮ）又は実行させない（ＯＦＦ）の設定、（２）アラームモードを、▲１▼電源投入直後のタイミング、▲２▼設定されたタイミング、▲３▼微分判定の都度のタイミングのいずれにおいて実行させるかの設定、（３）アラームしきい値として手動設定されたものか或いは自動設定されたものかのいずれを使用するかの設定、（４）アラームしきい値として自動設定されたものを使用するとした場合、電源投入直後に取得される特徴量に基づいて設定したものを使用するか、又は微分しきい値設定操作に連動して自動設定されたものを使用するかの設定、等々の設定が行われる。尚、これらの設定処理については、必要に応じ、後に詳細に説明する。
【００８３】
尚、ここで設定されたアラームモード（ＯＮ／ＯＦＦ）設定は、後に詳細に説明するように、図１４に示される実行フラグ状態参照処理（ステップ１４０８）において参照される。同様に、このＳＥＴモードにおいて設定されたアラームしきい値（設定比＝Ａ％）は図１５に示されるように、アラームしきい値算出処理（ステップ１５０２）において参照される。その他、微分しきい値に連動してアラームしきい値を自動設定すると設定した場合、図１６に示されるしきい値自動設定処理が実行される。
【００８４】
図５のフローチャートに戻って、機能切り替え指令でもなく（ステップ５０４ＮＯ）、及びいずれの機能実行でもないと判定されれば（ステップ５０８ＮＯ）、処理は終了して、以上の動作が繰り返し実行される（ステップ５０１〜５０８）。
【００８５】
次に、図４に戻って、ＲＵＮモードの処理について説明する。ＲＵＮモードへの移行に先立ち、先ずＲＵＮモード初期設定処理が実行される（ステップ４０６）。このＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）においては、先に説明したＳＥＴモード処理（ステップ４０４）において、アラームしきい値を手動設定すると設定したか、又は自動設定すると設定したかに応じて、図１５又は図１６に示される処理が実行され、アラームしきい値の値が設定される。
【００８６】
すなわち、アラームしきい値として手動設定したものを使用すると設定した場合、例えばその設定値が設定比（＝Ａ％）として与えられた場合、図１５のフローチャートに示されるように、先ず投受光処理が実行されて（ステップ１５０１）、受光量のサンプリングが行われた後、先の手動設定処理（ステップ１５０３）にて設定された設定比（＝Ａ％）がＥＥＰＲＯＭ２０６から読み込まれ、次式に従ってアラームしきい値の決定が行われる。
【００８７】
アラームしきい値＝得られた受光量×Ａ％ ・・・式１
【００８８】
このように、図４のフローチャートにおいて、ＳＥＴモード処理（ステップ４０４）において所定操作を行い、アラームしきい値に相当する設定比（＝Ａ％）を設定しておけば、ＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）において、その設定内容に基づき（ステップ１５０３）、アラームしきい値の設定が行われる（ステップ１５０２）。
【００８９】
尚、図４に示されるＳＥＴモード処理（ステップ４０４）における所定操作によって、アラームしきい値を自動設定すると決めた場合には、図６を参照して後述する入力キー対応処理（ステップ６０４）において、図１６に示される微分しきい値に連動するアラームしきい値設定処理が実行され、アラームしきい値の値は入力された微分しきい値の値に応じて自動的に決定される。
【００９０】
すなわち、図１６のフローチャートにおいて処理が開始されると、先ずユーザが手動により微分しきい値（ｘ）を設定するのを待って（ステップ１６０１）、設定時の受光量（ワーク無し）（ｙ）をサンプリングする処理が実行される（ステップ１６０２）。その後、微分しきい値（ｘ）、設定時の受光量（ｙ）並びに微分しきい値に対する余裕度（ｎ）に基づき、微分検出変化率（ｚ）（＝ｘ×ｎ／ｙ）が求められる（ステップ１６０３）。そして、最後にユーザが手動設定した微分しきい値（ｘ）と演算により求められた微分検出変化率（ｚ）を用いて、アラームしきい値（ｘ／ｚ）が求められる。以後、こうして求められたアラームしきい値（ｘ／ｚ）に基づいて、アラーム出力のための判定処理が実行される。
【００９１】
図４に戻って、ＲＵＮモード初期設定処理（ステップ４０６）が実行完了すると、以後第１のスライド操作子１１０が（ＲＵＮ）側に設定されている限り（ステップ４０８ＹＥＳ）、ＲＵＮモード処理（ステップ４０７）が繰り返し実行される。
【００９２】
このＲＵＮモード処理（ステップ４０７）の全体を示すフローチャートが図６に示されている。同図に示されるように、このＲＵＮモード処理の全体は、通常処理（ステップ６０１〜６０５）と割り込み処理（ステップ６０６〜６０８）とに大別される。そして、割り込み処理（ステップ６０６〜６０８）は、時間Ｔｓｅｃ毎（例えば、１００μｓｅｃ毎）にタイマ割り込みで実行される。
【００９３】
先ず、通常処理（ステップ６０１〜６０５）について説明する。処理が開始されると、表示灯制御処理（ステップ６０１）が実行される。この表示灯制御処理（ステップ６０１）では、指定された表示内容に応じて、７セグメントデジタル表示器である第１及び第２の表示器１０５，１０６の点灯制御を行う。
【００９４】
続いて、オートパワーコントロール（以下、ＡＰＣという）処理（ステップ６０２）が実行される。このＡＰＣ処理（ステップ６０２）では、後述する計測用の投受光処理（ステップ６０６）で取得したモニタ受光量を監視し、一定期間毎に、ＡＰＣ補正を実施する。このＡＰＣ補正は、この例においては、投光電流のパワー制御により行われている。
【００９５】
