JP7483205B2 - Photoelectric Sensor - Google Patents
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Description
本発明は、ボトル型透明体を検出する光電センサに関する。 The present invention relates to a photoelectric sensor that detects a bottle-shaped transparent object.
従来、対象物の有無を検出するセンサとして、対象物に光を照射し、対象物を透過する光を検出したり、対象物による光の遮蔽を検出したり、対象物により反射した光を検出したりする光電センサが用いられている。ここで、対象物は、透明体の場合がある。 Conventionally, photoelectric sensors have been used as sensors for detecting the presence or absence of an object, which irradiate the object with light and detect the light that passes through the object, detect the light being blocked by the object, or detect the light reflected by the object. Here, the object may be a transparent body.
透明体を検出する光電センサについて、例えば下記特許文献1には、直線偏光を透明体に投光して、透明体を透過した光の2つ以上の偏光成分をそれぞれ個別に受光し、各偏光成分の受光量の変化に基づいて透明体の有無を検出する光電センサが記載されている。 Regarding photoelectric sensors for detecting transparent objects, for example, the following Patent Document 1 describes a photoelectric sensor that projects linearly polarized light onto a transparent object, receives two or more polarized components of the light that passes through the transparent object separately, and detects the presence or absence of a transparent object based on changes in the amount of light received for each polarized component.
また、下記特許文献2には、物体検出領域へ投光し、物体検出領域からの当該光の受光量を取得するタイミング又は期間の指示を受け付けて、指示に対応したタイミング又は期間に取得した受光量に基づいて、受光量を表示するための基準となる表示基準量を決定する光電センサが記載されている。光電センサは、さらに、取得した受光量に基づいて、物体の有無を判断するための閾値を表示基準量よりも小さな値として算出し、受光量が表示基準量以上である場合はゼロに、受光量が表示基準量よりも小さい場合は、受光量が小さくなるにつれ値が大きくなる表示用受光量に変換し、変換された表示用受光量を表示する。 Furthermore, the following Patent Document 2 describes a photoelectric sensor that projects light into an object detection area, receives an instruction for the timing or period for acquiring the amount of received light from the object detection area, and determines a display reference amount that serves as a reference for displaying the amount of received light based on the amount of received light acquired at the timing or period corresponding to the instruction. The photoelectric sensor further calculates a threshold value for determining the presence or absence of an object based on the acquired amount of received light as a value smaller than the display reference amount, converts the amount of received light to a display amount of received light that is zero if the amount of received light is equal to or greater than the display reference amount, and converts the amount of received light to a display amount that increases as the amount of received light decreases if the amount of received light is smaller than the display reference amount, and displays the converted display amount of received light.
光電センサによって透明体を検出するために、例えば特許文献1に記載の技術のように、不透明体を検出する場合には必要とされなかったハードウェアを追加することがある。そのような光電センサは、実質的に透明体検出のための専用機となり、不透明体を検出する光電センサとは別に導入する必要があった。 In order to detect transparent objects using photoelectric sensors, hardware that is not required when detecting opaque objects may be added, as in the technology described in Patent Document 1, for example. Such photoelectric sensors essentially become dedicated machines for detecting transparent objects, and must be installed separately from photoelectric sensors that detect opaque objects.
また、受光量と閾値の比較によって透明体を検出する場合、例えば特許文献2に記載の技術のように表示を工夫したとしても、閾値の設定は依然として困難な場合がある。 In addition, when detecting a transparent object by comparing the amount of received light with a threshold, even if the display is devised as in the technology described in Patent Document 2, for example, setting the threshold can still be difficult.
そこで、本発明は、閾値の設定が不要であり、簡易な構成でボトル型透明体を検出できる光電センサを提供する。 Therefore, the present invention provides a photoelectric sensor that does not require the setting of a threshold value and can detect a bottle-shaped transparent object with a simple configuration.
本開示の一態様に係る光電センサは、検出領域を順次通過していく複数のボトル型透明体の検出に用いられる光電センサであって、検出領域に向けて光を出射する投光部と、検出領域を挟んで投光部と対向して配置され、光の受光量に対応する時系列の信号値を取得する受光部と、時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することを到来条件を満たすまで継続する処理と、時系列の信号値がリセット条件を満たすか否かを判定することをリセット条件を満たすまで継続する処理とを交互に繰り返す判定部を備え、到来条件は、ボトル型透明体が検出領域に到来したことを識別するための条件であり、リセット条件は、ボトル型透明体が検出領域から脱出したことを識別するための条件である。 A photoelectric sensor according to one aspect of the present disclosure is a photoelectric sensor used to detect a plurality of bottle-shaped transparent objects passing through a detection area in sequence, and includes a light-projecting unit that emits light toward the detection area, a light-receiving unit that is disposed opposite the light-projecting unit across the detection area and acquires a time-series signal value corresponding to the amount of received light, and a determination unit that alternately repeats a process of determining whether the time-series signal value satisfies an arrival condition until the arrival condition is satisfied, and a process of determining whether the time-series signal value satisfies a reset condition until the reset condition is satisfied, where the arrival condition is a condition for identifying that a bottle-shaped transparent object has arrived at the detection area, and the reset condition is a condition for identifying that a bottle-shaped transparent object has left the detection area.
この態様によれば、時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することと、リセット条件を満たすか否かを判定することを交互に繰り返すことで、閾値の設定を不要として、簡易な構成でボトル型透明体を検出できる。 According to this aspect, by alternately repeating a determination of whether the time-series signal value satisfies the arrival condition and a determination of whether the time-series signal value satisfies the reset condition, it is possible to detect a bottle-shaped transparent object with a simple configuration without the need to set a threshold value.
上記態様において、到来条件は、検出領域にボトル型透明体がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値より小さい遮光基準値を下回ることを識別するための条件であり、リセット条件は、時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいことを識別するための条件であってよい。 In the above aspect, the arrival condition may be a condition for identifying that the signal value falls below a light-shielded reference value that is smaller than a non-light-shielded reference value that represents a signal value acquired when there is no bottle-shaped transparent object in the detection area, and the reset condition may be a condition for identifying that the magnitude of the time-series signal value is substantially equal to the non-light-shielded reference value over a predetermined period of time.
上記態様において、非遮光基準値は、検出領域にボトル型透明体がない状態において取得された時系列の信号値の平均値であってよい。 In the above embodiment, the non-light-shielded reference value may be the average value of the time series signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent object in the detection area.
上記態様において、リセット条件において、時系列の信号値の大きさが非遮光基準値と実質的に等しいとは、時系列の信号値と非遮光基準値との差の絶対値が所定の許容値よりも小さいことであってよい。 In the above aspect, the reset condition that the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-shading reference value may be that the absolute value of the difference between the time series signal value and the non-shading reference value is smaller than a predetermined allowable value.
上記態様において、到来条件は、時系列の信号値が、検出領域にボトル型透明体がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値よりも大きい集光基準値を上回ることを識別するための条件であり、リセット条件は、到来条件を満たすと判定されてから所定の不感期間が経過したことを識別するための条件であってよい。 In the above aspect, the arrival condition is a condition for identifying that the time-series signal value exceeds a light-collecting reference value that is greater than a non-light-blocking reference value that represents a signal value acquired when there is no bottle-shaped transparent object in the detection area, and the reset condition may be a condition for identifying that a predetermined dead period has elapsed since it was determined that the arrival condition is satisfied.
