JP6007717B2 - 光電センサ - Google Patents

Description

本発明は、検出のための光を投光すると共に、その投光された光または投光された光に対する反射光を受光し、受光量を所定のしきい値と比較することにより物体を検出する光電センサに関する。

光電センサでの検出の精度を確保するには、検出対象の物体がある場合の受光量と物体が存在しない場合の受光量との間に十分な差が生じるように感度を調整し、双方の状態を区別するのに適した値をしきい値として登録する必要がある。

感度の調整処理に関して、特許文献１には、設定モード中の受光量がユーザが定めた目標値になるように、投光駆動部に与える電流（投光電流）の強度や受光量の増幅率などを調整することにより、感度を自動的に調整することが記載されている（特許文献１の段落００６０〜００６４，００７２〜００８４）。

また、特許文献２には、ユーザの設定作業に従ってしきい値を設定する例として、ワークを検出エリアに配置した状態でＳＥＴキーを押した後に、ワークを検出エリアから取り除いた状態でＳＥＴキーを再び押し、各キーの操作に応じて取り込んだ２種類の受光量を用いてしきい値を設定することが記載されている（特許文献２の段落００２４）。さらに特許文献２には、受光量の経時的変化を象徴的に示す代表値を求め、この代表値に合わせてしきい値を補正することが記載されている（特許文献２の段落００２８〜００２９）。

特開２００４−１０１４４６号公報 特開２００７−１３９４９４号公報

特許文献１に記載されているように、光電センサにおける設定モードでは、感度を調整した上でしきい値の設定処理を行う必要があるが、ユーザはその必要性を認識せずに、感度調整処理を実施することなくしきい値を設定してしまうおそれがある。また必要性を認識しているユーザでも、感度調整を忘れてしきい値を設定することがあり、その場合には感度調整を行った後にしきい値の設定をやり直す必要があるので、ユーザの負担が増大する。

さらに、特許文献２に記載されているように、しきい値の設定処理でも、定められた手順に従って作業をすることが要求されるので、ユーザの負担はより大きくなる。また慣れていない人が設定処理を行って作業を誤ると、感度やしきい値が検出に適さない状態になるおそれがある。

本発明は上記の問題に着目し、ユーザが特に意識をしなくとも、しきい値を設定するより前に感度が自動的に調整されて、その調整された感度による受光量により、適切なしきい値を容易に設定できるようにすることを、課題とする。

本発明による光電センサは、検出のための光を投光する投光部と、投光動作に応じて受光処理を行う受光部と、受光処理により得られた受光量をあらかじめ登録されたしきい値と比較することにより物体の検出処理を行う検出手段と、設定操作のための操作部とを具備する。

本発明による第１の光電センサは、しきい値の設定に用いる受光量の取り込みを指示する操作の内容をセンサの使用目的毎に異ならせることにより使用目的別に準備された複数種の設定処理のうちのいずれかに対応する操作を受け付ける操作受付手段と、操作受付手段が受け付けた操作の内容によって異なる判別規準に従って、実行された操作に応じて取り込まれる受光量に基づき、しきい値の設定に用いられる基準となる基準受光量を判別する基準受光量判別手段と、基準受光量判別手段により判別された基準受光量をしきい値の設定に適した値にするための感度調整を実行する感度調整手段とを具備する。

上記の構成のセンサでは、センサの使用目的別に定められた複数種の設定処理を、それぞれユーザが実行する操作の内容によって区別すると共に、設定処理毎に、しきい値の設定に用いられる基準受光量を判別するための判別規準が定められる。ユーザが、自身の使用目的に応じた設定処理に定められた操作手順に沿って受光量の取り込み操作を実行すると、その操作に応じて受光量データの取り込みが行われ、その内容に対応する判別規準に従って、基準受光量が判別される。判別された基準受光量は、感度調整処理によりしきい値の設定に適した値となるので、ユーザが特に意識をしなくとも、感度が良好な状態に設定され、その良好な感度による受光量を基準受光量とすることができる。これにより、しきい値を検出に適した値に設定することが可能になる。

基準受光量は１つに限らず、設定処理によっては、レベルが異なる複数の基準受光量の判別が必要になる場合もある。基準受光量を判別する処理は、感度の調整後または感度の調整処理に並列して実行することができる。または、基準受光量が判別された後に、判別された基準受光量の１つがあらかじめ定めた目標値に適合するように、感度を決めるパラメータを調整してもよい。

上記の光電センサの一実施形態は、操作受付手段が受け付けた操作の内容によって異なる判別規準に従って、目標値に適合するように調整された基準受光量に基づき、しきい値として設定する受光量の値を判別する受光量判別手段を、さらに具備する。この構成によれば、ユーザが使用目的に応じた設定処理に定められた操作手順に従って受光量の取り込み操作を実行することにより、感度が良好に設定されると共に、その良好な感度に適合するレベルのしきい値を自動的に求めることが可能になる。

本発明による第２の光電センサは、以下に述べる記憶手段、感度調整手段、基準受光量決定手段を具備する。

記憶手段には、しきい値の設定に用いる受光量の取り込みを指示する操作の内容をセンサの使用目的毎に異ならせることにより使用目的別に準備された複数種の設定処理について、操作に応じて取り込まれた受光量を用いて感度を調整する処理を定義する感度調整ルールと、しきい値の設定に用いられる基準受光量を調整された感度による受光量に基づき定める処理を定義する受光量決定ルールとが、それぞれ登録される。

感度調整手段は、操作部において受光量の取り込みを指示する操作を受け付けたとき、その操作に応じて受光量の取り込みを実行しながら、受け付けた操作の内容に対応する感度調整ルールに従って感度を調整する。
基準受光量決定手段は、受け付けた操作により複数種の設定処理の中の１つが確定されたことに応じて、その確定された設定処理に対応する受光量決定ルールに従って、受け付けた操作に応じて取り込まれ、かつ感度調整手段により調整された感度に適合している受光量に基づきしきい値の設定に用いられる基準受光量を決定する。

第２の光電センサでも、センサの使用目的別に定められた複数種の設定処理を、それぞれユーザが実行する操作の内容によって区別する。ユーザが、自身の使用目的に応じた設定処理に定められた操作手順に沿って受光量の取り込み操作を実行すると、その操作に応じて受光量データの取り込みが行われると共に、取り込まれた受光量を用いて、操作の内容に対応する設定処理に対して定められたルールに従って感度が調整され、調整された感度に適合している受光量に基づき、しきい値の設定に用いられる基準受光量が選択される。このように、ユーザが特に意識をしなくとも、良好な感度に調整された後に、調整後の感度に基づき基準受光量が選択されるので、感度およびしきい値を適切に設定して検出処理を行うことができる。

なお、各設定処理に対し、それぞれ受光量決定ルールにより決定した基準受光量からしきい値を割り出すための規準を定めて記憶手段に登録しておけば、感度の調整および基準受光量の決定後にしきい値を自動設定することができる。ただし、これに限らず、基準受光量を表示して、ユーザによるしきい値の手動設定を受け付けてもよい。このしきい値の手動設定は、第1の光電センサにも適用することができる。

また、感度の調整処理用のプログラムとして、各種設定処理に共通のスレッドが設定されている場合には、後記する目標値などの変数を感度調整用のスレッド実行部に連絡することを記述したプログラムを、感度調整ルールとしてもよい。

上記の光電センサの一実施形態では、記憶手段には、少なくとも１つの設定処理に対し、操作に応じて取り込んだ受光量があらかじめ定めた目標値に適合するように感度を調整すると共に、この調整後に取り込まれた受光量が目標値を超えたとき、当該目標値を超過した受光量が目標値に適合するように感度調整処理をやり直すことが定義された感度調整ルールが登録される。

上記の実施形態によれば、最初の感度調整に用いられた受光量の強度がその後の受光量より大きかった場合でも、その後に目標値を超える受光量が得られたことにより感度が再調整される。

他の実施形態では、記憶手段には、受光量の取り込みを指示する操作が２回行われたことを操作の内容とする設定処理につき、１回目の操作に応じて取り込まれた受光量があらかじめ定めた目標値に適合するように感度を調整することと、２回目の操作に応じて取り込まれた受光量が感度調整に用いられた目標値を上回ったときに、当該目標値を超過した受光量が目標値に適合するように感度調整処理をやり直すことと、感度調整処理のやり直しに応じて、１回目の操作に対する感度調整で目標値に合わせられた受光量を再調整された感度に適合する値に補正することとが定義された感度調整ルールと、１回目の操作および２回目の操作に対してそれぞれ取り込まれて、最終の感度に適合している一対の受光量をしきい値の設定に用いられる基準受光量とすることが定義された受光量決定ルールとが登録される。