続いて、キー入力検知処理（ステップ６０３）が実行される。このキー入力検知処理（ステップ６０３）においては、一定期間毎にキー入力の検知を行い、入力を検知した場合は、該当処理が実行できるように設定を行う。続いて、キー入力対応処理（ステップ６０４）が実行されて、検知されたキー入力に対応する様々な処理が実行される。
【００９６】
本発明の要部であるアラームモードにおいては、このキー入力検知処理（ステップ６０３）において、アラーム用信号をリセットするためのリセット入力の検知が行われ、ここでリセット入力が検知された場合には、続く入力キー対応処理（ステップ６０４）において、リセット処理が実行され、アラーム用信号の内容はＯＮ状態からＯＦＦ状態へとリセットされる。尚、この例では、投受光処理（ステップ６０６）で取得された光量値が微分値対応判定出力処理（ステップ６０７）における微分値判定に必要な許容範囲を外れたことが判定された場合、その旨のアラーム信号を、第２の出力回路２０７を介して電気コードに含まれた芯線４４へと出力するのであるが、その際出力信号はＯＮ状態に保持される。そのため、このＯＮ状態にあるアラーム信号をＯＦＦ状態にリセットするために、キー入力検知処理（ステップ６０３）、及び入力キー対応処理（ステップ６０４）が機能する。その結果、これらキー入力検知処理（ステップ６０３）及び入力キー対応処理（ステップ６０４）が適切に実行される結果、ＯＮ状態に保持されたアラーム用信号は、操作ボタン１０７，１０８，１０９の何れかの操作によって、ＯＦＦ状態にリセットされる。
【００９７】
次に、時刻Ｔｓｅｃ毎に実行される割り込み処理について説明する。割り込み処理が開始されると、先ず投受光処理（ステップ６０６）が実行される。この投受光処理（ステップ６０６）においては、図３に示されるＬＥＤ２０１を投光回路２０２を介してパルス駆動することによって、可視光又は赤外線光を発生させ、これを投光用ファイバ２を通じて投光用ヘッド（図示せず）へと導き、投光用ヘッドから検出対象領域へと放出する。同時に、検出対象領域において反射又は透過した光を、受光用ファイバ３の先端に設けられた受光ヘッドから受光用ファイバ３内へと導入し、これを受光用ファイバ３を経由してメイン受光ＰＤ２０３へと導き、メイン受光ＰＤ２０３にて光電変換にて得られた信号を増幅回路２０４で増幅した後、Ａ／Ｄコンバータ２０５を介してＣＰＵ２００へと取り込む。これにより、検出対象領域の状況に対応する特徴量を含んだ受光量データが取得される。
【００９８】
続いて微分値対応判定出力処理（ステップ６０７）が実行される。この微分値対応判定出力処理（ステップ６０７）においては、投受光処理（ステップ６０６）において取得された受光量の微分値を演算により求めると共に、求められた微分値が所定の微分しきい値を超えたか否かに基づいて物体検出有無を判定し、判定結果に対応する出力動作を行うものである。
【００９９】
微分値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャートが図７に示されている。同図において処理が開始されると、先ず微分値演算処理（ステップ７０１）が実行される。この微分値演算処理（ステップ７０１）においては、投受光処理８ステップ６０６）を介して逐次取得される受光量データを繰り返しサンプルすると共に、サンプルされた一連の特徴量の移動平均値を求め、この求められた移動平均値と最新のサンプルにより得られた受光量との差演算を行うことによって微分値の生成が行われる。すなわち、この微分値演算処理は、投受光処理により取得される受光量を繰り返しサンプルするサンプリング手段と、前記サンプリング手段によりサンプルされた一連の受光量の移動平均値を求める移動平均値演算手段と、こうして求められた移動平均値と最新のサンプル値との差を求める差演算手段とを含んでいる。その結果、微分値演算処理で得られる微分値の値は、過去一定個数分の受光量の平均値と、最新の受光量との差分となり、所謂微分値（変化分）に相当するものとなる。尚、この微分値演算に利用する移動平均値処理においては、チャタリング防止のために、ノイズ成分の除去を行ったり、古いものから新しいものへと重み付けを増大させて加重平均とする等の様々な公知のノイズ除去手法が採用される場合もある。
【０１００】
続く判定処理（ステップ７０２）においては、こうして得られた微分値と予め設定された微分しきい値との大小比較が行われる。ここで、取得された微分値が設定されている微分しきい値を超えていると判定されれば（ステップ７０２ＹＥＳ）、物体を検出したことを示す検出出力はＯＮ状態とされ、その状態が信号線及び表示器へと出力される。これに対して、判定処理（ステップ７０２）において、取得された微分値が設定されている微分しきい値を超えていないと判定されれば（ステップ７０２ＮＯ）、物体検出有無を示す検出出力はＯＦＦ状態とされ、その状態が信号線及び表示器へと出力される（ステップ７０４）。
【０１０１】
尚、ここで信号線への出力動作とは、図３のブロック図において、検出信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を第１の出力回路２０６を介して、電気コードに含まれる芯線４３へと送り出すことである。また、表示器への出力動作とは、図１及び図２に示される第１の表示器１０５又は第２の表示器１０６に対して、物体検出の有無を示す表示（例えば、『ＯＮ』または『ＯＦＦ』）を行うことを意味している。
【０１０２】
このように、本発明の光電センサにあっては、微分値対応・判定出力処理を有することから、逐次取得されてサンプルされる受光量は、微分値に変換された後、予め設定された微分しきい値と比較されるので、物体有無に伴う受光量変化が僅かであっても、検出領域に対象とする物体が出現したときの光量変化速度は大きいため、これと微分しきい値を比較することによって、対象物体を確実に検出することができる。殊に、透過型光電センサを用いて、ガラスやプラスティック等の透明体を検出する場合、物体有無に伴う受光光量の変化はかなり小さな変化幅となるが、にも拘わらず、微分値と微分しきい値との比較を介在させることによって、実際に検出物体が出現した場合とドリフトや外部光の影響で受光量がゆっくりと変動した場合とを明確に識別することができ、信頼性の高い物体検出動作を実現することができる。