上記態様において、不感期間は、ボトル型透明体が検出領域を通過中であると想定される期間の中で、集光基準値よりも大きなすべての時系列の信号値が出現する1つの連続期間である第1期間の代表値より長く、到来条件を満たしてから、リセット条件を満たした後、再び到来条件を満たすまでの第2期間の代表値より短くてよい。 In the above aspect, the insensitive period may be longer than the representative value of the first period, which is one continuous period during which all time series signal values greater than the light concentration reference value appear during the period during which the bottle-shaped transparent object is assumed to be passing through the detection area, and shorter than the representative value of the second period from when the arrival condition is satisfied to when the arrival condition is satisfied again after the reset condition is satisfied.
上記態様において、第1期間の代表値は第1期間の最長値であり、第2期間の代表値は第2期間の最短値であってよい。 In the above embodiment, the representative value for the first period may be the longest value for the first period, and the representative value for the second period may be the shortest value for the second period.
本発明によれば、閾値の設定が不要であり、簡易な構成でボトル型透明体を検出できる光電センサが提供される。 The present invention provides a photoelectric sensor that does not require a threshold value to be set and can detect a bottle-shaped transparent object with a simple configuration.
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」と表記する。)を、図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。 Below, an embodiment of one aspect of the present invention (hereinafter, referred to as "this embodiment") will be described with reference to the drawings. Note that in each drawing, parts with the same reference numerals have the same or similar configurations.
[第1実施形態]
[構成例]
図1及び2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る光電センサ10の構成の一例について説明する。図1は、第1実施形態に係る光電センサ10を含む検出システム1の概要を示す図である。検出システム1は、光電センサ10と、コントローラ20と、コンピュータ30と、ロボット40と、搬送装置50とを備える。
[First embodiment]
[Configuration example]
An example of the configuration of a photoelectric sensor 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is a diagram showing an overview of a detection system 1 including the photoelectric sensor 10 according to the first embodiment. The detection system 1 includes the photoelectric sensor 10, a controller 20, a computer 30, a robot 40, and a transport device 50.
光電センサ10は、検出領域10aにボトル型透明体100が到来したか否かに応じて値が変化する物理量に対応する信号値に基づいて、検出領域10aにボトル型透明体100が到来したことを検出する装置である。光電センサ10は、透過型の光電センサであってよい。図1では、光電センサ10は、透過型で検出するように配置された投光用光ファイバ101及び受光用光ファイバ102を備えている。ボトル型透明体100が光電センサ10の検出領域10aに到来すると、光電センサ10によって検出される光量が変動する。 The photoelectric sensor 10 is a device that detects the arrival of the bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a based on a signal value corresponding to a physical quantity whose value changes depending on whether the bottle-shaped transparent body 100 has arrived in the detection area 10a. The photoelectric sensor 10 may be a transmission type photoelectric sensor. In FIG. 1, the photoelectric sensor 10 includes a light-projecting optical fiber 101 and a light-receiving optical fiber 102 arranged for transmission type detection. When the bottle-shaped transparent body 100 arrives in the detection area 10a of the photoelectric sensor 10, the amount of light detected by the photoelectric sensor 10 changes.
ボトル型透明体100は、光電センサ10による検出の対象となる物であり、略円柱形や略角柱形の透明体である。ボトル型透明体100は、例えば生産される製品の完成品であったり、部品等の未完成品であったりしてよい。 The bottle-shaped transparent body 100 is an object to be detected by the photoelectric sensor 10, and is a transparent body having an approximately cylindrical or prismatic shape. The bottle-shaped transparent body 100 may be, for example, a finished product being manufactured, or an unfinished product such as a part.
コントローラ20は、ロボット40及び搬送装置50を制御する。コントローラ20は、例えばPLC(Programmable Logic Controller)で構成されてよい。コントローラ20は、光電センサ10からの出力によりボトル型透明体100が到来したことを検知し、ロボット40を制御する。 The controller 20 controls the robot 40 and the transport device 50. The controller 20 may be configured, for example, as a PLC (Programmable Logic Controller). The controller 20 detects the arrival of the bottle-shaped transparent object 100 based on the output from the photoelectric sensor 10, and controls the robot 40.
コンピュータ30は、光電センサ10、コントローラ20及びロボット40の設定を行う。また、コンピュータ30は、コントローラ20から、コントローラ20による制御の実行結果を取得する。 The computer 30 configures the photoelectric sensor 10, the controller 20, and the robot 40. The computer 30 also obtains from the controller 20 the results of the control performed by the controller 20.
ロボット40は、コントローラ20による制御に従って、ボトル型透明体100を操作したり加工したりする。ロボット40は、例えばボトル型透明体100をピックアップして別の場所に移動させたり、ボトル型透明体100を切削したり、組み立てたりしてよい。 The robot 40 operates and processes the bottle-shaped transparent body 100 according to the control of the controller 20. For example, the robot 40 may pick up the bottle-shaped transparent body 100 and move it to another location, or cut or assemble the bottle-shaped transparent body 100.
搬送装置50は、コントローラ20による制御に従って、ボトル型透明体100を搬送する装置である。搬送装置50は、例えばベルトコンベアであってよく、コントローラ20により設定された速度でボトル型透明体100を搬送してよい。 The conveying device 50 is a device that conveys the bottle-shaped transparent body 100 according to the control of the controller 20. The conveying device 50 may be, for example, a belt conveyor, and may convey the bottle-shaped transparent body 100 at a speed set by the controller 20.
図2は、本実施形態に係る光電センサ10の構成を示す図である。光電センサ10は、投光部11、受光部12、処理部13、操作部14及び出力部15を備える。 Figure 2 is a diagram showing the configuration of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. The photoelectric sensor 10 includes a light-emitting unit 11, a light-receiving unit 12, a processing unit 13, an operation unit 14, and an output unit 15.
<投光部>
投光部11は、ボトル型透明体100が到来する検出領域10aに向けて光を出射する。投光部11は、投光素子11a及び駆動回路11bを含んでよい。投光素子11aは、LED(Light Emitting Diode)やレーザダイオードで構成されてよく、駆動回路11bは、投光素子11aを発光させるための電流を制御する。駆動回路11bは、投光素子11aを間欠的に、例えば0.1ms周期でパルス発光させてよい。投光素子11aから出射した光は、図示しないレンズ又は図1の投光用光ファイバ101を介して、検出領域10aに照射されてよい。
<Light projection section>
The light-projecting unit 11 emits light toward the detection area 10a where the bottle-shaped transparent body 100 arrives. The light-projecting unit 11 may include a light-projecting element 11a and a driving circuit 11b. The light-projecting element 11a may be composed of an LED (Light Emitting Diode) or a laser diode, and the driving circuit 11b controls a current for causing the light-projecting element 11a to emit light. The driving circuit 11b may cause the light-projecting element 11a to emit pulses intermittently, for example, at a period of 0.1 ms. The light emitted from the light-projecting element 11a may be irradiated onto the detection area 10a via a lens (not shown) or the light-projecting optical fiber 101 of FIG. 1.