上記の感度調整ルールおよび受光量決定ルールが適用される設定処理では、たとえば、ユーザは、検出エリアにワークを配備した状態で最初の操作を行い、ワークが配備されていない状態で２回目の操作を行うが、この順序は逆になってもよい。ユーザがいずれの順序で作業を行っても、各操作に応じて取り込まれた受光量のうちの大きい方が目標値に合わせる感度調整が行われ、その調整された感度の下でワークがある場合に得られる受光量とワークがない場合に得られる受光量とを基準受光量として、しきい値を適切に設定することが可能になる。

上記の実施形態による光電センサには、さらに、受光量を表示するための表示部と、受光量の取り込みを指示する１回目および２回目の操作に応じて取り込まれた受光量を、それぞれ１回目の操作に応じて調整された感度に基づく倍率にて表示部に表示する表示制御手段とを設けることができる。この構成によれば、各回の操作に応じて取り込まれた受光量を統一された倍率の下で比較することができるので、ユーザは、ワークの有無と受光量との関係、ワークとセンサとの位置の適否、光軸にずれが生じていないかなどを容易に判別することが可能になる。

他の実施形態による光電センサでは、記憶手段には、受光量の取り込みを指示する操作が所定時間以上続けられたことを操作の内容とする設定処理につき、操作が続いている期間中の受光量の取り込みに並行して、取り込まれた受光量の中の最大値と最小値とを抽出することと、この処理により最大値が更新される都度、感度調整処理を実行すると共に、その時点までの受光量の最小値を調整された感度に適合する値に補正することとが定義された感度調整ルールと、操作が終了した時点での受光量の最大値と最小値とをしきい値の設定に用いられる基準受光量とすることが定義された受光量決定ルールとが登録される。

上記のプログラムによる設定処理では、ワークが検出対象位置を通過するようにして、その通過の前後を含む所定時間以上操作を続けると、その間に得られた最大受光量が目標値に合うように感度が調整される。また、この最大受光量より前にサンプリングされた受光量の中に最小受光量がある場合でも、その最小受光量は調整後の感度に適合する値に補正される。よって、ワークが通過する間に得られる最大受光量および最小受光量を最適な感度により取得し、これらを基準受光量として、しきい値を適切に設定することが可能になる。

上記の実施形態による光電センサには、さらに受光量を表示するための表示部と、受光量の取り込みを指示する操作が続いている期間中に取り込まれた各受光量を、それぞれ当該操作に対する最初の感度調整処理において調整された感度に基づく倍率にて表示部に表示する表示制御手段とを設けることができる。この構成によれば、たとえばワークが検出対象位置を通過している間に受光量の取り込みを指示する操作が行われたことに応じて、その操作が続く期間中に取り込まれた受光量の変化を統一された倍率により表示することができ、ユーザは、ワークの有無と受光量との関係、ワークとセンサとの位置関係の適否、光軸にずれが生じていないかなどを容易に判別することができる。

以下に、第１および第２の光電センサに共通する３つの実施形態を説明する。
第１の実施形態による光電センサには、受光量の目標値を用いて感度が調整されることを前提として、操作部において、感度調整処理に用いられる目標値の値を設定する操作が行われたことに応じて、その操作により設定された目標値を記憶手段に登録する目標値設定手段が設けられる。この構成によれば、ユーザが最適と考える受光量が得られるように感度を調整することが可能になる。

第２の実施形態による光電センサには、基準受光量に基づき定められたしきい値を、感度調整手段により調整された感度による受光量と共に表示する表示部が設けられる。この表示部によれば、ユーザは、検出処理中にも、受光量としきい値とを見比べながら検出結果を確認し、感度やしきい値が検出に適した状態であるか否かを判別することができる。

第３の実施形態による光電センサは、受光量を表示するための表示部と、検出手段による検出処理が行われている間に、あらかじめ定められたタイミングで検出処理に用いられる受光量につき感度調整処理による調整に適合する受光量に対する変化の度合いを求め、その変化の度合いに応じて登録されているしきい値を変更すると共に、表示部に表示される受光量を、実際の受光量を前記変化の度合いに応じて補正した値に変更する調整手段をさらに具備する。

この実施形態によれば、時間の経過に従って受光量が変化すると、その変化の度合いに応じてしきい値が変更されるので、検出処理を安定して行うことができる。また感度やしきい値が変動しても、表示部では、当初の感度調整に適合する受光量に近い値が表示される状態が維持されるので、ユーザは一定の基準で受光状態を確認することが可能になる。

本発明によれば、ユーザがしきい値を設定するための作業を行うことによって、しきい値が設定される前に自動的に感度が調整され、調整後の感度に適合する受光量を基準に、しきい値を適切な値に設定することが可能になる。また、センサの使用目的毎に、その目的に対応する操作を行うことによって、感度の調整やしきい値の設定を簡単に実行することができ、利便性が大幅に高められる。

光ファイバ式の光電センサの外観を示す斜視図である。 図１の光電センサの上面カバーを開けた状態を示す斜視図である。 上記光電センサの操作部および表示部を含む上面を正面視した図である。 上記光電センサの電気構成を示すブロック図である。 チューニング処理の種毎に、センサの使用目的、チューニング作業の内容、感度調整の方法、しきい値の設定方法をまとめた表である。 チューニング処理の進行の概略手順を示すフローチャートに表示器による表示の形態を対応づけて示す図である。 ２点チューニング処理の処理手順を示すフローチャートに表示器による表示の形態を対応づけて示す図である。 移動ワークチューニング処理の処理手順を示すフローチャートに表示器による表示の形態を対応づけて示す図である。 感度調整に用いられる目標値を変更する操作に応じて表示部の表示が切り換えられる例を示す図である。 チューニング処理の進行の概略手順を示すフローチャートに表示器による表示の他の形態を対応づけて示す図である。 図１０の受光量の表示をパーセント表示に置き換えた例を示す図である。 図１０の受光量の表示をバーグラフ表示に置き換えた例を示す図である。 表示受光量と内部受光量との関係、および表示しきい値と内部しきい値との関係をまとめたグラフである。 表示受光量と内部しきい値とを自動調整する機能の有効／無効が切り替えられる場合の表示例を示す図である。 自動調整処理の処理手順を示すフローチャートである。

図１および図２は、本発明が適用される光ファイバ式の光電センサの外観を示す。
この光電センサ１は、本体部１０と本体部１０の前面に取り付けられる一対の光ファイバ１１，１２とを具備する。光ファイバ１１は投光用で、他方の光ファイバ１２は受光用である。各光ファイバ１１，１２の先端部には、それぞれレンズなどを含むヘッド部１１Ａ，１２Ａが取り付けられている。なお、実際の光ファイバ１１，１２は、図示の状態より長くすることができる。

各光ファイバ１１，１２は、それぞれ本体部１０の前面の挿入口１１Ｂ，１２Ｂに挿入される。投光用の光ファイバ１１の挿入口１１Ｂの近傍には投光部が設けられ、受光用の光ファイバ１２の挿入口１２Ｂの近傍には受光部が設けられる。また本体部１０の背面からは、接続用のケーブル１４が引き出されている。

センサ１の使用時には、各光ファイバ１１，１２のヘッド部１１Ａ，１２Ａは、所定の距離を隔てて対向配備される。投光部から出た光は光ファイバ１１を介してヘッド部１１Ａから出射され、受光側のヘッド部１２Ａに入射した光は、光ファイバ１２を介して受光部に到達する。各ヘッド部１１Ａ，１２Ａの間に物体が入ると、ヘッド部１１Ａからヘッド部１２Ａに向かう光が遮られるため、受光部が受光する光量が減少する。

受光部により生成された受光量データは、制御部（ＣＰＵ）に入力され、あらかじめ登録されたしきい値との比較により光路が遮光されたか否かが判別されて、その判別結果が出力される。