【０１０３】
図６に戻って、微分値対応・判定出力処理（ステップ６０７）が終了すると、続いて本発明の要部であるところの、平均値対応判定出力処理（ステップ６０８）が実行される。この平均値対応判定出力処理（ステップ６０８）においては、投受光処理（ステップ６０６）により取得された受光量を繰り返しサンプルすると共に、サンプルされた一連の特徴量の移動平均値を求め、こうして得られた移動平均値が所定のアラームしきい値を超えたか否かを判定し、しきい値を超えたと判定されたことを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行うように構成される。
【０１０４】
平均値対応判定出力処理（ステップ６０８）の詳細が図８に示されている。同図において、処理が開始されると、先ず移動平均値演算処理（ステップ８０１）が実行される。この移動平均値演算処理（ステップ８０１）では、図６に示される投受光処理（ステップ６０６）において取得された受光量を繰り返しサンプルすると共に、このサンプルにより得られた一連の特徴量の移動平均値を演算により求める処理が実行される。先に述べたように、その際に、ノイズ除去のためのレベル弁別処理や、最新の受光量に近づくにつれて重要度を増すための重み付け処理等を採用しても良いことは勿論である。
【０１０５】
続く判定処理（ステップ８０２）においては、こうして得られた移動平均値と予め設定されたアラームしきい値とを大小比較することによって、取得された受光量の値が図７に示される微分値対応・判定出力処理における微分値判定に必要な許容範囲を外れたか否かの判定を行う。すなわち、先に説明したように、例えば透過型光電センサを例に取り、光量値が５％変化したときにワーク有無の判定出力を発することを想定すると、ワーク無し時の光量が『２０００』であれば、判定対象となる５％変化は『１００』（＝２０００×０．０５）となるから、判定しきい値はその半分として『５０』に設定される。このようなしきい値設定状態において、光学系への粉塵付着等によりワーク無し時の光量値が『１０００』まで低下すると、判定対象となる５％変化は『５０』（＝１０００×０．０５）となってしまうから、既に設定されたしきい値の『５０』では安定した判定動作を行うことは困難となる。本発明ではこのような不安定な判定状態にあることを、ステップ８０２において、移動平均値とアラームしきい値とを大小比較することによって判定するものである。
【０１０６】
ここで、移動平均値の値がアラームしきい値を超えているものと判定されれば（ステップ８０２ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作が実行されて、信号線及び表示器に対し所定の出力動作が行われる。これに対して、移動平均値の値が設定されているアラームしきい値を超えていないと判定されれば（ステップ８０２ＮＯ）、アラーム出力ＯＦＦ動作が実行されて、信号線及び表示器に対し所定の出力動作が行われる（ステップ８０４）。
【０１０７】
尚、ここで言う信号線に対する出力動作とは、図３のブロック図において、第２の出力回路２０７を介して電気コードに含まれる芯線４４へとアラーム用出力信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を出力することを意味している。また、表示器に対する出力動作とは、図１及び図２に示される第１及び第２の表示器１０５，１０６の何れかに対し、アラームＯＮ又はアラームＯＦＦに相当する表示（『Ａ ｏｎ』、『Ａ ｏｆｆ』等）を行うことを意味している。
【０１０８】
このように、図７及び図８に示される実施の形態によれば、微分値対応判定出力処理（ステップ６０７）及び平均値対応判定出力処理（ステップ６０８）の双方を有することから、光電センサとして透過型のものを採用し、かつガラス等の透明体を検出するような場合であっても、微分値対応・判定出力処理の作用に因って正確な検出を行うことができる。一方、投受光光学系に粉塵が付着して受光光量が微分値判定に必要な許容範囲を外れるような場合には、直ちに平均値対応・判定出力処理の作用によって、アラーム出力ＯＮ動作（ステップ８０３）が実行されて、電気コード４に含まれる芯線４４を介してＰＣやＰＬＣ等にその旨が伝えられ、同時に筐体１０１に設けられた第１及び第２の表示器１０５，１０６の何れかには、受光光量の内容が微分値判定に必要な許容範囲を外れた旨の表示が行われ、これに基づき現場作業員又はメンテナンス要員等において、そのことを表示器１０５，１０６を介して目で見て直ちに確認し、センサの修復や交換等の適切な対応が可能となるのである。
【０１０９】
ところで、以上説明した図８のフローチャートにおいては、移動平均値演算処理（ステップ８０１）が採用されているため、取得された受光量の値が瞬時的に変動するような場合にも、ステップ８０２における比較処理において、移動平均値がアラームしきい値を誤って超えるといった事態はある程度回避されるが、それでも移動平均値演算処理に使用されるサンプル数或いは移動平均化時間と検出物体の通過速度並びにサイズとの関係では、移動平均値がかなり変動する場合も想定される。そのような場合には、できるだけ検出対象領域に検出対象物体が存在する場合において、ステップ８０２における移動平均値判定処理が実行されることを回避することが好ましい。
【０１１０】
