JP6316233B2 - 光電センサにおける調整モードの切り替え方法 - Google Patents

Description

この発明は、投光部と受光部との間に形成された光路を遮る検出対象物によって変化する前記受光部での受光量から前記検出対象物が光路位置に存在する状態を検出する光電セ
ンサにおいて、前記受光量に対する判定閾値を調整（チューニング）するモードの切り替え方法に関する。

従来、投光部と受光部とを備えた光電センサを用いたセンシング技術の１つに、投光部と受光部との間に形成された光路を横切る検出対象物によって変化する前記受光部での受光量を判定して、前記検出対象物が設定位置に存在する状態（到達した状態）を検出する位置検出が知られている（例えば特許文献１）。具体的には、検出対象物の搬送路を横切る光路を形成して投光部と受光部とを対向させて配置し、上記光路を横切る検出対象物により遮られて変化する前記受光部での受光量を比較器にて所定の閾値と比較する。この閾値は、あらかじめ検出対象物を検出すべき位置に応じて設定される。

最近、特許文献２に示された発明は、受光部で発生するノイズの影響を受けることなく受光量に対する判定閾値を高精度に調整することのできるようにするため、検出対象物を設定位置に位置付けて受光量を繰り返し検出してその平均受光量を求め、この平均受光量に所定のオフセットを与えて判定閾値を初期設定した後、この初期設定した判定閾値を漸次変化させながら受光量を判定し、判定閾値の変化に伴ってその判定結果が変化したときの判定閾値を調整結果（チューニング結果）として求めるところの、ランタイムの調整モードを備えるものである。

特許第３９１５４９７号公報 特開２００９−２２４８４２号公報

先行技術における発明のように、閾値を求める技術は発展してきているものの、小型の光電センサにおいては、その調整を行うには数個のボタン、スイッチなどで行い、それを表示ＬＥＤなどで確認する必要があり、通常運転中に誤操作の問題があった。また、調整モードへ移行するなどが頻繁に行われては、動作上の問題以外にも、不揮発性メモリの寿命の問題もある。

本願発明は、通常時は調整操作を禁止し、調整を行いたいときにだけ調整モードに入ることができるように、一定のモード操作に制限をかけるものである。

本願発明は、光電センサにおける調整モードの切り替え方法であって、
リセットスタート時に調整モード要求フラグを見て分岐するステップと、
前記調整モード要求フラグがＯｆｆであった場合の運転モード処理は、
検出対象物の検出動作を行う第１のステップと、
前記調整モード要求フラグの変更操作があったならば、前記調整モード要求フラグをＯｎにするステップと、
前記検出対象物の検出動作を行う第１のステップだけへの帰還ループと、を備え、
前記調整モード要求フラグがＯｎであった場合の調整モード処理は、
前記調整モード要求フラグをＯｆｆにするステップと、
検出対象物の検出動作を行う第２のステップと、
閾値設定操作があったならば、その調整処理を行うステップと、
前記検出対象物の検出動作を行う第２のステップだけへの帰還ループと、を備えること、
を特徴とする光電センサにおける調整モードの切り替え方法である。

さらに、前記調整モード要求フラグまたは現在の調整モードを表示するステップを備えることを特徴とする光電センサにおける調整モードの切り替え方法でもある。

本願発明によれば、調整モード要求フラグを操作可能にして、電源投入その他の機器リセット時にのみ調整モードに移行することができるようにすることで、運転中の不用意なモード切り替えを防ぐ。さらに、そのような調整モードへのリクエスト状態を示す調整モード要求フラグの表示、また現在の動作モードのステータス表示部を設けることで、リセット後の動作モードの表示を予測させ、また現在のモードを認識させることで、安全な動作を担保する効果がある。

本願発明の実施形態にかかる光電センサの構成図 本願発明の実施形態にかかる光電センサにおける調整モードの切り替え方法フローチャート

（１）本願発明の実施の形態を以下、図面に基づいて説明する。まず、図１にて、この発明の実施の形態に係る光電センサの構成図を示す。

光電センサは、光を発する発光ダイオード等の投光素子１と、光を受光すると光電変換によりその受光量に応じた電気信号を出力するフォトダイオード等の受光素子２と、投光素子１及び受光素子２に対向する反射板３とを有する。また、光電センサは、投光素子１の発光強度を調節する投光調節部４と、受光素子２からの電気信号を増幅して出力する増幅部５と、増幅部５からの出力と設定されている閾値とを比較して検出対象物の有無を判定する比較判定部６と、比較判定部６が用いる閾値を管理するチューニング部７とを有する。

チューニング部７には、本願発明の要部をなすモード記憶部７１、モード変更部７２、および閾値設定部７３が存在する。モード記憶部７１はメモリで形成され、主に運転／調整いずれかの動作モードのステータス、調整モード要求フラグ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）のデータが記憶される。このメモリは短期間バックアップ可能な不揮発性メモリで構成される。またモード変更部７２は、光電センサ機器に備わるボタン（図示省略）などの操作により調整モード要求フラグをトグルで切り替えるものである。