図１の例では、光電センサ１は、投光部から投光された光を受光部により受光し、この光路が遮光された状態を「物体あり」と判別する透過型のセンサとして機能するように設定されているが、各光ファイバ１１，１２の先端に共通のヘッド部を装着して、このセンサ１を、物体からの反射光を受光させる反射型の光電センサとして機能させることも可能である。

本体部１０の上面には、表示部１００や複数の押ボタンスイッチＳＷ１〜ＳＷ５が設けられる。使用時の上面にはカバー１３が被せられるが、設定の際などには、カバー１３が開放されて各押ボタンスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の操作が可能になる。図２は、カバー１３が開放された状態の本体部１０の斜視図であり、図３は上面を正面視した図である。なお、カバー１３は透明であるので、カバー１３が装着されている場合でも、カバー１３を介して表示部１００の表示を確認することができる。

図２、３を参照して上面の構成を説明する。
この実施例では、本体部の前面寄りの位置に、押ボタンスイッチＳＷ１が配備され、その後方に表示部１００が設けられ、さらに表示部１００の後方に４個の押ボタンスイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５が配備されている。なお、押ボタンスイッチＳＷ２，ＳＷ３のボタン部は一体になっているが、筐体１０内のスイッチ本体（図示せず。）はそれぞれ独立している。

表示部１００には、一対の表示器１０１，１０２や５個の表示灯１１１〜１１５が設けられる。表示器１０１，１０２は、４個の７セグＬＥＤが組み合わせられたもので、それぞれ４桁以内の数字やアルファベット文字列を表示する。なお、表示器１０１では、表示器１０２内のＬＥＤよりも小さなＬＥＤが使用されるが、以下の図６等に示す表示例では、模式的な説明図として両表示器１０１，１０２の表示を同じ大きさにして示す。

前方の押ボタンスイッチＳＷ１は、後記するチューニング処理に使用されるスイッチである。以後の説明では、このスイッチＳＷ１を「チューニングボタンＳＷ１」と呼ぶ。表示部１００の後方の一対の押ボタンスイッチＳＷ２，ＳＷ３は、表示器１０１，１０２に表示されるメニューや数値を変更するために用いられる。

押ボタンスイッチＳＷ４は、計測モードと設定モードとを切り替えるためのスイッチである。設定モードにおいて何らかの設定が行われると、設定された内容が確定する。押ボタンスイッチＳＷ４により計測モードに切り替えられると、設定された内容にて計測が開始される。

押ボタンスイッチＳＷ５は、センサ１の出力形式を切り替えるためのものである。具体的には、受光量がしきい値を超えたときに出力をオン状態にする「ライトオンモード」か、受光量がしきい値より低いときに出力をオン状態とする「ダークオンモード」が選択される。一般に、センサ１を透過型にする場合にはダークオンモードが選択され、センサ１を反射型にする場合にはライトオンモードが選択される。

表示灯１１１は、検出処理において、センサ１からの検出信号がオン状態になったときに点灯する。表示灯１１２はライトオンモードが選択されているときに点灯し、表示灯１１３はダークオンモードが選択されているときに点灯する。
表示灯１１４は、後記する自動調整処理が有効に設定されている場合に点灯し、表示灯１１５はチューニング処理中と処理後とに点灯する。

図４は、上記光電センサ１の電気的構成を示す。
このセンサ１では、制御部となるＣＰＵ１０５に、投光部１０３や受光部１０４のほか、プログラムが格納されたメモリ１０６、表示部１００、操作部１１０、外部機器用インタフェース１０７、出力部１０８、電源部１０９などが接続される。

表示部１００には、前述した表示器１０１，１０２や表示灯１１１〜１１５が含まれ、操作部１１０には、各押ボタンスイッチＳＷ１〜ＳＷ５が含まれる。投光部１０３には、ＬＥＤ１３１とＬＥＤ駆動回路１３２とが含まれ、受光部１０４には、フォトダイオード（ＰＤ）１４１のほか、増幅回路１４２やＡ／Ｄ変換回路１４３が含まれる。投光部１０３では、ＬＥＤ駆動回路１３２からＬＥＤ１３１に駆動用の電流が流れて、投光処理が行われる。受光部１０４では、フォトダイオード１４１からの出力が増幅回路１４２およびＡ／Ｄ変換回路１４３により処理されることにより、受光量を表すディジタルデータ（以下、「受光量データ」という。）が生成される。

ＣＰＵ１０５は、メモリ１０６に格納されたプログラムに従って、投光部１０３および受光部１０４の動作を制御しながら、受光部１０４から受光量データを入力して検出処理を実行する。検出結果は、出力部１０８や外部機器用インタフェース１０７を介して出力される。

図２，３に示したスイッチＳＷ４により設定モードが選択されると、表示部１００の各表示器１０１，１０２に、設定用のメニューが表示される。ユーザは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３によってメニュー表示を切り替えながら、所望の設定を実行する。

計測モードにおいてチューニングスイッチＳＷ１が操作されると、「チューニング」と呼ばれる設定処理が実施される。チューニングは、検出処理に不可欠な設定であるしきい値の設定処理と感度調整処理とを一括で行うものである。この実施例では、センサの使用目的別に４種類のチューニング処理が用意されている。

感度の調整は、受光量を高速でサンプリングしながら、サンプリングされる受光量が所定の目標値になるまで、投光部１０３に流す駆動電流の強度や受光部１０４の増幅回路１４２の増幅率を変更する。この調整の目標値やしきい値を設定する上での基準は、チューニングの種別によって異なるが、この実施例では、ユーザが簡単な作業をすることによって、感度やしきい値を目的に適した状態に自動的に設定することができる。

図５は、４種類のチューニング処理について、それぞれ使用目的、ユーザの作業内容、感度の調整方法、およびしきい値の設定方法を、表にまとめたものである。この表の記載に沿って、チューニング別に、処理の概要を説明する。

＜２点チューニング＞
このチューニングは、物体の有無を判別する処理を行う場合に実行される。ユーザは、チューニングボタンＳＷ１を２回操作するが、一方の操作は検出対象物（以下、「ワーク」という。）を検出エリアに配備した状態で行われ、他方の操作はワークが配備されていない状態で行われる。各回の操作は、いずれも３秒より短い時間で終える必要があるが、ワークを配備する／しないは、いずれが先になってもよい。

感度調整処理では、１回目の操作中に得られる受光量（１回目受光量）と２回目の操作中に得られる受光量（２回目受光量）とのうちの大きい方を目標値に合わせる。目標値は、表示器１０１，１０２に表示可能な数値の最大値（以下、「表示最大値」という。この例での表示最大値は「９９９９」である。）に設定される。また、しきい値は、感度調整後の１回目受光量と２回目受光量との中間値に設定される。

＜移動ワークチューニング＞
このチューニングは、移動するワークを検出対象として、ワークが検出エリアを通過している間はセンサからの出力を検出状態とし、通過が終了すると出力が非検出状態になるようにセンサ１を動作させたい場合に実施される。このチューニングを行う場合のユーザは、チューニングボタンＳＷ１を７秒以上押し続ける。また、検出時と同様の条件でワークを移動させると共に、ワークが検出エリアに入っている状態とワークが検出エリアに入っていない状態とが含まれる期間中、チューニングボタンＳＷ１を押し続けるようにする。

感度調整処理では、チューニングボタンＳＷ１が操作されている期間中の最大受光量を目標値に合わせる。この場合の目標値も表示最大値に設定されている。また、しきい値は、感度調整後の最大受光量と最小受光量との間の中間値に設定される。

＜位置決めチューニング＞
このチューニングは、検出対象物が目標位置に到達しているときに出力を検出状態にし、その他の場合には出力を非検出状態とするようにセンサ１を動作させたい場合に実施される。ユーザは、２点チューニングと同様にチューニングボタンＳＷ１を２回操作するが、２回目の操作では３秒以上の長押しを行う必要がある。また、１回目の操作は、ワークを配置しない状態で行い、２回目の操作でワークを目標位置に配置する。

感度調整処理では、１回目の操作で得られた受光量が、表示部１００に表示される数値範囲の中間値（この実施例では５０００）になるようにする。また２回目の操作から３秒が経過した時点の受光量がしきい値に設定される。