このような点を考慮した平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャートが図９に示されている。この実施形態にあっては、逐次求められる移動平均値がアラームしきい値を連続して所定回数超えたと判定されることを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行うようにしている。
【０１１１】
すなわち、図９において処理が開始されると、先の場合と同様にして、移動平均値演算処理（ステップ９０１）が実行される。その後、こうして得られた移動平均値の値は、予め設定されているアラームしきい値と大小比較される（ステップ９０２）。
【０１１２】
ここで、移動平均値演算処理（ステップ９０１）において取得された移動平均値の値が、設定されているアラームしきい値を超えていると判定されると（ステップ９０２ＹＥＳ）、続いて、更に最初にアラームしきい値を超えてから一定回数連続でアラームしきい値を超えたかの判定処理が実行される（ステップ９０３）。
【０１１３】
ここで、最初にアラームしきい値を超えてから一定回数連続でアラームしきい値を超えたものと判定された場合には（ステップ９０３ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作が実行されて、先の場合と同様に信号線並びに表示器に対して所定の出力動作が行われる。これに対して、移動平均値演算処理（ステップ９０１）において取得された移動平均値の値が、設定されているアラームしきい値を超えていても（ステップ９０２ＹＥＳ）、最初にアラームしきい値を超えてから一定回数連続でアラームしきい値を超えていなければ（ステップ９０３ＮＯ）、アラーム出力ＯＦＦ動作が実行されて、信号線並びに表示器に対して所定の出力動作が行われる（ステップ９０５）。
【０１１４】
勿論、移動平均値の値が設定されているアラームしきい値を超えていなければ（ステップ９０２ＮＯ）、同様にアラーム出力ＯＦＦ動作が実行され、信号線並びに表示器に対して所定の出力動作が行われる。
【０１１５】
このように、図９に示される実施の形態の場合、取得された移動平均値の値が設定されているアラームしきい値を超えていると判定された場合であっても（ステップ９０２ＹＥＳ）、最初にアラームしきい値を超えてから一定回数連続でアラームしきい値を超えない限り（ステップ９０３ＮＯ）、アラーム出力はＯＦＦ状態とされ（ステップ９０５）、アラーム出力がＯＮ状態とされることはない。そのため、検出対象領域を通過する物体の速度或いは大きさに従って、判定のための連続回数を適切に設定すれば、実際に検出対象領域に物体が存在することによって移動平均値の値がアラームしきい値を超えるといった事態が生じても、そのような状態は、規定回数以上判定されることはないため（ステップ９０３ＮＯ）、そのような瞬時的な受光量の変動に惑わされることなく、実際に受光光量の値が定常的に減少したような真のアラーム状態を確実に判別して（ステップ９０３ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作を実行させることができる。
【０１１６】
すなわち、この実施形態にあっては、予定された検出物体が検出対象領域を通過する場合、ある一定時間以上に亘り受光光量の低下することは無いという前提の下に、それを超えるような長期的な受光光量の低下は、実際に投受光光学系の粉塵付着や投光素子の劣化等に基づくものであるとして、アラーム出力動作の実行を許可するものである。
【０１１７】
次に、判定手段により物体検出有りの判定結果が得られているときには、前記移動平均値が前記アラームしきい値を超えたと判定されても、アラームのための出力動作は行われないようにした実施形態が図１０に示されている。
【０１１８】
すなわち、同図において処理が開始されると、先の例と同様にして移動平均値演算処理（ステップ１００１）が実行され、ステップ６０６にて取得された受光量のサンプル値に対する移動平均値演算処理が実行される（ステップ１００４）。
【０１１９】
続いて、こうして得られた移動平均値の値は、予め設定されたアラームしきい値の値と大小比較される（ステップ１００２）。ここで、取得された移動平均値の値がアラームしきい値を超えているものと判定されれば（ステップ１００２ＹＥＳ）、更に図７のフローチャートにおいて、ステップ７０３又は７０４において設定された検出出力の状態が参照される（ステップ１００３）。
【０１２０】
ここで、検出出力がＯＦＦと判定されると（ステップ１００３ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作が実行されて、信号線並びに表示器に対して所定の出力動作が行われる（ステップ１００４）。これに対して、検出出力がＯＮ状態であると判定されると（ステップ１００３ＮＯ）、アラーム出力ＯＦＦ動作が実行されて、信号線及び表示器に対して所定の出力動作が行われる（ステップ１００５）。ここで、信号線並びに表示器に対する出力動作は、先に説明したものと同様である。
【０１２１】
このように、この実施形態によれば、取得された移動平均値の値が設定されているアラームしきい値を超えていると判定された場合でも（ステップ１００２ＹＥＳ）、検出出力がＯＮ状態と判定されれば（ステップ１００３ＮＯ）、アラーム出力はＯＦＦ状態とされるため（ステップ１００５）、検出対象領域を物体が検出中に受光光量が低下したものを、定常的な受光光量の低下であると誤って認識する虞を未然に防止することができる。つまり、この実施形態にあっては、検出対象領域に物体が存在するときには、検出出力がＯＮ状態となることに着目し、逆に検出出力がＯＮ状態のときには、移動平均値とアラームしきい値との大小判定結果を無視するという手法を採用することによって、検出対象領域を物体が通過したことによる瞬時的な移動平均値の低下で、誤ってアラーム出力が発生することを防止するようにしているのである。
