JP5562199B2 - 光電センサ - Google Patents
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Description
しかしながら、電子部品通過検出などのシステムにおいて、高速に通過する微小な検出対象物を検出する場合には、以下の事項などが問題となって、微分値表示値による状況把握が困難になる課題があった。
・通過時間が極端に短い(0.1ミリ秒以下)
・通過時の検出対象物の姿勢によって遮光量が異なるため微分値が一定でない
・検出対象物未検知の状態であっても、回路の自己ノイズによって微分値がゼロとならない
図1は、この発明の実施の形態1に係る光電センサの構成を示すブロック図であり、設置例を図2に示す。この光電センサは微分検出型であり、投光部1、受光部2、変化量演算部3、検出部4、最大変化量決定部5、最悪値決定部6、記憶部7、および出力部8を備えることとする。
投光部1が検出領域9に向けて投光を開始し、受光部2が検出領域9を通過した光を受光する(ステップST1)。図4(a)に、受光部2の受光量を示す。グラフの横方向は時間、縦方向は受光量を示し、検出領域9を検出対象物10が通過するとその検出対象物10によって投光が遮光され、受光量が低下する。
検出部4には閾値Thが与えられ、この閾値Thと変化量演算部3から入力される受光量の変化量とを比較して、検出対象物10の有無を判定する(ステップST3)。検出部4は、変化量が閾値Thより小さければ(ステップST4“YES”)、検出領域9を通過する光が検出対象物10に遮蔽されていないと判断して、検出対象物10が存在しないと判定する。一方、受光量の変化量が閾値Th以上になれば(ステップST4“NO”)、検出部4は、検出領域9を通過する光が検出対象物10に遮蔽されていると判断して、検出対象物10が存在すると判定する。続いて検出部4は、検出対象物10を検出したタイミングから所定時間のワンショット出力を開始する(ステップST5)。図4(c)に、検出部4のワンショット出力のグラフを示す。図示例では、所定時間Toneshot(例えば1〜10ミリ秒)だけオン状態が維持するパルス信号が検出部4から出力されている。
最大変化量決定部5は、今回のサンプリングタイミングがワンショット出力期間中か否かを確認する(ステップST6)。今回のサンプリングタイミングがワンショット出力中であれば(ステップST6“NO”)、最大変化量決定部5は今回のサンプリングタイミングで算出された変化量とホールド値を比較する(ステップST8)。このホールド値は、最大変化量決定部5が有するパラメータであり、最大変化量Vmaxを一時的に保持する。ホールド値の推移は図4(b)に細線で示す。
他方、今回のサンプリングタイミングがワンショット出力期間中でなければ(ステップST6“YES”)、最大変化量決定部5は、ホールド値を最大変化量Vmaxとして取得して、ホールド値をゼロに更新する。
最大変化量Vmaxがゼロの場合(ステップST12“YES”)、即ち、検出対象物10が未検出の場合、最悪値決定部6はそのまま処理を終了する。
一方、ホールド値から取得した最大変化量Vmaxがゼロ以外の場合(ステップST12“NO”)、即ち、検出対象物10が検出された場合、最悪値決定部6はこの最大変化量Vmaxを記憶部7が記憶している最悪値Vworstと比較する(ステップST13)。この記憶部7は、最悪値Vworstを一時的に保持する記憶手段である。最悪値決定部6は、今回検出中の検出対象物10の最大変化量Vmaxが記憶部7の記憶している最悪値Vworst以上であれば(ステップST14“YES”)、最悪値Vworstを上書き更新せずに処理を終了する。また、今回検出中の検出対象物10の最大変化量Vmaxが記憶部7の記憶している最悪値Vworstより小さければ(ステップST14“NO”)、最悪値決定部6は、記憶部7の記憶している最悪値Vworstを最大変化量Vmaxに上書き更新して処理を終了する。
例えば、最悪値決定部6は、ステップST15にて記憶部7を更新するタイミングで出力部8に最悪値Vworstを出力してもよい。この構成の場合、最悪値Vworstがより小さい値に更新される都度、出力部8の値が推移するので、ユーザは最悪値の推移を見ながら閾値Thを設定することができる。さらに、出力部8は最悪値Vworstが入力されてから所定時間(例えば2〜5秒)、その値をホールド表示するようにしてもよい。そして、所定時間中に新たな最悪値Vworstが入力されれば表示を更新し、一方、所定時間中に新たな入力がなければ所定時間後にゼロを表示して検出対象物10が検出されていないことを通知する。
例えば、図3に示すステップST7、ステップST9“YES”、またはステップST10のいずれかにて求めた検出対象物10の最大変化量Vmaxを記憶部7に記憶していき、最悪値決定部6は所定個数(例えば1000個)の検出対象物10について検出動作が終了した時点で、記憶部7に記憶されている所定個数分の最大変化量Vmax間で比較して、最も小さい値を求めて最悪値Vworstにする構成でもよい。この構成の場合には、所定個数の検出対象物10の検出動作終了後に最悪値Vworstが出力部8に入力され、ユーザに通知されることになる。
どちらの構成であっても、複数の検出対象物のうちから遮光率の最も悪かった検出対象物の最悪値を求めることができ、ひいては、ユーザが容易に閾値設定できるようになる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
2 受光部
3 変化量演算部
4 検出部
5 最大変化量決定部
6 最悪値決定部
7 記憶部
8 出力部
9 検出領域
10 検出対象物
Claims (4)
- 検出領域に投光する投光部と、
前記検出領域を通過した光を受光し、受光量に基づいた出力を行う受光部と、
前記受光部の出力の単位時間当たりの変化量を求める変化量演算部と、
前記変化量演算部が求めた変化量を所定の閾値と比較し、前記検出領域における検出対象物の有無を判定する検出部と、
前記変化量演算部が求めた変化量のうち、1個の検出対象物当たりの最大変化量を決定する最大変化量決定部と、
前記最大変化量決定部が求めた最大変化量のうち、最も小さい値を決定する最悪値決定部とを備え、
前記検出部は、検出対象物を検出したタイミングから所定時間のワンショット出力を開始し、
前記最大変化量決定部は、最大変化量をホールド値として保持し、前記変化量演算部により新たな変化量が求められたタイミングが前記ワンショット出力中の場合、当該変化量と前記ホールド値とを比較し、当該変化量が前記ホールド値以上であれば、当該変化量で前記ホールド値を更新し、前記ワンショット出力が終了した時点でのホールド値を最大変化量とすることを特徴とする光電センサ。 - 前記最悪値決定部は記憶部を有し、前記最大変化量決定部から最大変化量が与えられると当該記憶部に記憶している最大変化量と比較してより小さい方の値に上書きすることを特徴とする請求項1記載の光電センサ。
- 前記最悪値決定部は記憶部を有し、前記最大変化量決定部から与えられる最大変化量を記憶していき、複数の最大変化量間で比較して最も小さい値を求めることを特徴とする請求項1記載の光電センサ。
- 前記最悪値決定部が決定した値を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の光電センサ。
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