<受光部>
受光部12は、検出領域10aを挟んで投光部11と対向して配置され、光の受光量に対応する時系列の信号値を取得する。受光部12は、受光素子12a、増幅器12b、サンプル/ホールド回路12c及びA/D変換器12dを含んでよい。受光素子12aは、フォトダイオードによって構成されてよく、受光量を電気的な出力信号に変換する。受光部12は、検出領域10aにおいて反射又は透過した光を、図示しないレンズ又は図1の受光用光ファイバ102を介して受光素子12aに入射させてよい。増幅器12bは、受光素子12aの出力信号を増幅する。サンプル/ホールド回路12cは、投光部11によるパルス発光のタイミングに同期して、増幅器12bにより増幅された受光素子12aの出力信号を保持する。これにより外乱光の影響が低減される。A/D変換器12dは、サンプル/ホールド回路12cにより保持されたアナログの信号値をデジタル値である受光量の値に変換する。受光部12は、検出領域10aからの光を受光し、受光量を逐次信号値に変換する測定部の一例である。
<Light receiving section>
The light receiving unit 12 is disposed opposite the light projecting unit 11 across the detection area 10a, and acquires a time series signal value corresponding to the amount of light received. The light receiving unit 12 may include a light receiving element 12a, an amplifier 12b, a sample/hold circuit 12c, and an A/D converter 12d. The light receiving element 12a may be configured with a photodiode, and converts the amount of light received into an electrical output signal. The light receiving unit 12 may cause light reflected or transmitted through the detection area 10a to enter the light receiving element 12a through a lens (not shown) or the light receiving optical fiber 102 of FIG. 1. The amplifier 12b amplifies the output signal of the light receiving element 12a. The sample/hold circuit 12c holds the output signal of the light receiving element 12a amplified by the amplifier 12b in synchronization with the timing of pulse emission by the light projecting unit 11. This reduces the influence of ambient light. The A/D converter 12d converts the analog signal value held by the sample/hold circuit 12c into the amount of light received, which is a digital value. The light receiving section 12 is an example of a measurement section that receives light from the detection region 10a and sequentially converts the amount of received light into a signal value.
<処理部>
処理部13は、動作制御部13a、メモリ13b及び判定部13cを含む。処理部13は、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ及びメモリに格納されたプログラム等から構成されるコンピュータとして構成されてよい。
<Processing section>
The processing unit 13 includes an operation control unit 13a, a memory 13b, and a determination unit 13c. The processing unit 13 may be configured as a computer including, for example, a microprocessor, a memory, and a program stored in the memory.
動作制御部13aは、後述する判定処理の他、光電センサ10全体の動作を統括制御してよい。 The operation control unit 13a may control the overall operation of the photoelectric sensor 10 in addition to the determination process described below.
メモリ13bは、受光部12で取得した、光の受光量に対応する時系列の信号値を記憶する。メモリ13bは、任意の記憶媒体で構成されてよいが、例えばFIFO(First In First Out)メモリで構成されてよい。 The memory 13b stores time-series signal values corresponding to the amount of received light acquired by the light receiving unit 12. The memory 13b may be composed of any storage medium, for example, a FIFO (First In First Out) memory.
判定部13cは、時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することを到来条件を満たすまで継続する処理と、時系列の信号値がリセット条件を満たすか否かを判定することをリセット条件を満たすまで継続する処理とを交互に繰り返す。ここで、到来条件は、ボトル型透明体100が検出領域10aに到来したことを識別するための条件である。また、リセット条件は、ボトル型透明体100が検出領域10aから脱出したことを識別するための条件である。 The determination unit 13c alternately repeats a process of determining whether the time-series signal value satisfies the arrival condition until the arrival condition is satisfied, and a process of determining whether the time-series signal value satisfies the reset condition until the reset condition is satisfied. Here, the arrival condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent body 100 has arrived at the detection area 10a. Also, the reset condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent body 100 has left the detection area 10a.
<操作部>
操作部14は、光電センサ10の操作を行うためのものであり、操作スイッチ、表示器等を含んでよい。
<Operation section>
The operation unit 14 is for operating the photoelectric sensor 10 and may include an operation switch, a display, etc.
<出力部>
出力部15は、判定部13cによる判定結果を含む様々なデータの出力を行う。出力部15は、最も簡単には判定部13cによる判定結果の2値出力を行ってよい。出力部15は、判定部13cにより到来条件を満たすと判定された場合に、検出領域10aにボトル型透明体100が到来したことを示す信号を出力してよい。また、出力部15は、判定部13cによりリセット条件を満たすと判定された場合に、ボトル型透明体100が検出領域10aから脱出したことを示す信号を出力してよい。出力部15は、大量のデータの出力を行える通信機能を備えていてもよい。
<Output section>
The output unit 15 outputs various data including the judgment result by the judgment unit 13c. The output unit 15 may most simply output the binary result of the judgment by the judgment unit 13c. When the judgment unit 13c judges that the arrival condition is satisfied, the output unit 15 may output a signal indicating that the bottle-shaped transparent body 100 has arrived at the detection area 10a. When the judgment unit 13c judges that the reset condition is satisfied, the output unit 15 may output a signal indicating that the bottle-shaped transparent body 100 has escaped from the detection area 10a. The output unit 15 may have a communication function capable of outputting a large amount of data.
図3は、第1実施形態に係る光電センサ10の動作を説明する図である。処理部13は、第1周期で、メモリ13bに記憶されている信号値を更新して、A/D変換器12dから出力された受光量のデジタル値を記憶する。 Figure 3 is a diagram explaining the operation of the photoelectric sensor 10 according to the first embodiment. In the first period, the processing unit 13 updates the signal value stored in the memory 13b and stores the digital value of the amount of received light output from the A/D converter 12d.
メモリ13bの更新を行う第1周期は、投光部11のパルス発光及びA/D変換器12dによる変換の周期(第2周期とする)と同じであってもよいし、第2周期の整数倍のように異なっていてもよい。例えば、第2周期は、光電センサ10に固有の値(例えば0.1ms)に固定されていてもよい。第1周期は、図1に示すコンピュータ30からコントローラ20経由で設定可能であってもよい。第1周期は、同時に処理したい信号値波形の範囲がメモリ13bに収まるように決められる必要がある。第1周期は、第2周期よりも長い場合が多く、例えば1msであってよい。 The first period for updating the memory 13b may be the same as the period (referred to as the second period) of the pulse emission of the light projector 11 and the conversion by the A/D converter 12d, or may be different, such as an integer multiple of the second period. For example, the second period may be fixed to a value (e.g., 0.1 ms) specific to the photoelectric sensor 10. The first period may be set from the computer 30 shown in FIG. 1 via the controller 20. The first period must be determined so that the range of signal value waveforms to be processed simultaneously fits within the memory 13b. The first period is often longer than the second period, and may be, for example, 1 ms.
判定部13cは、メモリ13bに格納されている信号値が到来条件を満たすか否かの判定又はリセット条件を満たすか否かの判定を第1周期で行い、判定結果を第1周期で動作制御部13aに対して出力する。 The determination unit 13c determines whether the signal value stored in the memory 13b satisfies the arrival condition or the reset condition in the first period, and outputs the determination result to the operation control unit 13a in the first period.