【０１２２】
次に、平均値判定手段により前記移動平均値が前記アラームしきい値を越えたと判定されても、一定のディレイタイマがタイムアップするまでの間は、アラームのための出力動作を行わないようにした実施形態が図１１に示されている。
【０１２３】
同図において、処理が開始されると、先の例と同様にして、移動平均値演算処理が実行される（ステップ１１０１）。この移動平均値演算処理（ステップ１１０１）においては、図６に示される投受光処理（ステップ６０６）において取得された受光量のサンプル値に基づき、移動平均値演算処理が行われる。
【０１２４】
ここで、取得された移動平均値の値が、設定されているアラームしきい値を超えていると判定されると（ステップ１１０２ＹＥＳ）、続いて、ディレイタイマが作動していないことを条件として（ステップ１１０４ＮＯ）、所定のディレイタイマにスタートがかけられる（ステップ１１０５）。
【０１２５】
その後、次回の判定処理において、尚も移動平均値の値がアラームしきい値を超えていると判定されると（ステップ１１０２ＹＥＳ）、ディレイタイマが作動していることを条件として（ステップ１１０４ＹＥＳ）、ディレイタイマがタイムアップしたかどうかの判定が行われ（ステップ１１０６）、以後ディレイタイマがタイムアップするまでの間（ステップ１１０６ＮＯ）、アラーム出力はＯＦＦ状態とされる（ステップ１１０７）。
【０１２６】
この状態において、移動平均値の値がアラームしきい値を超えている状態が継続すると（ステップ１１０２ＹＥＳ、１１０４ＹＥＳ）、ディレイタイマがタイムアップした時点において（ステップ１１０６ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作が実行され（ステップ１１０８）、信号線並びに表示器に対して所定の出力動作が行われる。
【０１２７】
このように、この実施形態にあっては、取得された移動平均値が設定されたアラームしきい値を超える状態が出現したとしても（ステップ１１０２ＹＥＳ）、その状態がディレイタイマの設定時間以上に亘り継続しない限り（ステップ１１０６ＮＯ）、アラーム出力がＯＮ状態とされることはないため（ステップ１１０７）、ディレイタイマの設定時間として正常な検出物体が検出領域を通過し終わる最大時間を設定しておけば、検出対象領域を物体が通過したことによる受光量変動を、定常的な光量低下と誤って認識する虞を未然に防止することができる。
【０１２８】
すなわち、この実施形態にあっては、正常な検出物体が検出領域を通過した場合、それにより受光量が低下したとしても、その状態は一定時間以上継続することは無いという前提の下にそのような瞬時的な受光光量の低下と光学系への粉塵付着等による瞬時的な受光光量の低下と光学系への粉塵付着等による定常的な受光光量の低下とを確実に識別しようとするものである。
【０１２９】
以上説明した各実施形態においては、センサを用いてワークの検出を行いつつも、誤動作を生ずることがないように配慮して、信頼性の高いアラーム出力を得るようにしたものであるが、これとは全く別の考え方として、そもそも検出物体が存在しない時期を選んで、アラームモードを実行させることによって、誤ったアラーム出力動作が発生することを回避することもできる。
【０１３０】
このような考え方に基づく実施の形態が図１２に示されている。同図に示されるように、この実施の形態においては、電源投入直後の初期設定処理の一部として、投受光並びに平均値対応判定出力処理（ステップ１２０２）を実行することによって、検出対象領域に物体が存在することによるアラーム出力の誤った発生を回避するものである。ここで、投受光並びに平均値対応判定出力処理（ステップ１２０２）は、図６に示される投受光処理（ステップ６０６）と平均値対応判定出力処理（ステップ６０８）とから構成されており、投受光処理で得られた受光光量に基づき、図８に示される平均値対応・判定出力処理を実行するようにしたものである。
【０１３１】
このような構成によれば、通常一般的なセンサの用途においては、電源投入直後においては、検出対象となる生産ライン上をワークが流れていないのが通常であるから、このような前提の下に、検出領域に物体が存在することによる誤ったアラーム出力の生成並びに出力を確実に回避することができる。
【０１３２】
次に、図１３には、予めユーザにより設定されたタイミングが到来した場合に限り、平均値対応判定出力処理が実行されるようにして、検出物体の存在による誤ったアラーム出力の発生を回避するようにした例が示されている。
【０１３３】
すなわち、同図において割り込み処理が開始されると、先の説明と同様にして投受光処理（ステップ１３０６）並びに微分値対応判定出力処理（ステップ１３０７）が実行された後、ユーザにより設定されたタイミングの到来が判定される（ステップ１３０８）。ここで、設定タイミングが到来したと判定されれば（ステップ１３０８ＹＥＳ）、先の場合と同様にして平均値対応判定出力処理（ステップ１３０９）が実行されるのに対し、設定タイミングが到来していなければ（ステップ１３０８ＮＯ）、平均値対応判定出力処理（ステップ１３０９）はスキップされる。そのため、予め内蔵されたタイマ或いはカウンタ等によって、検出対象領域に物体の存在しない時期を設定したり、或いは実行インターバルを大きく取って、全体として検出物体の存在する確率を低く設定する等によって、誤ったアラーム出力の発生を回避することが可能となるのである。
【０１３４】
次に、図１４には、予めユーザが実行フラグをＯＮ又はＯＦＦ状態に設定することによって、アラームモードそれ自体を選択的に実行させるようにした実施の形態が示されている。