＜最大感度チューニング＞
このチューニングは、ヘッド部１１Ａと１２Ａとの距離が長い場合や、ヘッド部１１Ａ，１２Ａに汚れやホコリが付着する可能性が高い場合など、受光量の比較的小さな変化でオン・オフを切り替える必要がある場合に実施される。ユーザは、チューニングボタンＳＷ１を３秒以上長押しするが、移動ワークチューニングと区別するために、長押しの期間は７秒より短くする必要がある。また、センサ１が透過型として使用される場合には、検出エリアにワークを配備した状態でチューニングボタンＳＷ１を操作し、センサ２が反射型として使用される場合には、検出エリアからワークを除外した状態でチューニングボタンＳＷ１を操作する。すなわち、透過型、反射型ともに、受光部１０３に光が入射しにくい状態を設定してから、チューニングボタンＳＷ１を操作する。

感度調整処理では、投光部１０３に与える駆動電流や受光部１０４の増幅倍率を最大値にすることにより、最大の感度を設定する。また、この最大の感度下で上記のチューニングボタンＳＷ１の操作により取り込まれる受光量が表示部１００に「０」と表示されるように、表示上の受光量を調整する。しきい値は、表示部１００に表示される数値範囲の約１０％に相当する値（９９９）に設定される。

図４に示したメモリ１０６には、４種類のチューニング処理について、それぞれユーザの操作の態様から上記の要領で感度調整やしきい値の設定を行うのに必要なルールや処理手順を定義したプログラムが格納されている。ＣＰＵ１０５は、チューニングボタンＳＷ１の操作回数や操作の持続時間によって、その操作の態様に対応するチューニングの種類を特定し、特定されたチューニング用のプログラムを実行する。

ユーザは、チューニングの種毎に異なる作業をする必要がある。しかし、この実施例の２点チューニングでは、ワークを配置する状態と配置しない状態とのいずれを先にしても良く、移動ワークチューニングでも、作業を開始する時点からワークの移動を行って良いようにしているので、ユーザの負担は比較的軽く、作業ミスも生じにくい。ユーザにとって、チューニングボタンＳＷ１の操作は、しきい値の設定のための受光量の取り込みを指示するものであるが、センサ内では、この操作に応じて取り込んだ受光量に基づき感度調整処理が行われた後に、その調整された感度に適合する受光量を基準にしてしきい値が設定される。

以下に説明するように、チューニング処理中の表示器１０１，１０２には、実行されるチューニングの種別や処理結果などが表示される。よって、ユーザは、目的とするチューニングが正しく選択されたかどうかやそのチューニングによる処理結果を、容易に確認することができる。

図６は、ユーザの操作により進行するチューニング処理の流れと表示器１０１，１０２における主要な表示とを対応づけて示す。なお、図中の表示例（ａ）〜（ｆ）で左側の表示器１０１に表示されている「Ｓｔ」は、ユーザ向けに命名されたチューニング処理の名称「スマートチューニング（Smart tuning）」の略である。チューニング処理中の表示器１０１では、この表示がほぼ固定され、右側の表示器１０２の表示が種々に切り換えられる。

図６を参照して、チューニング処理の流れを説明する。なお、図６には示していないが、ＣＰＵ１０５は、チューニングボタンＳＷ１が操作されている間は、ほぼ一定の時間間隔で割り込みを入れて受光量をサンプリングする（各種チューニングのサブルーチン（ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１）や後述する図１０の実施例でも同様である。）。

チューニングボタンＳＷ１の最初の操作が行われると（ステップＳ１が「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ１０５は、その操作に応じて受光量をサンプリングしながら感度調整処理を実行する。この段階では、表示最大値（９９９９）を目標値として、受光量が目標値に達するまで投光電流や受光部の増幅率を調整する。

上記のチューニングボタンＳＷ１の操作時間が３秒より短かい場合（ステップＳ３が「ＮＯ」）には、表示器１０２には、図６（ａ）に示すように、「１Ｓｔ」の文字列（「Ｆｉｒｓｔ」を意味する。）が表示される。この状態で、ユーザがチューニングボタンＳＷ１の２回目の操作を行う（ステップＳ４が「ＹＥＳ」）と、表示器１０２の表示は、図６（ｂ）に示すように、「２ｎｄ」の文字列（「Ｓｅｃｏｎｄ」を意味する。）を点滅表示する状態に切り替えられる。この点滅表示は、チューニングボタンＳＷ１の操作が終了するまで続く。

チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作時間が３秒より短い場合（ステップＳ６が「ＮＯ」）には、２点チューニング処理のサブルーチン（ステップＳ８）が実行される。このサブルーチンの実行に応じて表示器１０２の点滅表示は終了し、図６（ｃ）に示すように、「２Ｐｔ」の文字列（「Two Point Tuning」の略）が表示される。

チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作時間が３秒以上続いた場合（ステップＳ６が「ＹＥＳ」）には、位置決めチューニング処理のサブルーチン（ステップＳ７）が実行される。またこのサブルーチンの実行に応じて、図６（ｄ）に示すように、表示器には「ＰＯＳ」の文字列（「Position」の略）が表示される。

チューニングボタンＳＷ１の１回目の操作が３秒以上続き、７秒が経過するより前に終了した場合（ステップＳ３が「ＹＥＳ」，ステップＳ９が「ＮＯ」）には、最大感度チューニング処理のサブルーチン（ステップＳ１１）が実行される。このサブルーチンの実行に応じて、図６（ｅ）に示すように、表示器１０２は、「Ｆｕｌｌ」の文字列を表示する状態に切り替えられる。

チューニングボタンＳＷ１の１回目の操作が７秒以上続いた場合（ステップＳ３，Ｓ９が共に「ＹＥＳ」）には、移動ワークチューニング処理のサブルーチン（ステップＳ１０）が実行される。またこのサブルーチンの移行に応じて、表示器１０２の表示は、図６（ｆ）に示すように、「Ａｕｔｏ」の文字列を表示する状態に切り替えられる。

上記のとおり、この実施例では、チューニングボタンＳＷ１の操作の形態に応じてチューニングの種別を特定し、特定した種別用のチューニング処理を実行すると共に、表示器１０２に、チューニングボタンＳＷ１の操作回数や特定されたチューニング処理を示す文字列を表示する。これによりユーザは、作業の流れや自分が意図するチューニング処理に移行したかどうかを、容易に確認することができる。
また、図６には示していないが、チューニングボタンＳＷ１が長押しされて、その操作時間が３秒に達すると、表示灯１１５が点灯状態から点滅状態に切り替えられる。したがって、ユーザが位置決めチューニング処理や最大チューニング処理を選択する場合には、表示灯１１５の点滅によって、チューニングボタンＳＷ１から指を離すタイミングを判別することができる。

この実施例では、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作が行われた時点では、チューニングの種別を特定できないので、表示最大値を目標値として感度調整処理を実行する（ステップＳ１，Ｓ２）が、表示最大値はフォトダイオード１４１の飽和を示すものではない。たとえば、センサ１が透過型に設定され、ワークが配置されている状態でチューニングボタンＳＷ１が操作された場合には、フォトダイオード１４１に入射する光がかなり弱い状態で感度調整処理が行われるので、弱いレベルが表示最大値になる。この調整後にワークが除かれると、フォトダイオード１４１に強い光が入射するため、受光量は表示最大値を上回るレベルになる。

上記の現象が生じることを考慮して、２点チューニング処理や移動ワークチューニング処理では、処理の開始後に表示最大値を上回る受光量を取得すると、再び感度調整処理を実行する。また、感度調整処理をやり直した場合には、その処理より前にしきい値の設定のための基準値の候補として取得している受光量を、再調整された感度に適合する値に補正する。

図７は２点チューニング処理の詳細な手順を、図８は移動ワークチューニング処理の詳細な手順を、それぞれ示す。また、図７，８でも、フローチャート中の適所に表示器１０１，１０２における表示の態様を対応づけて示す。

図７に示す２点チューニング処理では、まずステップＳ１０１において、チューニングボタンＳＷ１の１回目の操作に応じてサンプリングされた受光量Ｐ１（１回目受光量）とチューニングボタンＳＷ１の２回目の操作に応じてサンプリングされた受光量Ｐ２（２回目受光量）とを比較する。なお、ここでいう１回目受光量は、図６のステップＳ２の感度調整が終了した時点の受光量であるので、目標値の９９９９に一致する。２回目受光量も、この感度調整の下でサンプリングされた受光量となる。