到来条件は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値より小さい遮光基準値を下回ることを識別するための条件であってよい。「非遮光基準値より小さい遮光基準値」として、具体的には、例えば、非遮光基準値の50%以下である遮光基準値、非遮光基準値の20%以下である遮光基準値又は非遮光基準値の10%以下である遮光基準値が適宜採用されてよい。 The arrival condition may be a condition for identifying that the signal value falls below a light-shielding reference value that is smaller than a non-light-shielding reference value that represents a signal value acquired when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a. Specifically, as a "light-shielding reference value smaller than the non-light-shielding reference value", for example, a light-shielding reference value that is 50% or less of the non-light-shielding reference value, a light-shielding reference value that is 20% or less of the non-light-shielding reference value, or a light-shielding reference value that is 10% or less of the non-light-shielding reference value may be appropriately adopted.
また、非遮光基準値は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された時系列の信号値の平均値であってよい。もっとも、非遮光基準値は、検出領域10aにボトル型透明体がない状態において取得された時系列の信号値の任意の統計値であってもよい。 The non-light-shielding reference value may be the average value of the time-series signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a. However, the non-light-shielding reference value may also be any statistical value of the time-series signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body in the detection area 10a.
リセット条件は、時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいことを識別するための条件であってよい。ここで、「時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しい」とは、時系列の信号値の大きさが、所定期間にわたって、光学的、電気的な外乱や内部ノイズの影響による信号値のゆらぎによって生じる程度の差を除いて非遮光基準値に等しいことを意味する。 The reset condition may be a condition for identifying whether the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over a specified period of time. Here, "the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over a specified period of time" means that the magnitude of the time series signal value is equal to the non-shaded reference value over the specified period of time, except for the degree of difference caused by fluctuations in the signal value due to the effects of optical and electrical disturbances and internal noise.
リセット条件において、時系列の信号値の大きさが非遮光基準値と実質的に等しいとは、時系列の信号値と非遮光基準値との差の絶対値が所定の許容値よりも小さいことであってよい。ここで、所定の許容値は、例えば、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された時系列の信号値の標準偏差を所定数倍した値であってよい。 In the reset condition, the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-shading reference value, which may mean that the absolute value of the difference between the time series signal value and the non-shading reference value is smaller than a predetermined tolerance. Here, the predetermined tolerance may be, for example, a value obtained by multiplying the standard deviation of the time series signal value acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a by a predetermined number.
図4aは、本実施形態に係る光電センサ10にボトル型透明体100が接近する様子を示す図である。同図に示すように、検出領域10aにボトル型透明体100がない場合、投光部11から出射された光の一部が、受光部12によって受光される。 Figure 4a is a diagram showing a bottle-shaped transparent body 100 approaching the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. As shown in the figure, when the bottle-shaped transparent body 100 is not in the detection area 10a, part of the light emitted from the light-emitting unit 11 is received by the light-receiving unit 12.
図4bは、本実施形態に係る光電センサ10から出射された光の一部がボトル型透明体100によって反射されて受光される様子を示す図である。同図に示すように、ボトル型透明体100が投光部11と受光部12に挟まれる領域に接近すると、投光部11から出射された光の一部がボトル型透明体100によって反射され、検出領域10aにボトル型透明体100がない場合よりも受光量が一時的に増大する。 Figure 4b is a diagram showing how part of the light emitted from the photoelectric sensor 10 according to this embodiment is reflected and received by the bottle-shaped transparent body 100. As shown in the figure, when the bottle-shaped transparent body 100 approaches the area between the light-emitting unit 11 and the light-receiving unit 12, part of the light emitted from the light-emitting unit 11 is reflected by the bottle-shaped transparent body 100, and the amount of light received temporarily increases compared to when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a.
図4cは、本実施形態に係る光電センサ10から出射された光の一部がボトル型透明体100によって反射されて受光されない様子を示す図である。同図に示すように、ボトル型透明体100が投光部11と受光部12に挟まれる領域にさらに接近すると、投光部11から出射された光の大部分がボトル型透明体100によって反射され、受光部12にほとんど光が入射しなくなる。この時、受光量は、検出領域10aにボトル型透明体100がない場合よりも大幅に低下する。 Figure 4c is a diagram showing how part of the light emitted from the photoelectric sensor 10 according to this embodiment is reflected by the bottle-shaped transparent body 100 and not received. As shown in the figure, when the bottle-shaped transparent body 100 approaches further into the area between the light-projecting unit 11 and the light-receiving unit 12, most of the light emitted from the light-projecting unit 11 is reflected by the bottle-shaped transparent body 100, and almost no light is incident on the light-receiving unit 12. At this time, the amount of received light is significantly lower than when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a.
図4dは、本実施形態に係る光電センサ10から出射された光がボトル型透明体100によって集光される様子を示す図である。同図に示すように、ボトル型透明体100が投光部11と受光部12に挟まれる領域に侵入すると、投光部11から出射された光がボトル型透明体100によって集光され、受光部12に光が入射するようになる。この時、受光量は、検出領域10aにボトル型透明体100がない場合よりも増大する。 Figure 4d is a diagram showing how light emitted from the photoelectric sensor 10 according to this embodiment is collected by the bottle-shaped transparent body 100. As shown in the figure, when the bottle-shaped transparent body 100 enters the area between the light-emitting unit 11 and the light-receiving unit 12, the light emitted from the light-emitting unit 11 is collected by the bottle-shaped transparent body 100, and the light enters the light-receiving unit 12. At this time, the amount of light received is greater than when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a.
図5は、本実施形態に係る光電センサ10により測定される受光量(時系列の信号値)の例を示す図である。同図では、検出領域10aにボトル型透明体100がない場合の受光量を示す第1領域Aと、受光量が遮光基準値Zを下回るタイミングを示す第2領域Bと、受光量が乱高下して再び遮光基準値Zを下回るタイミングを示す第3領域Cと、検出領域10aからボトル型透明体100が脱出した後の受光量を示す第4領域Dと、を含む。 Figure 5 is a diagram showing an example of the amount of received light (time-series signal value) measured by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. The figure includes a first region A showing the amount of received light when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a, a second region B showing the timing when the amount of received light falls below the light-blocking reference value Z, a third region C showing the timing when the amount of received light fluctuates and falls below the light-blocking reference value Z again, and a fourth region D showing the amount of received light after the bottle-shaped transparent body 100 escapes from the detection area 10a.
検出領域10aにボトル型透明体100がない場合、第1領域Aのように、受光量が所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しい。ここで、非遮光基準値は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された時系列の信号値の平均値である。 When there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a, as in the first area A, the amount of received light is substantially equal to the non-light-shielded reference value over a predetermined period of time. Here, the non-light-shielded reference value is the average value of the time series signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a.
検出領域10aにボトル型透明体100が接近し、投光部11から出射された光が反射されると、受光量が急激に低下して遮光基準値Zを下回る。光電センサ10は、受光量が遮光基準値Zを下回った領域Bのタイミングで、到来条件を満たしたと判定する。 When the bottle-shaped transparent body 100 approaches the detection area 10a and the light emitted from the light-projecting unit 11 is reflected, the amount of received light drops sharply and falls below the light-blocking reference value Z. The photoelectric sensor 10 determines that the arrival condition is met at the timing of area B when the amount of received light falls below the light-blocking reference value Z.