【０１３５】
すなわち、図１４において割り込み処理が開始されると、先の場合と同様にして、投受光処理（ステップ１４０６）並びに微分値対応判定出力処理（ステップ１４０７）が実行された後、続いて実行フラグの状態が判定される（ステップ１４０８）。ここで、実行フラグの状態がＯＮ状態と判定されれば（ステップ１４０８ＯＮ）、平均値対応判定出力処理（ステップ１４０９）が実行されて、受光光量が定常的に低下しているような異常が監視されるのに対し、実行フラグの状態がＯＦＦ状態とされていれば（ステップ１４０８ＯＦＦ）、平均値対応判定出力処理（ステップ１４０９）はスキップされ、アラームモードは採用されない。従って、この実施の形態によれば、ユーザは、アラームモードの実行をＯＮ又はＯＦＦに選択することができ、例えばセンサが購入したばかりで新しかったり、或いは検出環境がクリーンでレンズの汚れを気にする必要が内容な場合には、このアラームモードを実行する必要が無いから、それにより誤ったアラーム出力が発生する等の虞を回避することができる。
【０１３６】
次に図１５には、手動によるアラームしきい値の操作と、これに伴うシステム側のアラームしきい値設定の関係が概略的に示されている。先に説明したように、アラームしきい値の設定は手動又は自動の何れにおいても行うことができる。手動にてアラームしきい値を設定する場合、この例では設定比（＝Ａ％）としてアラームしきい値の設定を行う（ステップ１５０３）。すると、初期設定処理（ステップ４０１）、ＳＥＴモード処理（ステップ４０４）、ＲＵＮモード処理（ステップ４０７）等の適切なタイミングにおいて、サンプリングされた受光量に対し（ステップ１５０１）、設定比（Ａ％）を適用することによって、アラームしきい値が求められ（ステップ１５０２）、以後こうして得られたアラームしきい値に基づき、本発明のアラームモードが実行される。尚、図１５の例は、電源投入直後の初期設定処理（ステップ４０１）に対応するものであるが、このようなアラームしきい値設定処理それ自体は、図４に示されるフローチャートの何れのタイミングにおいても実行可能であることは言うまでもない。
【０１３７】
次に図１６には、先に説明したように、微分しきい値に連動してアラームしきい値が自動的に設定されるようにした実施形態が示されている。すなわち、この種の微分値対応型センサにおいては、微分しきい値とアラームしきい値との間には一定の相関関係が成立するため、しきい値設定操作で入力された微分しきい値を利用して、所定の演算を施すことで、アラームしきい値を算出しこれを設定することができるのである。
【０１３８】
すなわち、微分しきい値（ａ）を設定すると（ステップ１６０１）、設定時の受光量（ワーク無し）（ｙ）がサンプリングされ（ステップ１６０２）、その後微分検出変化率（ｚ）が算出され（ステップ１６０３）、最後に微分しきい値（ｘ）と微分検出変化率（ｚ）とを用いてアラームしきい値（ｘ／ｚ）が求められる。以後、こうして求められたアラームしきい値（ｘ／ｚ）に基づいてアラームモードが実行される。
【０１３９】
例えば、微分しきい値を『５０』、ワーク無しの受光量が『２０００』とすると、微分しきい値に対する余裕度（ｎ）を“２”とした場合（ｎ＝２）、変化量は『１００』となり、ワーク無しの受光量が『２０００』であるから、微分検出ができる変化率は、５０×２／２０００＝５％となる。従って、安定検出できる受光レベル（アラームしきい値）はワーク無しの光量に対する５％の変化が『５０』以上でなければならないため、５０／０．０５＝１０００として求められる。
【０１４０】
次に、図１７には、アラームのための出力動作が、所定のリセット操作が行われるまで出力保持されるようにした実施の形態が示されている。すなわち、同図において処理が開始されると、移動平均値演算処理（ステップ１７０１）が実行された後、移動平均値と設定されているアラームしきい値との大小比較が行われ（ステップ１７０２）、移動平均値がアラームしきい値を超えていると判定されれば（ステップ１７０２ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＮ動作が実行され、信号線並びに表示器に対し所定の出力動作が行われる（ステップ１７０６）。
【０１４１】
光学系に粉塵等が付着して光量が低下しついには光量の移動平均値がアラームしきい値を超えるような場合、当初はアラームしきい値を超えたり超えなかったりといった不安定な状態が継続する。そのため、一端アラームしきい値を超えたとしても、その後何回目かの判定処理においては、アラームしきい値を超えていないと判定される場合も想定される。このような場合（ステップ１７０２ＮＯ）、ひとたびアラーム出力がＯＮ状態となっていると（ステップ１７０３ＮＯ）、リセット入力が入ったかどうかの判定が行われる（ステップ１７０４）。ここで、リセット入力が入る迄の間は（ステップ１７０４ＮＯ）、尚もアラーム出力はＯＮ状態として維持される（ステップ１７０６）。これに対して、リセット入力が入ったかの判定において（ステップ１７０４）。オペレータがキー操作を行って、リセット入力が入ったものと判定されると（ステップ１７０４ＹＥＳ）、アラーム出力ＯＦＦ動作が実行されて（ステップ１７０５）、アラーム出力の内容は初めてＯＦＦ状態に復帰される。尚、リセット入力が入ったかどうかの判定処理（ステップ１７０４）に対応するリセット操作については、適宜にキー操作を採用すればよく、例えばこの例にあっては、図１及び図２に示される第３の操作ボタン１０９のＯＮ操作をこれに対応させることができる。このようなＯＮ操作に対しては、例えば図６に示されるフローチャートにおいて、キー入力検知処理（ステップ６０３）及び入力キー対応処理（ステップ６０４）に適当な処理を組み込むことによってＥＥＰＲＯＭ２１０に設定したアラーム出力状態フラグをＯＮ状態からＯＦＦ状態にリセットすればよいのである。