Ｐ１＞Ｐ２であれば（ステップＳ１０１が「ＹＥＳ」）、図中の（ｇ）に示すように、左側の表示器１０１に１回目受光量Ｐ１が、右側の表示器１０２に２回目受光量Ｐ２が、それぞれ表示される。この間に、Ｐ１とＰ２との差が検出誤差に相当する値Ｈｙｓと比較される（ステップＳ１０５）。両者の間にＨｙｓを上回る差がある場合には、ステップＳ１０６に進み、Ｐ１，Ｐ２の平均値を求めて、これをしきい値に設定する。

この後は、ステップＳ１０７において処理結果を表示する。たとえば、図中の（ｉ）に示すように、左側の表示器１０１に感度調整により目標値に合わせられた最大受光量（９９９９となる。）を表示し、右側の表示器１０２に設定されたしきい値を表示する。この表示は、所定時間後またはユーザのスイッチ操作が行われると、（ｊ）に示すような設定終了表示に切り替えられる。

２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より大きくなった場合（ステップＳ１０１が「ＮＯ」）には、ステップＳ１０２において、感度調整処理を再実行する。この場合には、現在サンプリング中の表示最大値を上回る受光量が目標値（表示最大値）になるように、投光部１０３の駆動電流の強度や受光部１０４の増幅倍率を下げる調整が行われる。

調整が終了すると、この調整後の受光量によりＰ２を更新する（ステップＳ１０３）。また、１回目受光量Ｐ１に（調整後倍率／調整前倍率）を乗算することにより、Ｐ１を補正する（ステップＳ１０４）。ここで言う倍率とは、投光部１０３の駆動電流や受光部１０４の増幅率などの感度パラメータの増減率の累積値である。したがって、２回目の感度調整処理で駆動電流や増幅倍率を下げた場合には、ステップＳ１０４の補正により１回目受光量Ｐ１が引き下げられる。

上記の補正が終了すると、図中の（ｈ）に示すように、表示器１０１に補正後の１回目受光量Ｐ１が表示され、表示器１０２には、再調整された感度により取得した２回目受光量Ｐ２（目標値と同じく、９９９９となる。）が表示される。

この後は、先に述べたのと同様の流れで、ステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０７が実行される。
なお、Ｐ１，Ｐ２の差がＨｙｓ以下である場合にも、しきい値の算出や結果の表示を行う（ステップＳ１０６，１０７）が、その前にステップＳ１０８に進み、所定時間、図中の（ｋ）に示すようなエラー表示を実行する。

次に、図８に示す移動ワークチューニング処理では、図６のステップＳ２の感度自動調整に用いた目標値を、最大受光量Ｐｍａｘおよび最小受光量Ｐｍｉｎに初期値として設定する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０２では、新たにサンプリングされた受光量（以下、「新受光量」という。）を最大受光量Ｐｍａｘと比較する。新受光量がＰｍａｘより小さい場合（ステップＳ２０２が「ＮＯ」）には、さらに新受光量を最小受光量Ｐｍｉｎと比較し、新受光量がＰｍｉｎより小さい場合（ステップＳ２０５が「ＹＥＳ」）には、最小受光量Ｐｍｉｎの値を新受光量に更新する（ステップＳ２０６）。

一方、新受光量がＰｍａｘより大きい場合（ステップＳ２０２が「ＹＥＳ」）には、ステップＳ２０３において感度調整処理が行われる。この場合にも、表示最大値が目標値に設定されて、Ｐｍａｘより大きかった新受光量がＰｍａｘとなるように、投光部１０３の駆動電流や受光増幅率が引き下げられる。
さらに、続くステップＳ２０４では、最小受光量Ｐｍｉｎに（調整後倍率／調整前倍率）を乗算することにより、Ｐｍｉｎの値を補正する。

ステップＳ２０２〜２０６の処理は、チューニングボタンＳＷ１の操作が終了するまで実行される。この結果、チューニングボタンＳＷ１が操作されている間の最大受光量Ｐｍａｘが表示最大値となるように感度が調整されると共に、チューニングボタンＳＷ１が操作されている間の最小受光量Ｐｍｉｎも、調整された感度に適合する値に補正される。このとき、図中の（ｍ）に示すように、表示器１０１に最大受光量Ｐｍａｘが表示され、表示器１０２に最小受光量Ｐｍｉｎが表示される。

この後は、ＰｍａｘとＰｍｉｎとの間に検出誤差Ｈｙｓを上回る差が生じているのを確認して（ステップＳ２０８）、これらの値の平均値を求めてしきい値に設定し（ステップＳ２０９）、その結果を表示する（ステップＳ２１０）。結果の表示では、図７の例と同様に、左側の表示器１０１に調整後の感度による最大受光量が表示され、右側の表示器１０２にしきい値が表示される（図８の（ｎ））。さらにこの表示から終了表示（図８の（ｐ）に移行する。
また、ＰｍａｘとＰｍｉｎとの間の差がＨｙｓ以下となった場合には、ステップＳ２１１において、図中の（ｑ）に示すようなエラー表示を所定時間実行してから、ステップＳ２０９，Ｓ２１０を実行する。

なお、図８に示した処理では、受光量をサンプリングしながら感度を最適な状態に調整し、最終的に得た最大受光量Ｐｍａｘと最小受光量Ｐｍｉｎとを、しきい値を設定する上での基準の受光量としたが、必ずしもその必要はない。たとえば、チューニングボタンＳＷ１が操作されている間の感度の調整処理を操作開始直後の１回のみとして、Ｐｍａｘ，Ｐｍｉｎの値を特定し、ボタンの操作が終了してから、Ｐｍａｘが表示最大値になるように感度を調整し、その調整に合わせてＰｍｉｎの値を補正してもよい。

位置決めチューニング処理（図６のステップＳ７）および最大感度チューニング処理（図６のステップＳ１１）に関しては、フローチャートを示さず、簡単に説明する。これらの処理では、図６のステップＳ２とは異なる目標値による感度調整が必要となるので、チューニングの種別が確定した段階で感度調整処理を再度実行してから、しきい値を設定する。

位置決めチューニング処理では、２回目のボタン操作から３秒が経過した時点で、１回目のボタン操作に応じて表示最大値に設定された受光量が目標値（表示範囲の中間値である５０００）になるように感度を再調整する（調整前の約１／２倍とする。）。そして、この感度調整後にサンプリングされた受光量をしきい値に設定する。
図５により説明したように、位置決めチューニング処理では、１回目のボタン操作時にはワークは配置されず、２回目のボタン操作の際にワークが配置される。したがって、センサ１が透過型として使用される場合には、感度調整の目標値より低い受光量がしきい値に設定され、センサ１が反射型として使用される場合には、感度調整の目標値より高い受光量がしきい値に設定される。

最大感度チューニング処理では、チューニングボタンＳＷ１の長押しが７秒より短い時間で終了したことに応じて、投光部１０３の駆動電流および受光部１０４の増幅率を共に最大にすることにより、最大の感度を設定する。また長押しの間にサンプリングされた受光量の最大値が表示部１００に受光量０として表示されるように、表示上の受光量を調整する。また、表示範囲の１０％に相当する値をしきい値に設定する。
なお、表示上で０とする受光量は最大値に限らず、長押しの間にサンプリングされた受光量の平均値または最終のサンプリング値としてもよい。

このように、いずれのチューニング処理でも、それぞれのチューニング処理別に用意されたプログラムに従って、サンプリングされる受光量が使用目的に適した値になるように感度を調整した上で、しきい値を設定する。したがって、ユーザが感度を調整する必要性を意識していなくとも、支障なく、センサ１の使用目的に適した検出処理を安定して実行できる状態に設定することができる。

なお、図６のステップＳ２，図７のステップＳ１０２，図８のステップＳ２０３の感度調整処理では、共通のスレッドが実行される。これらのチューニング処理では、感度調整処理のタイミングを判断して感度調整のための目標値を設定し、上記の共通のスレッドを呼び出すことにより感度調整処理を実行する。この目標値を、上記実施例では表示最大値であるとしたが、この値はデフォルト値であって、設定モードにおいて、適宜、変更することもできる。