その後、投光部11から出射された光がボトル型透明体100によって集光されることで、受光量が一時的に非遮光基準値を上回る。しかしながら、受光量は乱高下し、第3領域Cのタイミングで再び遮光基準値Zを下回る。このため、仮に到来条件のみによってボトル型透明体100の到来を検出しようとすると、1つのボトル型透明体100に対して複数回の検出が行われてしまうおそれがある。 Then, the light emitted from the light-projecting unit 11 is concentrated by the bottle-shaped transparent body 100, causing the amount of received light to temporarily exceed the non-light-shielding reference value. However, the amount of received light fluctuates wildly, and falls below the light-shielding reference value Z again at the timing of the third region C. For this reason, if an attempt is made to detect the arrival of the bottle-shaped transparent body 100 based only on the arrival conditions, there is a risk that multiple detections will be performed on one bottle-shaped transparent body 100.
本実施形態に係る光電センサ10は、第2領域Bのタイミングで到来条件を満たすと判定した後、リセット条件を満たすか否かをリセット条件を満たすまで継続する処理を行う。ここで、リセット条件は、時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいことであり、第4領域Dのタイミングでリセット条件が満たされる。 The photoelectric sensor 10 according to this embodiment determines that the arrival condition is met at the timing of the second region B, and then performs a process of determining whether or not the reset condition is met until the reset condition is met. Here, the reset condition is that the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-light-blocking reference value for a predetermined period of time, and the reset condition is met at the timing of the fourth region D.
このように、本実施形態に係る光電センサ10によれば、時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することと、リセット条件を満たすか否かを判定することを交互に繰り返すことで、閾値の設定を不要として、簡易な構成でボトル型透明体100を検出できる。また、時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することと、リセット条件を満たすか否かを判定することを交互に繰り返すことで、ボトル型透明体100の誤検出を防止することができる。 In this way, the photoelectric sensor 10 according to this embodiment can detect the bottle-shaped transparent body 100 with a simple configuration without the need to set a threshold value by alternately repeating whether the time-series signal value satisfies the arrival condition and whether it satisfies the reset condition. In addition, by alternately repeating whether the time-series signal value satisfies the arrival condition and whether it satisfies the reset condition, erroneous detection of the bottle-shaped transparent body 100 can be prevented.
図6は、本実施形態に係る光電センサ10により実行されるボトル型透明体100を検出する処理のフローチャートである。はじめに、光電センサ10は、自動調整動作を行う(S10)。自動調整動作の詳細は、次図を用いて詳細に説明する。なお、自動調整動作は、光電センサ10の電源がオンとなった初回に一度行われればよく、処理を中断して再開する場合、自動調整動作は省略されてよい。 Figure 6 is a flowchart of the process of detecting the bottle-shaped transparent body 100 executed by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. First, the photoelectric sensor 10 performs an automatic adjustment operation (S10). The details of the automatic adjustment operation will be explained in detail using the next figure. Note that the automatic adjustment operation only needs to be performed once the first time the power to the photoelectric sensor 10 is turned on, and if the process is interrupted and then resumed, the automatic adjustment operation may be omitted.
次に、光電センサ10は、到来条件検出待ちの処理を行う(S11)。光電センサ10は、例えば、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値より小さい遮光基準値を下回ることを識別するための条件が満たされるのを待つ。 Next, the photoelectric sensor 10 performs a process of waiting for detection of the arrival condition (S11). For example, the photoelectric sensor 10 waits until a condition is met for identifying that the signal value falls below a light-shielded reference value that is smaller than a non-light-shielded reference value that represents a signal value acquired when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a.
到来条件が検出された場合、光電センサ10は、検出したことを出力する(S12)。検出したことの出力は、どのような態様で行われてもよいが、例えば、表示灯を点灯することとしたり、検出信号を外部に出力したりしてよい。 When the arrival condition is detected, the photoelectric sensor 10 outputs the detection (S12). The detection may be output in any manner, for example, by turning on an indicator light or outputting a detection signal to the outside.
その後、光電センサ10は、リセット条件検出待ちの処理を行う(S13)。光電センサ10は、例えば、時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいことを識別するための条件が満たされるのを待つ。 Thereafter, the photoelectric sensor 10 performs a process of waiting for detection of a reset condition (S13). For example, the photoelectric sensor 10 waits for a condition to be satisfied for identifying that the magnitude of the time-series signal value is substantially equal to the non-shaded reference value for a predetermined period of time.
リセット条件が検出され、電源オフされない場合(S14:NO)、光電センサ10は、再び処理S11~S13を実行する。一方、電源オフされる場合(S14:YES)、ボトル型透明体100を検出する処理が終了する。 If the reset condition is detected and the power is not turned off (S14: NO), the photoelectric sensor 10 executes steps S11 to S13 again. On the other hand, if the power is turned off (S14: YES), the process of detecting the bottle-shaped transparent body 100 ends.
図7は、本実施形態に係る光電センサ10により実行される自動調整処理のフローチャートである。同図では、図6の自動調整動作(S10)の詳細を示している。自動調整動作(S10)は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態で行われる。 Figure 7 is a flowchart of the automatic adjustment process executed by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. This figure shows the details of the automatic adjustment operation (S10) in Figure 6. The automatic adjustment operation (S10) is performed in a state where the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a.
はじめに、光電センサ10は、投光量及び受光アンプゲインの調整を行う(S101)。そして、光電センサ10は、複数の信号値を取得し(S102)、複数の信号値の平均値を算出する(S103)。また、光電センサ10は、複数の信号値の標準偏差を算出する(S104)。 First, the photoelectric sensor 10 adjusts the amount of light emitted and the gain of the light receiving amplifier (S101). Then, the photoelectric sensor 10 acquires a plurality of signal values (S102) and calculates the average value of the plurality of signal values (S103). The photoelectric sensor 10 also calculates the standard deviation of the plurality of signal values (S104).
最後に、光電センサ10は、平均値及び標準偏差に基づいて、非遮光基準値及び許容値を設定する(S105)。例えば、光電センサ10は、非遮光基準値を平均値とし、リセット条件において時系列の信号値の大きさが非遮光基準値と実質的に等しいか否かを判定するための許容値を、標準偏差の定数倍としてよい。 Finally, the photoelectric sensor 10 sets a non-shading reference value and a tolerance value based on the average value and the standard deviation (S105). For example, the photoelectric sensor 10 may set the non-shading reference value to the average value, and set the tolerance value for determining whether the magnitude of the time series signal value under the reset condition is substantially equal to the non-shading reference value to a constant multiple of the standard deviation.
図8は、本実施形態に係る光電センサ10により実行されるボトル型透明体100を検出する処理の詳細を示すフローチャートである。同図では、図6に示す処理のうち、処理S11~S13の詳細を示している。到来条件検出待ちの処理(S11)は、信号値を取得し、メモリ13bに格納する処理(S111)と、信号値が遮光基準値を下回ったか否かを判定する処理(S112)を含む。光電センサ10は、最新の信号値が遮光基準値を下回ったと判定した場合(S112:YES)、検出したことを出力する(S12)。一方、信号値が遮光基準値を下回らない場合(S112:NO)、新たな信号値を取得し、メモリ13bに格納する(S111)。 Figure 8 is a flowchart showing the details of the process of detecting the bottle-shaped transparent body 100 executed by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. This figure shows the details of processes S11 to S13 among the processes shown in Figure 6. The process of waiting for arrival condition detection (S11) includes a process of acquiring a signal value and storing it in memory 13b (S111) and a process of determining whether the signal value has fallen below the light-blocking reference value (S112). If the photoelectric sensor 10 determines that the latest signal value has fallen below the light-blocking reference value (S112: YES), it outputs the fact of detection (S12). On the other hand, if the signal value is not below the light-blocking reference value (S112: NO), it acquires a new signal value and stores it in memory 13b (S111).