【０１４２】
最後に、先に図９〜図１１を参照して説明した３つの実施形態に対応する具体的な作用を説明する。
【０１４３】
図１８には、連続判定回数を条件とする平均値対応・判定出力処理（図９参照）の作用説明図が示されている。同図（ａ）に示されるように、検出対象領域に対して投受光を繰り返し行うと、投光タイミングにおいてたまたま検出物体が存在すると、受光波形はアラームしきい値を瞬時超えることとなる。しかし、同図（ａ）に示されるように、このような検出物体に対応する受光波形の変動は、一般に、相連続する投光タイミングの各々において生ずることは稀であるから、仮に投光タイミングを３回に亘って連続的に受光波形がアラームしきい値を超えなければ、アラーム出力を発生しないものと設定すれば、同図（ａ）に示される検出物体の存在に起因するアラームしきい値を超える事態はカウント値が▲１▼となって、アラーム出力ＯＮが発せられることはない。これに対して、同図（ｂ）に示されるように、光学系に粉塵等が付着したり、投光素子が劣化したりして、受光波形がなだらかに継続的に低下する場合には、同図に▲１▼，▲２▼，▲３▼と示されるように、受光波形は３回以上に渡ってアラームしきい値を超えることとなるため、これに基づいて、アラーム出力ＯＮを発生させるようにすれば、図（ａ）に示される誤った状態と同図（ｂ）に示される正常な状態とを確実に識別し、信頼性の高いアラーム出力を生成することができる。
【０１４４】
次に、図１９には、検出出力ＯＦＦを条件とする平均値対応・判定出力処理（図１０参照）の作用説明図が示されている。同図に示されるように、ワークが存在する場合、投光タイミングにおいて受光波形は微分しきい値並びにアラームしきい値の双方を超えるが、アラームしきい値を超えている期間は必ず微分しきい値も超えているため、逆に微分しきい値を超えている期間については、アラームしきい値をマスクすることによって、誤ったアラーム出力の発生を確実に回避することができる。
【０１４５】
次に、図２０には、ディレイタイマを有する平均値対応判定出力処理（図１１参照）の作用説明図が示されている。同図から明らかなように、ワークが存在する場合、投光タイミングにおいて受光波形はアラームしきい値を超えることとなるが、その後ディレイタイマがタイムアップするまでの間マスキング処理を実行することによって、ワークが通過している間においては、受光波形が仮にアラームしきい値を超えたとしても無視されるから、これにより誤ったアラーム出力が発生されることを確実に回避することができる。
【０１４６】
以上説明したように、本発明の微分値対応型センサによれば、特徴量取得手段（投受光処理６０６）により取得される特徴量（受光量）の値が判定手段（ステップ７０２）における微分値判定に必要な許容範囲を外れたことを判定してその旨のアラーム動作を行うアラーム手段（ステップ８０２，８０３，８０４）を備えたものであるから、例えば光電センサに適用したような場合、光学系を構成するレンズや投受光素子に粉塵等が付着して光量が低下し、微分値対応判定処理が不安定になったような場合には、これを直ちに表示器（１０５，１０６）や信号線４４を介して外部へ警告することによって、適切な対応を取ることが可能となるのである。
【０１４７】
尚、以上説明したアラームモードにおいては、移動平均値がアラームしきい値を超えるまで、表示器１０５，１０６には何の表示もなされないが、操作ボタン１０７，１０８，１０９の適宜な操作によって、２個の表示器１０５，１０６の何れかに、現在光量値のアラームしきい値に対する余裕度を表示可能とすれば、そのような定常的な光量低下が生じるに先立ち、表示器１０５，１０６上の光量余裕度を確認することによって、メンテナンス時期を適切に設定したり、製品の買い換え時期を考慮する等の便宜をユーザに与えることができるであろう。
【０１４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の微分値対応型センサによれば、センサヘッドの汚れ、温度ドリフト、素子劣化等に起因して検出対象領域から定常的に得られる特徴量が徐々に減少して、微分値判定に必要な許容範囲を外れたときには、そのことを手動操作を通じて又は自動的に検知可能として、不安定な判定出力状態にあることをユーザに警告することができる。更に、本発明の微分値対応型の光電センサによれば、物体有無に起因する短期的な特徴量変化等に拘わらず、定常的に得られる特徴量が微分値判定に必要な許容範囲を外れたことを確実に検知することができる。そのため、この種の微分値対応型センサの欠点を補い、この種の微分値対応型センサの広く一般への普及に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における光電センサの上部カバーを開いた状態における外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態である光電センサの操作・表示部の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態である光電センサの電気的ハードウェア構成の全体を示すブロック図である。
【図４】ＣＰＵで実行されるシステムプログラムの全体を概略的に示すゼネラルフローチャート（その１）である。
【図５】ＳＥＴモード処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】ＲＵＮモード処理の全体を示すフローチャート（その１）である。
【図７】微分値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャート（その１）である。