図９は、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作による感度調整処理（図６のステップＳ２）、および２点チューニング処理ならびに移動ワークチューニング処理における感度調整処理に使用される目標値がユーザの操作に応じて変更される場合に表示器１０１，１０２に展開される表示例を示す。図中の（ａ）は、設定モードにおいて、図２，３に示した押ボタンスイッチＳＷ４の操作により呼び出された初期の表示であって、表示器１０１には、設定の内容を表す記号「Ｐ−Ｌｕ」が表示され、表示器１０２には、デフォルトの目標値（表示最大値の９９９９）が表示されている。

この表示状態下で、ユーザが「−」符号の付いたスイッチＳＷ３を操作すると、図９（ｂ）に示すように、表示器１０２の数値が小さくなる。また、ユーザが「＋」符号の付いたスイッチＳＷ２を操作すると、図９（ｃ）に示すように、表示器１０２の数値が大きくなる。なお、表示器１０２には、１００から９９９９の範囲の数値を１度刻みで表示することができる。

スイッチＳＷ２，ＳＷ３の操作により表示器１０２の数値が変更され、スイッチＳＷ４が操作されると、表示器１０１，１０２の表示は他の設定項目に関するものに変更され、その直前に表示器１０２に表示されていた数値により感度調整の目標値が更新される。また、スイッチＳＷ４の操作により設定メニューが一巡すると、計測モードに戻る。

つぎに、上記の実施例では、チューニングボタンＳＷ１の操作回数や操作時間の長さによりチューニングの種別が確定してから、その確定された種別に対応するチューニング処理を実行するようにしているが、これに限らず、チューニング種別が確定しない段階から処理を開始したり、複数のチューニング処理を並列して実行してもよい。

たとえば、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作が３秒未満で終了した場合には、２回目のチューニングボタンＳＷ１の操作に対して直ちに２点チューニング処理を開始し、２回目の操作が３秒未満で終了した場合には、２点チューニング処理の結果を確定する。一方、２回目の操作が３秒以上続いた場合には、２点チューニング処理の結果を破棄して位置決めチューニング処理を実行する。

また、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作による感度調整処理（ステップＳ２）の直後から、移動ワークチューニング処理のための受光量のサンプリングを開始して、感度の再調整をすることなく、最大受光量Ｐｍａｘおよび最小受光量Ｐｍｉｎを特定する処理のみを実行する。そして、チューニングボタンＳＷ１の操作が終了したときに、最終的な最大受光量Ｐｍａｘが表示最大値を超えている場合には、その超過の度合いに応じて感度を調整すると共に、最小受光量Ｐｍｉｎも、調整後の感度に適合する値になるように補正する。

上記の処理によれば、移動ワークチューニングを行うためにチューニングボタンＳＷ１が７秒以上長押しされた場合には、その操作が行われた期間全体の受光量に基づき、感度の調整およびしきい値の設定を行うことができる。
ただし、チューニングボタンＳＷ１の操作時間が７秒未満で終了した場合には、位置決めチューニング処理を中止して、最大感度チューニング処理を実行する。この処理では、感度を最大に設定すると共に、位置決めチューニング処理としてサンプリングされた受光量の最大値を、位置決めチューニング処理中の感度に対する最大感度の倍率を乗算した値に補正する。さらに補正後の受光量が受光量０として表示されるように、表示上の受光量を補正する。

つぎに、先の図６〜図８に示した実施例では、チューニングボタンＳＷ１の操作やその操作時間に応じてチューニングの種別を確定しながら、確定したチューニング種別を示す情報を表示器１０１，１０２に表示し、感度調整処理やしきい値の設定処理に応じてその処理結果に表示を切り替えるようにしているが、表示の態様はこれに限らず、たとえばチューニングボタンＳＷ１の操作に対する表示を図１０に示すような態様に変更してもよい。

図１０の例では、フローチャートに示す主要手順は図６に示したものと同様であるが、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作に応じた感度調整処理（ステップＳ２）では、表示範囲の中間値（５０００）を目標値として、その時点における受光量が目標値になるように感度を調整する。また、この調整に応じて、図１０（Ａ）に示すように、表示器１０１には「１Ｐｎｔ」の文字列（「１点目を意味する「１Ｐｏｉｎｔ」の略である。）が表示され、表示器１０２には調整後の受光量が表示される。

ＣＰＵ１０５は、ステップＳ２で調整された感度をチューニングの種別が確定するまで維持して、受光量のサンプリングを繰り返しながらステップＳ３以下の処理を実行する。
ここでユーザが２点チューニングまたは位置決めチューニングを指定するために、チューニングボタンＳＷ１の最初の操作を３秒未満で終了し、２回目の操作を行うと（ステップＳ３が「ＮＯ」，ステップＳ４が「ＹＥＳ」）、図１０（Ｂ）に示すように、表示器１０１に「２Ｐｎｔ」の文字列（２点目を意味する「２Ｐｏｉｎｔ」の略である。）が点滅表示され、表示器１０２に毎回のサンプリングによる受光量が変動表示される。変動表示される受光量は、ステップＳ２の感度調整処理により調整された倍率により得られたものである。

チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作が３秒未満で終了した場合（ステップＳ６が「ＮＯ」）には、図１０（Ｂ）に示した点滅表示や変動表示も終了して、その終了直前の表示状態（図１０（Ｃ）または図１０（Ｄ））でしばらく表示が固定される。その間に、ＣＰＵ１０５は、２点チューニング処理（ステップＳ８）を進行させる。

図１０（Ｃ）（Ｄ）の例において表示器１０２に表示されている数字は、チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作が終了する直前にサンプリングされた受光量を、ステップＳ２の感度調整処理により調整された倍率に基づき表したものである。
つまり、チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作終了直前に取り込まれた受光量（この実施例では、これを２回目受光量Ｐ２とする。）が１回目の操作中に取り込まれて感度調整の目標値に調整された１回目受光量Ｐ１より小さい場合には、図１０（Ｃ）に示すように、表示器１０２には目標値（５０００）より小さな値が表示される。また２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より大きい場合には、図１０（Ｄ）に示すように、表示器１０２には目標値よりも大きな値が表示される。

ステップＳ８の２点チューニング処理では、図７に示したのと同様の手順による処理を実施するが、図７（ｇ）（ｈ）に示した表示は行わず、２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より小さい場合には、しきい値の設定処理（図７のステップＳ１０６）が完了したことに応じて、表示器１０１，１０２の表示を結果表示（受光量の目標値としきい値とを並列表示するもの）に切り替える。これに対し、２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より大きい場合には、再度の感度調整処理（図７のステップＳ１０２）や２回目受光量Ｐ２の更新処理（図７のステップＳ１０３）を実行すると共に、表示器１０２の表示も目標値を表す５０００に変更し、その後、しきい値の設定が完了したことに応じて結果表示に切り替える。

チューニングボタンＳＷ１の２回目の操作が３秒続いた場合（ステップＳ６が「ＹＥＳ」）には、位置決めチューニング処理（ステップＳ７）へと移行する。また、操作から３秒が経過すると、表示器１０１の表示は図１０（Ｂ）の表示状態から「ＰＯＳ」の文字列を点滅させる状態に切り替わる。さらに、チューニングボタンＳＷ１の操作が終了すると、表示器１０１，１０２の点滅表示や変動表示が終了する。このとき、表示器１０２には、操作が終了する直前にサンプリングされた２回目受光量Ｐ２がステップＳ２の感度調整処理により調整された倍率による値で表示される。よって、２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より小さい場合には、図１０（Ｅ）に示すように、表示器１０２には目標受光量（５０００）より小さい数値が表示され、２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より大きい場合には、図１０（Ｆ）に示すように、表示器１０２には目標受光量より大きい数値が表示される。

ユーザが移動ワークチューニングまたは最大感度チューニングを指定するために最初のチューニングボタンＳＷ１の操作を３秒以上続けた場合（ステップＳ３が「ＹＥＳ」）には、図１０（Ｇ）に示すように、表示器１０１で「１Ｐｎｔ」の文字列が点滅表示され、表示器１０２で毎回のサンプリングによる受光量が変動表示される状態になる。