リセット条件検出待ちの処理(S13)は、信号値を取得し、メモリ13bに格納する処理(S131)と、信号値が所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいか否かを判定する処理(S132)を含む。信号値が所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいか否かは、所定期間にわたって信号値と非遮光基準値との差の絶対値が許容値よりも小さいか否かによって判定されてよい。光電センサ10は、信号値が所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいと判定した場合(S132:YES)、リセット条件が満たされたと判定し、再び到来条件の検出待ちを行う(図6参照)。一方、信号値が所定期間にわたって非遮光基準値と実質的に等しいと判定されない場合(S132:NO)、新たな信号値を取得し、メモリ13bに格納する(S131)。 The process of waiting for detection of the reset condition (S13) includes a process of acquiring a signal value and storing it in memory 13b (S131) and a process of determining whether the signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over a predetermined period (S132). Whether the signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over a predetermined period may be determined by whether the absolute value of the difference between the signal value and the non-shaded reference value over the predetermined period is smaller than a tolerance value. When the photoelectric sensor 10 determines that the signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over the predetermined period (S132: YES), it determines that the reset condition is satisfied and waits for detection of the arrival condition again (see FIG. 6). On the other hand, when it is not determined that the signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over the predetermined period (S132: NO), it acquires a new signal value and stores it in memory 13b (S131).
[第2実施形態]
図9は、本発明の第2実施形態に係る光電センサ10により測定される受光量の例を示す図である。本実施形態に係る光電センサ10の物理的構成は、第1実施形態の係る光電センサ10の物理的構成と同じであってよいが、本実施形態に係る光電センサ10の判定部13cにより用いられる到来条件及びリセット条件は、第1実施形態に係る光電センサ10の判定部13cにより用いられる到来条件及びリセット条件と異なる。
[Second embodiment]
9 is a diagram showing an example of the amount of received light measured by the photoelectric sensor 10 according to the second embodiment of the present invention. The physical configuration of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment may be the same as the physical configuration of the photoelectric sensor 10 according to the first embodiment, but the arrival condition and reset condition used by the determination unit 13c of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment are different from the arrival condition and reset condition used by the determination unit 13c of the photoelectric sensor 10 according to the first embodiment.
本実施形態に係る光電センサ10の判定部13cにより用いられる到来条件は、時系列の信号値が、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値よりも大きい集光基準値を上回ることを識別するための条件である。また、本実施形態に係る光電センサ10の判定部13cにより用いられるリセット条件は、到来条件を満たすと判定されてから所定の不感期間が経過したことを識別するための条件である。 The arrival condition used by the determination unit 13c of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment is a condition for identifying that the time series signal value exceeds a light collection reference value that is greater than a non-light blocking reference value that represents a signal value acquired when the bottle-shaped transparent body 100 is not present in the detection area 10a. The reset condition used by the determination unit 13c of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment is a condition for identifying that a predetermined insensitive period has elapsed since it was determined that the arrival condition is satisfied.
ここで、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値の平均値であってよい。また、集光基準値は、検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値の平均値に、その標準偏差の定数倍を加えた値であってよい。図9では、集光基準値として、μ+3σを例示している。ここで、μは検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値の平均値であり、σは検出領域10aにボトル型透明体100がない状態において取得された信号値の標準偏差である。 Here, the non-light-shielding reference value representing the signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a may be the average value of the signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a. The light-gathering reference value may be the average value of the signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a plus a constant multiple of the standard deviation. In FIG. 9, μ+3σ is exemplified as the light-gathering reference value. Here, μ is the average value of the signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a, and σ is the standard deviation of the signal values acquired when there is no bottle-shaped transparent body 100 in the detection area 10a.
不感期間は、ボトル型透明体100が検出領域10aを通過中であると想定される期間の中で、集光基準値よりも大きなすべての時系列の信号値が出現する1つの連続期間である第1期間の代表値より長く、到来条件を満たしてから、リセット条件を満たした後、再び到来条件を満たすまでの第2期間の代表値より短くてよい。図9では、集光基準値よりも大きなすべての時系列の信号値が出現する1つの連続期間である第1期間の代表値としてT1を示している。また、到来条件を満たしてから、リセット条件を満たした後、再び到来条件を満たすまでの第2期間の代表値としてT2を示している。そして、不感期間Tを示している。不感期間Tは、T1より長く、T2より短い期間である。 The dead period may be longer than the representative value of the first period, which is a continuous period during which all time series signal values greater than the light collection reference value appear during the period during which the bottle-shaped transparent body 100 is assumed to be passing through the detection area 10a, and shorter than the representative value of the second period from when the arrival condition is satisfied, when the reset condition is satisfied, until when the arrival condition is satisfied again. In FIG. 9, T1 is shown as the representative value of the first period, which is a continuous period during which all time series signal values greater than the light collection reference value appear. Also, T2 is shown as the representative value of the second period from when the arrival condition is satisfied, when the reset condition is satisfied, until when the arrival condition is satisfied again. Then, the dead period T is shown. The dead period T is a period longer than T1 and shorter than T2.
なお、ボトル型透明体100が検出領域10aを通過中であると想定される期間とは、具体的には、例えば、時系列の信号値が実質的に非遮光基準値に等しい状態が継続する期間と、その次の同期間との間に挟まれた期間であってよい。 The period during which the bottle-shaped transparent body 100 is assumed to be passing through the detection area 10a may specifically be, for example, the period between the period during which the time-series signal value continues to be substantially equal to the non-light-shielded reference value and the next same period.
また、第1期間の代表値は第1期間の最長値であり、第2期間の代表値は第2期間の最短値であってよい。光電センサ10は、複数のボトル型透明体100を検出した場合における第1期間及び第2期間を記憶し、複数回測定した第1期間の最長値を第1期間の代表値として、複数回測定した第2期間の最短値を第2期間の代表値としてよい。 The representative value of the first period may be the longest value of the first period, and the representative value of the second period may be the shortest value of the second period. The photoelectric sensor 10 may store the first period and the second period when multiple bottle-shaped transparent bodies 100 are detected, and may use the longest value of the first period measured multiple times as the representative value of the first period, and the shortest value of the second period measured multiple times as the representative value of the second period.
本実施形態に係る光電センサ10は、信号値が集光基準値(μ+3σ)を上回った第5領域Eのタイミングで到来条件を満たすと判定する。その後、光電センサ10は、到来条件を満たすと判定されてから所定の不感期間Tが経過した場合にリセット条件を満たすと判定し、再び到来条件を満たすか否かの判定を行う。 The photoelectric sensor 10 according to this embodiment determines that the arrival condition is met at the timing of the fifth region E when the signal value exceeds the light collection reference value (μ+3σ). After that, the photoelectric sensor 10 determines that the reset condition is met if a predetermined dead period T has elapsed since it was determined that the arrival condition was met, and again determines whether the arrival condition is met.