閾値設定部７３は、やはり機器表面にあるボタンなどで、閾値を増加減少させる機能を実行する。この閾値設定技術については、本願発明の対象ではないので説明省略する。その他、チューニング部７は、調整モード要求フラグまたは現在の運転／調整モードを表示するための表示灯（ＬＥＤ）を備える（図外）。

なお本例では。図１に示す光電センサは、いわゆる反射型光電センサであり、投光素子１及び受光素子２と反射板３との間に検出対象物を通し、検出対象物が無いときの受光量に比べ、検出対象物が有るときの受光量が低下することを利用して、検出対象物の有無を判定するものである。

（２）本願発明の実施形態にかかる光電センサにおける調整モードの切り替え方法を、フローチャート図２に基づいて説明する。

まず、本光電センサは、電源投入時または機器（ＣＰＵ）にかかるリセット操作でスタートする（図中ステップＳ０）。そして、初期化処理が行われる（Ｓ１）。ここでは、種々のデータ設定が行われる。また、機器設置当初はモード記憶部７１の内容は全クリアされているので、このコールドスタート時の調整モード要求フラグはＯｆｆ（ゼロ）である。稼働後のウォームスタート時では調整モード要求フラグフラグは記憶されたままである。

さて、ステップＳ２でモード記憶部７１にある調整モード要求フラグが読み取られる。これにより、光電スイッチの動作モードが切り替わり、以下分岐する。

調整モード要求フラグがＯｆｆであった場合は、運転モードに入る（Ｓ３）。モードステータスは運転になる。そして検出対象物の検出動作を行うステップ（Ｓ１０）へ移行する。これは通常の検出対象物の検出動作モードであり、閾値設定の操作は行えない。

この運転モードにおいて、調整モード要求の操作ボタンが押されたかどうかが、常時チェックされる（Ｓ１１）。調整モード要求の操作がなければ、検出動作（Ｓ１０）を繰り返すだけである。一方、調整モード要求の操作ボタンが押されたならば、前記調整モード要求フラグをＯｎにする（Ｓ１２）。その後、ステップＳ１０の検出動作を繰り返す。

ステップＳ２の調整モード要求フラグのチェックで、調整モード要求フラグがＯｎであった場合は調整モードに移行する（Ｓ４）。モードステータスは調整になる。まず調整モード要求フラグがＯｆｆにされる（Ｓ２０）。そして、検出対象物の検出動作を行うステップ（Ｓ２１）を実行する。そして、次の閾値設定の操作に対応する。

この閾値設定の操作では、閾値設定の所定の操作が行われたかをチェックする（Ｓ２２）。この操作があったならば、閾値の調整処理（Ｓ２３）を実行する。その後、検出動作（Ｓ２１）を繰り返す。このように直列的に検出動作を行うか、並列的に行うかは設計上任意である。

以上のとおり、本光電センサは運転モードと調整モードを、リセット機能を利用して切り替えて実行する、各モードで調整動作をリクエストしておくための調整モード要求フラグの操作にかかる遷移を、図２の右上隅表に示すので参照されたい：つまり、
動作にかかるモードステータスはステップＳ３／Ｓ４により運転／調整に切り替えられる。
調整モード要求フラグはステップＳ１２／Ｓ２０でＯｎ／Ｏｆｆされる。

本願発明にかかる光電センサの実施の形態を述べたが、操作ボタン、閾値その他の構成細部は例示の態様にこだわる必要はなく、種々の設計上のチューニングは可能である。また、調整モード要求のためのボタンは唯一のボタンで設計してもよいし、所定の複数回押し下げ、所定長時間の押し下げなどの制約を設けると、より安全性は増すことであろう。

光電センサは、本例のような反射型に限らず、透過型の光電センサにおいても本願発明は適用可能であるのは言うまでもない。また、検出対象物は不透明体に限らず、透明のガラス、薄膜のフィルムなどへの適用も可能である。

１ 投光素子
２ 受光素子
３ 反射板
４ 投光調節部
５ 増幅部
６ 比較判定部
７ チューニング部
７１ モード記憶部
７２ モード変更部
７３ 閾値設定部

Claims (2)

1. 光電センサにおける調整モードの切り替え方法であって、
   リセットスタート時に調整モード要求フラグを見て分岐するステップと、
   前記調整モード要求フラグがＯｆｆであった場合の運転モード処理は、
   検出対象物の検出動作を行う第１のステップと、
   前記調整モード要求フラグの変更操作があったならば、前記調整モード要求フラグをＯｎにするステップと、
   前記検出対象物の検出動作を行う第１のステップだけへの帰還ループと、を備え、
   前記調整モード要求フラグがＯｎであった場合の調整モード処理は、
   前記調整モード要求フラグをＯｆｆにするステップと、
   検出対象物の検出動作を行う第２のステップと、
   閾値設定操作があったならば、その調整処理を行うステップと、
   前記検出対象物の検出動作を行う第２のステップだけへの帰還ループと、を備えること、
   を特徴とする光電センサにおける調整モードの切り替え方法。
2. 請求項１に記載の光電センサにおける調整モードの切り替え方法において、
   前記調整モード要求フラグまたは現在の調整モードを表示するステップを備えることを特徴とする光電センサにおける調整モードの切り替え方法。

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