さらに、チューニングボタンＳＷ１の操作時間が７秒以上になると、図１０（Ｈ）に示すように、表示器１０１の表示が「Ａｕｔｏ」の文字列を点滅する状態に切り替えられる。この切替後も、表示器１０２では引き続き受光量の変動表示が行われるが、チューニングボタンＳＷ１の操作が終了すると、点滅表示や変動表示も終了して、移動ワークチューニング処理（ステップＳ１０）の結果表示（しきい値や目標値の表示）に切り替えられる。最大感度チューニングのためにチューニングボタンＳＷ１の操作が７秒未満で終了したた場合（ステップＳ９が「ＮＯ」）にも、表示器１０１，１０２の点滅表示や変動表示を終了し、最大感度チューニング処理（ステップＳ１１）の結果表示に切り替えられる。

なお、この実施例では、チューニングボタンＳＷ１の操作時間が３秒以上になった場合には、操作が終了するまで感度の再調整処理を実施することなく、毎回のサンプリングによる受光量により表示器１０２の表示を更新すると共に、移動ワークチューニング処理のための最大受光量Ｐｍａｘおよび最小受光量Ｐｍｉｎを更新する処理を実行する。そしてチューニングボタンＳＷ１の操作が７秒以上続いた後に終了すると、最大受光量Ｐｍａｘに基づき感度を調整すると共に、その調整に合わせて最小受光量Ｐｍｉｎを補正し、しかる後にしきい値を設定する。また、チューニングボタンＳＷ１の操作が３秒未満で終了した場合には、移動ワークチューニング処理（ステップＳ１０）によりしきい値が設定される。
したがって、チューニングボタンＳＷ１の操作が続く間に表示器１０２に表示される受光量は、すべてステップＳ２の感度調整処理で調整された倍率に基づく数値となるので、受光量の変化の状態を容易に確認することができる。

２点チューニングや位置決めチューニングのためにチューニングボタンＳＷ１が２回操作された場合にも、１回目受光量Ｐ１と２回目受光量Ｐ２とが同一の調整倍率に基づき調整された値により表示されるので、各回の受光量の違いを容易に把握することができる。２点チューニングや位置決めチューニングでは、ユーザ自身が検出エリアにワークを配置したり、ワークを取り除いたりしなければならないが、上記の表示によれば、ユーザは、ワークの有無と受光量との関係やワークとセンサとの位置関係の適否などを正しく判別しながら作業を進めることができる。

さらに、上記の表示によれば、入光時の受光量と非入光時の受光量との比較に基づき、投光部１０３と受光部１０４との間での光軸の位置合わせにずれが生じていないかどうかを確認したり、入光時の受光量の強度に基づき投光部１０３のＬＥＤ１３１が劣化していないかどうかをチェックすることも可能である。

なお、図１０の実施例では、目標値より高い値を表示するために受光量の目標値を表示中間値の５０００に設定したが、２点チューニング処理や移動ワークチューニング処理では、しきい値を設定する前に目標値を表示最大値に変更して再度の感度調整を行ってもよい。
また、表示器１０２での表示は受光量の強度を示す数値に限らず、図１１や図１２に示すように、目標値に対する比率を表示してもよい。

図１１，図１２ともに、２点チューニング用の操作に伴う表示の例であり、図中の（１）は２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より小さくなった場合の表示例を示し、（２）は２回目受光量Ｐ２が１回目受光量Ｐ１より大きくなった場合の表示例を示す。

図１１の例は、表示器１０２の最後の桁に「パーセント」を意味する「Ｐ」の文字を表示すると共に、他の３桁を用いて、目標値に対する実際の受光量の比を百分率で表した数値を表示したものである。
図１２の例は、表示器１０２内の縦方向に配置されたＬＥＤを用いて受光量の比率を表すバーグラフを表示したものである。

上記の各実施例に示したチューニングによれば、ユーザが特に意識をしなくとも、感度が自動的に調整され、その調整された感度により、センサ１の使用目的に適したしきい値を設定することができる。ただし、感度やしきい値が適切に調整されたとしても、先端のヘッド部１１Ａ，１２Ａの汚れや位置ずれ、ＬＥＤ１３１やフォトダイオード１４１の経時変化などによって、受光量がしだいに低下する場合がある。受光量の低下の度合いが大きくなると、しきい値に対する余裕度が小さくなり、Ｓ／Ｎ比が低下する。また検出処理時の表示器１０１，１０２には、通常は受光量や検出に用いられるしきい値が表示されるが、当初の表示より受光量が低下すると、ユーザから、何らかの異変が生じていると誤解されるおそれもある。

上記の問題点を考慮して、この実施例のセンサ１には、実際の受光量が変化しても、表示部１００に表示される受光量をチューニング処理で調整された値に近い状態で維持し、検出処理に用いられるしきい値を受光量の低下に合わせて更新する自動調整処理の機能が組み込まれている。

図１３は、しきい値を超える受光量を対象として、受光部１０４からの受光量データが示す実際の受光量（内部受光量）と表示上の受光量（表示受光量）との関係と、検出処理に使用されるしきい値（内部しきい値）と表示上のしきい値（表示しきい値）との関係と、１つのグラフにまとめたものである。

このグラフに示されるように、当初は、内部受光量と表示受光量とは共に目標値で一致し、内部しきい値と表示しきい値ともチューニング処理で設定された値で一致する。この後、内部受光量は時間軸に沿って緩やかに低下するが、この実施例では、所定の時間間隔をおいて内部受光量の減衰度合いをチェックし、その減衰度合いに応じた倍率を内部受光量に掛けることにより、表示受光量を目標値の付近で維持する。また、表示しきい値は、チューニング処理で設定された値に維持されるが、内部しきい値は、調整の都度、内部受光量の減衰度合いに応じた比率をもって引き下げられる。

上記の処理によれば、表示上はチューニング処理の終了直後の表示を維持しながら、実際に得られている受光量やレベルに応じてしきい値を補正して検出処理を行うので、Ｓ／Ｎ比を維持することができる。一方で、表示上の受光量は安定した状態になるので、ユーザは、一定の基準に基づいて検出動作を確認することが可能になる。

なお、内部受光量の劣化の度合いは、目標値をとるべき内部受光量を用いて判断するのが望ましいので、この実施例では、チューニング処理時に設定されたしきい値より大きな値Ｐｏｋを基準にして、Ｐｏｋ以上の内部受光量を用いて表示受光量および内部しきい値の値を調整する。以下、このＰｏｋを「調整可能範囲の下限値」と呼ぶ。

また、知識が豊富で受光量を正確に把握することを望むユーザもいるので、この実施例では、設定操作中のメニューにおいて、この自動調整機能を有効にするか否かを選択できるようにしている。図１４は、この選択操作時の表示部の表示例であって、左側の表示器１０１に、自動調整機能を表す「ｄＰｃ」の文字列（dynamic power controlの略）が表示される。右側の表示器１０２には、機能が有効に設定されている場合には「ｏｎ」の文字列が表示され、機能が無効に設定されている場合には「ｏＦＦ」の文字列が表示される。ユーザは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３によっていずれかの表示を選択し、スイッチＳＷ４の操作によって、選択を確定することができる。自動調整機能が有効に設定された場合には、検出処理中に表示灯１１４が点灯する。

図１５は、自動調整処理の詳細な手順を示す。
この処理は、上記した選択操作により自動調整機能が有効に設定されていることと、先に述べた４種類のチューニング処理のいずれかが実行されたことを条件として、開始される。最初のステップＳ３０１では、実行されたチューニング処理に対応する目標値、調整可能範囲の下限値Ｐｏｋ、受光量のサンプリングのタイミング等の情報を取得する。なお、これらの情報も、各種チューニング処理用のプログラムに紐付けてメモリ１０６に登録される。または、目標値以外のパラメータをチューニング処理の結果から導出するための定義情報を登録しておき、この定義情報を用いてチューニング処理後に各パラメータを求めるようにしてもよい。

ステップＳ３０２では、倍率Ｄに初期値として１．０を設定し、ステップＳ３０３では、サンプリング回数の計数のためのカウンタＮＵＭに初期値の０を設定する。そして、以後は、内部受光量（受光部１０４から入力される受光量データ）をサンプリングし（ステップＳ３０４）、サンプリング値が調整可能範囲の下限値Ｐｏｋ以上であれば（ステップＳ３０５が「ＹＥＳ」）、カウンタＮＵＭをインクリメントし、サンプリング値を保存する（ステップＳ３０６）。サンプリング値がＰｏｋより小さい場合にはステップＳ３０６はスキップされる。