図10は、本実施形態に係る光電センサ10により実行される自動調整処理のフローチャートである。自動調整処理は、光電センサ10によってボトル型透明体100を検出する処理を行う前に実行され、電源がオンされた際に一度実行されればよい。自動調整処理は、試験的に複数のボトル型透明体100を検出することで行われる。 Figure 10 is a flowchart of the automatic adjustment process executed by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. The automatic adjustment process is executed before the process of detecting the bottle-shaped transparent body 100 is executed by the photoelectric sensor 10, and it is sufficient to execute it once when the power is turned on. The automatic adjustment process is performed by detecting multiple bottle-shaped transparent bodies 100 on a trial basis.
はじめに、光電センサ10は、投光量及び受光アンプゲインの調整を行う(S101)。そして、光電センサ10は、複数の信号値を取得し(S102)、複数の信号値の平均値を算出する(S103)。また、光電センサ10は、複数の信号値の標準偏差を算出する(S104)。その後、光電センサ10は、平均値に標準偏差の所定数倍を足した値を集光基準値に設定する(S105)。 First, the photoelectric sensor 10 adjusts the amount of light emitted and the gain of the light receiving amplifier (S101). Then, the photoelectric sensor 10 acquires a plurality of signal values (S102) and calculates the average value of the plurality of signal values (S103). The photoelectric sensor 10 also calculates the standard deviation of the plurality of signal values (S104). After that, the photoelectric sensor 10 sets the light concentration reference value to the average value plus a predetermined number times the standard deviation (S105).
また、光電センサ10は、集光基準値よりも大きなすべての時系列の信号値が出現する1つの連続期間である第1期間の代表値を算出する(S106)。さらに、光電センサ10は、到来条件を満たしてから、リセット条件を満たした後、再び到来条件を満たすまでの第2期間の代表値を算出する(S107)。最後に、光電センサ10は、第1期間の代表値より長く、第2期間の代表値より短くなるように、不感期間を設定する(S108)。 The photoelectric sensor 10 also calculates a representative value for a first period, which is one continuous period during which all time series signal values greater than the light concentration reference value appear (S106). Furthermore, the photoelectric sensor 10 calculates a representative value for a second period from when the arrival condition is satisfied, to when the reset condition is satisfied, and then until the arrival condition is satisfied again (S107). Finally, the photoelectric sensor 10 sets the dead period to be longer than the representative value for the first period and shorter than the representative value for the second period (S108).
図11は、本実施形態に係る光電センサ10により実行されるボトル型透明体100を検出する処理の詳細を示すフローチャートである。光電センサ10は、はじめに、到来条件検出待ちの処理(S11)を行う。到来条件検出待ちの処理(S11)は、信号値を取得し、メモリ13bに格納する処理(S115)と、信号値が集光基準値を上回ったか否かを判定する処理(S116)を含む。光電センサ10は、最新の信号値が集光基準値を上回ったと判定した場合(S116:YES)、検出したことを出力する(S12)。一方、信号値が集光基準値を上回らない場合(S116:NO)、新たな信号値を取得し、メモリ13bに格納する(S115)。 Figure 11 is a flowchart showing the details of the process of detecting the bottle-shaped transparent body 100 executed by the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. The photoelectric sensor 10 first performs a process of waiting for the arrival condition to be detected (S11). The process of waiting for the arrival condition to be detected (S11) includes a process of acquiring a signal value and storing it in the memory 13b (S115) and a process of determining whether the signal value has exceeded the light concentration reference value (S116). If the photoelectric sensor 10 determines that the latest signal value has exceeded the light concentration reference value (S116: YES), it outputs the fact of detection (S12). On the other hand, if the signal value does not exceed the light concentration reference value (S116: NO), it acquires a new signal value and stores it in the memory 13b (S115).
その後、光電センサ10は、リセット条件検出待ちの処理(S13)を行う。リセット条件検出待ちの処理(S13)は、所定の不感期間が経過したか否かを判定する処理(S133)を含む。所定の不感期間が経過した場合(S133:YES)、光電センサ10は、リセット条件が満たされたと判定し、再び到来条件の検出待ちを行う。一方、所定の不感期間が経過していない場合(S133:NO)、光電センサ10は、不感期間の経過を待つ。 Then, the photoelectric sensor 10 performs a process of waiting for detection of the reset condition (S13). The process of waiting for detection of the reset condition (S13) includes a process of determining whether or not a predetermined insensitive period has elapsed (S133). If the predetermined insensitive period has elapsed (S133: YES), the photoelectric sensor 10 determines that the reset condition has been satisfied, and again waits for detection of the arrival condition. On the other hand, if the predetermined insensitive period has not elapsed (S133: NO), the photoelectric sensor 10 waits for the insensitive period to elapse.
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The elements of the embodiments, as well as their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, etc., are not limited to those exemplified, and may be modified as appropriate. In addition, configurations shown in different embodiments may be partially substituted or combined.
[付記1]
検出領域(10a)を順次通過していく複数のボトル型透明体(100)の検出に用いられる光電センサ(10)であって、
前記検出領域(10a)に向けて光を出射する投光部(11)と、
前記検出領域(10a)を挟んで前記投光部(11)と対向して配置され、前記光の受光量に対応する時系列の信号値を取得する受光部(12)と、
前記時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することを前記到来条件を満たすまで継続する処理と、前記時系列の信号値がリセット条件を満たすか否かを判定することを前記リセット条件を満たすまで継続する処理とを交互に繰り返す判定部(13c)を備え、
前記到来条件は、前記ボトル型透明体(100)が前記検出領域(10a)に到来したことを識別するための条件であり、
前記リセット条件は、前記ボトル型透明体(100)が前記検出領域(10a)から脱出したことを識別するための条件である、
光電センサ(10)。
[Appendix 1]
A photoelectric sensor (10) used to detect a plurality of bottle-shaped transparent objects (100) passing through a detection area (10a) in sequence,
A light projecting unit (11) that emits light toward the detection area (10a);
a light receiving unit (12) disposed opposite the light projecting unit (11) across the detection area (10a) and configured to acquire a time-series signal value corresponding to the amount of received light;
a determination unit (13c) that alternately repeats a process of determining whether or not the time-series signal value satisfies an arrival condition until the arrival condition is satisfied, and a process of determining whether or not the time-series signal value satisfies a reset condition until the reset condition is satisfied,
The arrival condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent object (100) has arrived at the detection area (10a),
The reset condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent body (100) has escaped from the detection area (10a).
A photoelectric sensor (10).
[付記2]
前記到来条件は、前記検出領域(10a)に前記ボトル型透明体(100)がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値より小さい遮光基準値を下回ることを識別するための条件であり、
前記リセット条件は、前記時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって前記非遮光基準値と実質的に等しいことを識別するための条件である、
付記1に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 2]
The arrival condition is a condition for identifying that the signal value falls below a light-shielded reference value that is smaller than a non-light-shielded reference value that represents a signal value acquired in a state in which the bottle-shaped transparent body (100) is not present in the detection area (10a),
the reset condition is a condition for identifying whether the magnitude of the time series signal value is substantially equal to the non-shaded reference value over a predetermined period of time;
2. The photoelectric sensor (10) of claim 1.
[付記3]
前記非遮光基準値は、前記検出領域(10a)に前記ボトル型透明体(100)がない状態において取得された前記時系列の信号値の平均値である、
付記2に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 3]
The non-light-shielded reference value is an average value of the time-series signal values acquired when the bottle-shaped transparent body (100) is not present in the detection area (10a).