【図９】平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャート（その３）である。
【図１１】平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャート（その４）である。
【図１２】ＣＰＵで実行されるシステムプログラムの全体を概略的に示すゼネラルフローチャート（その２）である。
【図１３】ＲＵＮモード処理の全体を示すフローチャート（その２）である。
【図１４】ＲＵＮモード処理の全体を示すフローチャート（その３）である。
【図１５】初期設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】微分しきい値に連動するアラームしきい値設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】平均値対応・判定出力処理の詳細を示すフローチャート（その５）である。
【図１８】連続判定回数を条件とする平均値対応・判定出力処理の作用説明図である。
【図１９】検出出力ＯＦＦを条件とする平均値対応・判定出力処理の作用説明図である。
【図２０】ディレイタイマを有する平均値対応判定出力処理の作用説明図である。
【符号の説明】
１ 光電センサ
２ 投光用ファイバ
３ 受光用ファイバ
４ 電気コード
４１ ＧＮＤ用芯線
４２ Ｖｃｃ用芯線
４３ 物体検出信号用芯線
４４ アラーム信号用芯線
１０１ 筐体
１０２ 透明カバー
１０３ クランプレバー
１０４ ＤＩＮレール嵌合溝
１０５ 第１の表示器
１０６ 第２の表示器
１０７ 第１の操作ボタン
１０８ 第２の操作ボタン
１０９ 第３の操作ボタン
１１０ 第１のスライド操作子
１１１ 第２のスライド操作子
２００ ＣＰＵ
２０１ ＬＥＤ
２０２ 投光回路
２０３ メイン受光ＰＤ
２０４ 増幅回路
２０５ Ａ／Ｄコンバータ
２０６ 第１の出力回路
２０７ 第２の出力回路
２０８ 操作回路
２０９ 表示駆動回路
２１０ ＥＥＰＲＯＭ
２１１ 発振子
２１２ 電源回路
２１３ ＡＰＣ用受光ＰＤ
２１４ ＡＰＣ受光回路
２１５ ＣＰＵリセット回路

Claims (8)

1. 検出対象領域から物体有無と相関のある特徴量を取得する特徴量取得手段と、
   前記特徴量取得手段により取得された過去一定個数の特徴量の移動平均値と最新の特徴量との差分を特徴量の微分値として求める微分値演算手段と、
   前記微分値演算手段により求められた微分値が所定の微分しきい値を越えたか否かに基づいて物体検出有無を判定する微分値判定手段と、
   前記微分値判定手段による物体検出有無を示す判定結果に対応する出力動作を行う出力手段と、を有する微分値対応型センサであって、
   前記センサには、前記特徴量取得手段より取得される特徴量の値が前記微分値判定手段における微分値判定に必要な許容範囲を外れたことを判定してその旨のアラーム動作を行うアラーム手段を有し、
   前記アラーム手段が、
   前記特徴量取得手段により取得される特徴量を繰り返しサンプルするサンプリング手段と、
   前記サンプリング手段によりサンプルされた一連の特徴量の平均値を求める平均値演算手段と、
   前記平均値演算手段により逐次求められた平均値が所定のアラームしきい値を越えたか否かを判定する平均値判定手段と、
   前記平均値判定手段により平均値が所定のしきい値を越えたと判定されたことを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行う出力手段と、を具備する、ことを特徴とする微分値対応型センサ。
2. 前記出力手段は、前記逐次求められる平均値が前記アラームしきい値を連続して所定回数越えたと判定されることを少なくとも条件としてアラームのための出力動作を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
3. 前記出力手段は、前記微分値判定手段により物体検出ありの判定結果が得られているときには、前記平均値が前記アラームしきい値を越えたと判定されても、アラームのための出力動作を行わない、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
4. 前記出力手段は、前記平均値判定手段により前記平均値が前記アラームしきい値を越えたと判定されても、一定のディレイタイマがタイムアップするまでの間は、アラームのための出力動作を行わない、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
5. 前記アラーム手段の動作は、電源投入直後であることを少なくとも条件として実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
6. 前記アラーム手段におけるアラームしきい値を、電源投入直後に取得される特徴量に基づいて自動設定するアラームしきい値設定手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
7. 前記アラーム手段におけるアラームしきい値を、微分しきい値設定操作に連動して自動設定するしきい値設定手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。
8. 所定の操作に応じて、現在特徴量のアラームしきい値に対する余裕度を所定の表示器に表示させる特徴量余裕度表示手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の微分値対応型センサ。

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