ＮＵＭの値があらかじめ定めた規定値に達すると（ステップＳ３０７が「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０８に進み、保存されていたＮＵＭ個のサンプリング値の平均値を算出する。さらに、ステップＳ３０９において、このサンプリング値の平均値により目標値を除算する演算を実行し、その演算結果により倍率Ｄを更新する（ステップＳ３０９）。

その後はステップＳ３０３に戻ってカウンタＮＵＭをリセットし、以後も、上記と同じ処理を繰り返す。ただし、ステップＳ３０３に戻る前に、更新後の倍率Ｄがあらかじめ定めた許容値を超えていないかどうかをチェックし、Ｄが許容値を超えている場合（ステップＳ３１０が「ＹＥＳ」）には、所定時間、エラー表示（ステップＳ３１１）を行う。
ＣＰＵ１０５は、上記の処理および図示しない検出処理に並列して、ステップＳ３０４でサンプリングされた内部受光量に倍率Ｄを掛けることにより表示受光量を導出し、この表示受光量を表示しきい値と共に表示部１００に表示する。またＣＰＵ１０５は、表示しきい値にＤの逆数１／Ｄを掛けることにより内部しきい値を求め、検出処理では、この内部しきい値と内部受光量とを比較することにより、物体の有無などを判別する。

なお、上記の実施例では、センサ１の筐体１０にチューニングボタンＳＷ１などを含む操作部１１０を設けたが、操作部はこれに限らず、センサ１から独立したコンソールを操作部としてもよい。または、パーソナルコンピュータや外部コントローラ機器であるＰＬＣなどの外部機器をセンサ１に接続して、外部機器側で行われた操作による信号をセンサ１に送信してもよい。

１ 光電センサ
１００ 表示部
１０３ 投光部
１０４ 受光部
１０５ 制御部（ＣＰＵ）
１０６ メモリ
１０７ 外部機器用インタフェース
１０８ 出力部
１１０ 操作部
ＳＷ１ チューニングボタン

Claims (12)

1. 検出のための光を投光する投光部と、投光動作に応じて受光処理を行う受光部と、受光処理により得られた受光量をあらかじめ登録されたしきい値と比較することにより物体の検出処理を行う検出手段と、設定操作のための操作部とを具備する光電センサにおいて、
   前記しきい値の設定に用いる受光量の取り込みを指示する操作の内容をセンサの使用目的毎に異ならせることにより使用目的別に準備された複数種の設定処理のうちのいずれかに対応する操作を受け付ける操作受付手段と、
   前記操作受付手段が受け付けた操作の内容によって異なる判別規準に従って、実行された操作に応じて取り込まれる受光量に基づき、前記しきい値の設定に用いられる基準となる基準受光量を判別する基準受光量判別手段と、
   前記基準受光量判別手段により判別された基準受光量をしきい値の設定に適した値にするための感度調整処理を実行する感度調整手段とを具備する、光電センサ。
2. 請求項１に記載された光電センサにおいて、
   前記操作受付手段が受け付けた操作の内容によって異なる判別規準に従って、目標値に適合するように調整された基準受光量に基づき、前記しきい値として設定する受光量の値を判別する受光量判別手段を、さらに具備する光電センサ。
3. 請求項２に記載された光電センサにおいて、
   前記目標値を記憶するための記憶手段と、
   前記操作部において、前記感度調整処理に用いられる目標値の値を設定する操作が行われたことに応じて、その操作により設定された目標値を前記記憶手段に登録する目標値設定手段とを、さらに具備する光電センサ。
4. 検出のための光を投光する投光部と、投光動作に応じて受光処理を行う受光部と、受光処理により得られた受光量をあらかじめ登録されたしきい値と比較することにより物体の検出処理を行う検出手段と、設定操作のための操作部とを具備する光電センサにおいて、
   前記しきい値の設定に用いる受光量の取り込みを指示する操作の内容をセンサの使用目的毎に異ならせることにより使用目的別に準備された複数種の設定処理について、操作に応じて取り込まれた受光量を用いて感度を調整する処理を定義する感度調整ルールと、前記しきい値の設定に用いられる基準受光量を調整された感度による受光量に基づき定める処理を定義する受光量決定ルールとが、それぞれ登録される記憶手段と、
   前記操作部において受光量の取り込みを指示する操作を受け付けたとき、その操作に応じて受光量の取り込みを実行しながら、受け付けた操作の内容に対応する感度調整ルールに従って感度を調整する感度調整手段と、
   前記受け付けた操作により複数種の設定処理の中の１つが確定されたことに応じて、その確定された設定処理に対応する受光量決定ルールに従って、前記受け付けた操作に応じて取り込まれ、かつ感度調整手段により調整された感度に適合している受光量に基づき、前記しきい値の設定に用いられる基準受光量を決定する基準受光量決定手段とを具備する、光電センサ。
5. 前記記憶手段には、少なくとも１つの設定処理に対し、前記操作に応じて取り込んだ受光量があらかじめ定めた目標値に適合するように感度を調整すると共に、この調整後に取り込まれた受光量が前記目標値を超えたとき、当該目標値を超過した受光量が目標値に適合するように感度調整処理をやり直すことが定義された感度調整ルールが登録されている、請求項４に記載された光電センサ。
6. 前記記憶手段には、受光量の取り込みを指示する操作が２回行われたことを操作の内容とする設定処理につき、１回目の操作に応じて取り込まれた受光量があらかじめ定めた目標値に適合するように感度を調整することと、２回目の操作に応じて取り込まれた受光量が前記感度調整に用いられた目標値を上回ったときに、当該目標値を超過した受光量が目標値に適合するように感度調整処理をやり直すことと、感度調整処理のやり直しに応じて、前記１回目の操作に対する感度調整で目標値に合わせられた受光量を再調整された感度に適合する値に補正することとが定義された感度調整ルールと、１回目の操作および２回目の操作に対してそれぞれ取り込まれて、最終の感度に適合している一対の受光量を前記しきい値の設定に用いられる基準受光量とすることが定義された受光量決定ルールとが登録されている、請求項４に記載された光電センサ。
7. 請求項６に記載された光電センサにおいて、
   受光量を表示するための表示部と、前記受光量の取り込みを指示する１回目および２回目の操作に応じて取り込まれた受光量を、それぞれ前記１回目の操作に応じて調整された感度に基づく倍率にて前記表示部に表示する表示制御手段とを、さらに具備する光電センサ。
8. 前記記憶手段には、受光量の取り込みを指示する操作が所定時間以上続けられたことを操作の内容とする設定処理につき、操作が続いている期間中の受光量の取り込みに並行して、取り込まれた受光量の中の最大値と最小値とを抽出することと、この処理により最大値が更新される都度、感度調整処理を実行すると共に、その時点までの受光量の最小値を調整された感度に適合する値に補正することとが定義された感度調整ルールと、操作が終了した時点での受光量の最大値と最小値とを前記しきい値の設定に用いられる基準受光量とすることとが定義された受光量決定ルールとが登録されている、請求項４に記載された光電センサ。
9. 請求項８に記載された光電センサにおいて、
   受光量を表示するための表示部と、前記受光量の取り込みを指示する操作が続いている期間中に取り込まれた各受光量を、それぞれ当該操作に対する最初の感度調整処理において調整された感度に基づく倍率にて前記表示部に表示する表示制御手段とを、さらに具備する光電センサ。
10. 請求項５〜９のいずれかに記載された光電センサにおいて、
    前記操作部において、前記感度調整処理に用いられる目標値の値を設定する操作が行われたことに応じて、その操作により設定された目標値を前記記憶手段に登録する目標値設定手段を、さらに具備する光電センサ。
11. 請求項１または４に記載された光電センサにおいて、
    前記基準受光量に基づき定められたしきい値を、感度調整手段により調整された感度による受光量と共に表示する表示部を、さらに具備する光電センサ。
12. 請求項１または４に記載された光電センサにおいて、
    受光量を表示するための表示部と、
    前記検出手段による検出処理が行われている間に、あらかじめ定められたタイミングで検出処理に用いられる受光量につき前記感度調整処理による調整に適合する受光量に対する変化の度合いを求め、その変化の度合いに応じて登録されているしきい値を変更すると共に、表示部に表示される受光量を、実際の受光量を前記変更の度合いに応じて補正した値に変更する調整手段を、さらに具備する光電センサ。

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