3. The photoelectric sensor (10) of claim 2.
[付記4]
前記リセット条件において、前記時系列の信号値の大きさが前記非遮光基準値と実質的に等しいとは、前記時系列の信号値と前記非遮光基準値との差の絶対値が所定の許容値よりも小さいことである、
付記2又は3に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 4]
In the reset condition, the magnitude of the time-series signal value being substantially equal to the non-light-shielded reference value means that the absolute value of the difference between the time-series signal value and the non-light-shielded reference value is smaller than a predetermined allowable value.
4. The photoelectric sensor (10) according to claim 2 or 3.
[付記5]
前記到来条件は、前記時系列の信号値が、前記検出領域(10a)に前記ボトル型透明体(100)がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値よりも大きい集光基準値を上回ることを識別するための条件であり、
前記リセット条件は、前記到来条件を満たすと判定されてから所定の不感期間が経過したことを識別するための条件である、
付記1に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 5]
The arrival condition is a condition for identifying that the time-series signal value exceeds a light-collecting reference value that is greater than a non-light-shielded reference value that represents a signal value acquired in a state in which the bottle-shaped transparent body (100) is not present in the detection area (10a),
The reset condition is a condition for identifying that a predetermined insensitive period has elapsed since it was determined that the arrival condition is satisfied.
2. The photoelectric sensor (10) of claim 1.
[付記6]
前記不感期間は、前記ボトル型透明体(100)が前記検出領域(10a)を通過中であると想定される期間の中で、前記集光基準値よりも大きなすべての前記時系列の信号値が出現する1つの連続期間である第1期間の代表値より長く、前記到来条件を満たしてから、前記リセット条件を満たした後、再び前記到来条件を満たすまでの第2期間の代表値より短い、
付記5に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 6]
the insensitive period is longer than a representative value of a first period, which is one continuous period during which all of the signal values in the time series that are greater than the light concentration reference value appear during a period during which the bottle-shaped transparent body (100) is assumed to be passing through the detection area (10a), and is shorter than a representative value of a second period from when the arrival condition is satisfied to when the arrival condition is satisfied again after the reset condition is satisfied.
6. The photoelectric sensor (10) according to claim 5.
[付記7]
前記第1期間の代表値は前記第1期間の最長値であり、前記第2期間の代表値は前記第2期間の最短値である、
付記6に記載の光電センサ(10)。
[Appendix 7]
the representative value of the first period is the longest value of the first period, and the representative value of the second period is the shortest value of the second period;
7. The photoelectric sensor (10) according to claim 6.
1…検出システム、10…光電センサ、10a…検出領域、11…投光部、11a…投光素子、11b…駆動回路、12…受光部、12a…受光素子、12b…増幅器、12c…サンプル/ホールド回路、12d…A/D変換器、13…処理部、13a…動作制御部、13b…FIFOメモリ、13c…判定部、14…操作部、15…出力部、20…コントローラ、30…コンピュータ、40…ロボット、50…搬送装置、100…ボトル型透明体、101…投光用光ファイバ、102…受光用光ファイバ 1...detection system, 10...photoelectric sensor, 10a...detection area, 11...light projecting section, 11a...light projecting element, 11b...drive circuit, 12...light receiving section, 12a...light receiving element, 12b...amplifier, 12c...sample/hold circuit, 12d...A/D converter, 13...processing section, 13a...operation control section, 13b...FIFO memory, 13c...determination section, 14...operation section, 15...output section, 20...controller, 30...computer, 40...robot, 50...transport device, 100...bottle-shaped transparent body, 101...light projecting optical fiber, 102...light receiving optical fiber
Claims (7)
前記検出領域に向けて光を出射する投光部と、
前記検出領域を挟んで前記投光部と対向して配置され、前記光の受光量に対応する時系列の信号値を取得する受光部と、
前記時系列の信号値が到来条件を満たすか否かを判定することを前記到来条件を満たすまで継続する処理と、前記時系列の信号値がリセット条件を満たすか否かを判定することを前記リセット条件を満たすまで継続する処理とを交互に繰り返す判定部を備え、
前記到来条件は、前記ボトル型透明体が前記検出領域に到来したことを識別するための条件であり、
前記リセット条件は、前記ボトル型透明体が前記検出領域から脱出したことを識別するための条件であり且つ前記時系列の信号値の大きさが所定期間にわたって、前記検出領域に前記ボトル型透明体がない状態において取得された信号値を代表する非遮光基準値と実質的に等しいことを識別するための条件である、
光電センサ。 A photoelectric sensor used to detect a plurality of bottle-shaped transparent objects passing through a detection area in sequence,
a light projecting unit that projects light toward the detection area;
a light receiving unit disposed opposite the light projecting unit across the detection area and configured to obtain a time-series signal value corresponding to the amount of received light;
a determination unit that alternately repeats a process of determining whether or not the time-series signal value satisfies an arrival condition until the arrival condition is satisfied, and a process of determining whether or not the time-series signal value satisfies a reset condition until the reset condition is satisfied;
the arrival condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent object has arrived in the detection area,
the reset condition is a condition for identifying that the bottle-shaped transparent object has escaped from the detection area and a condition for identifying that the magnitude of the time-series signal value is substantially equal to a non-shaded reference value representing a signal value acquired in a state in which the bottle-shaped transparent object is not present in the detection area for a predetermined period of time;
Photoelectric sensor.
請求項1に記載の光電センサ。 The arrival condition is a condition for identifying whether the light intensity falls below a shaded reference value that is smaller than the non- shaded reference value.
The photoelectric sensor according to claim 1 .
請求項2に記載の光電センサ。 The non-light-shielded reference value is an average value of the time-series signal values acquired in a state in which the bottle-shaped transparent object is not present in the detection area.
The photoelectric sensor according to claim 2.
請求項2又は3に記載の光電センサ。 In the reset condition, the magnitude of the time-series signal value being substantially equal to the non-light-shielded reference value means that the absolute value of the difference between the time-series signal value and the non-light-shielded reference value is smaller than a predetermined allowable value.
The photoelectric sensor according to claim 2 or 3.
前記リセット条件は、前記到来条件を満たすと判定されてから所定の不感期間が経過したことを識別するための条件である、
請求項1に記載の光電センサ。 the arrival condition is a condition for identifying whether the time-series signal value exceeds a light-collected reference value that is greater than the non -light-shaded reference value;
The reset condition is a condition for identifying that a predetermined insensitive period has elapsed since it was determined that the arrival condition is satisfied.
The photoelectric sensor according to claim 1 .
請求項5に記載の光電センサ。 the insensitive period is longer than a representative value of a first period, which is one continuous period during which all of the signal values in the time series that are greater than the light concentration reference value appear during a period during which the bottle-shaped transparent object is assumed to be passing through the detection area, and is shorter than a representative value of a second period from when the arrival condition is satisfied to when the arrival condition is satisfied again after the reset condition is satisfied.
The photoelectric sensor according to claim 5 .
請求項6に記載の光電センサ。 the representative value of the first period is the longest value of the first period, and the representative value of the second period is the shortest value of the second period;
The photoelectric sensor according to claim 6.
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