TW202012961A - 檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種檢測裝置及檢測程式,所述檢測裝置可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。檢測裝置10為基於與物理量對應的信號值來檢測對象物已來到檢測範圍的檢測裝置,所述物理量的值根據對象物100是否已來到檢測範圍10a而變化,所述檢測裝置10包括:測定部11,將物理量逐次轉換為信號值;存儲部12,包括用於對規定數量的信號值按照自測定部獲得的順序排序並加以存儲的存儲區域,且於第1週期利用自測定部新獲得的信號值對所存儲的規定數量的信號值進行更新;以及判定部13,以每進行一次或多次更新而為一次的頻率,基於存儲部中所存儲的信號值中的規定的多個位次的信號值是否滿足判定條件來判定對象物是否已來到檢測範圍,所述判定條件用於判定所述規定的多個位次的信號值是否與構成上升波形或下降波形的信號值相符。
Description
本發明是有關於一種檢測對象物的來到的檢測裝置。
先前,作為檢測對象物的來到的檢測方法,使用對對象物照射光並檢測透過對象物的光、或檢測對象物引起的光的遮蔽、或檢測由對象物反射的光的方法。另外,作為其他檢測方法,亦已知有對對象物照射超音波而使用超音波的反射的方法。該些已存的檢測方法中,有時將與光接收量、超音波接收強度之類的物理量對應的信號值的大小與臨限值進行比較,獲得與對象物的有無對應的輸出信號,並藉由輸出信號的變化來判定對象物的來到。此處,與物理量對應的信號值的大小因對象物的種類以及對象物與檢測裝置的位置關係而變動,因此於設置檢測裝置後用戶(user)必須設定臨限值的情況多。
關於用戶進行的臨限值的設定,例如下述專利文獻1中記載有:於將工件(work)配置於檢測區域(area)的狀態下按下設置鍵(SET key),並於自檢測區域除去工件的狀態下再次按下SET鍵,使用根據各鍵的操作而測定的兩種光接收量來設定臨限值。
另外,下述專利文獻2中記載的光電感測器(sensor)中,於追隨於環境因素而自動調整成為光量的判定基準的臨限值時,作為光接收量當前值資料(data),光電感測器在進行入射光判定後測定一定期間的光接收量變動分佈(profile)。而且,判定光接收量為最大值時是否存在一定期間,並將存在一定期間的情況下測定的光接收量當前值資料設為有效者。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-139494號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-300111號公報
[發明所欲解決之課題]
如專利文獻1及專利文獻2中所記載般,先前是以根據使用狀況來設定檢測裝置的臨限值為前提,並於用戶進行的臨限值設定容易、或減輕經時性地再次調整當初設定的臨限值的負擔的方向上進行開發。
但是,現有技術中,用戶根據使用狀況來設定檢測裝置的臨限值的負擔無法除去。
因此,本發明提供一種檢測裝置,其可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
[解決課題之手段]
於檢測對象物的來到的情況下,在實際使用場景中所要求的是於對象物已來到的時間點通知對象物已來到的功能。另一方面,要求對當前時間點的對象物的有無自身進行檢測的情況少。即,即便檢測裝置的輸出值與當前時間點的對象物的有無對應,用戶以按照時間序列獲得於短週期內更新的輸出值為前提並將輸出值自與無對象物對應的值變化為與有對象物對應的值的現象或與其相反地變化的現象作為觸發(trigger)而使機械進行規定動作的情況多。並非如此,例如自機械的控制系統要求與當前時間點的對象物的有無對應的輸出值並依照響應於其而獲得的單發性的輸出值使機械動作的情況少。因此,若檢測到與對象物的來到對應的信號值的急遽變化、即發生信號值波形的上升或下降,則可不使用臨限值而滿足實用上的要求。
因此,本揭示的一態樣的檢測裝置為基於與物理量對應的信號值來檢測對象物已來到檢測範圍的檢測裝置,所述物理量的值根據對象物是否已來到檢測範圍而變化,所述檢測裝置包括:測定部,將物理量逐次轉換為信號值;存儲部,包括用於對規定數量的信號值按照自測定部獲得的順序排序並加以存儲的存儲區域,且於第1週期利用自測定部新獲得的信號值對所存儲的規定數量的信號值進行更新;以及判定部,以每進行一次或多次更新而為一次的頻率,基於存儲部中所存儲的信號值中的規定的多個位次的信號值是否滿足判定條件來判定對象物是否已來到檢測範圍,所述判定條件用於判定所述規定的多個位次的信號值是否與構成上升波形或下降波形的信號值相符。
根據該態樣,可基於由存儲部中所存儲的規定數量的信號值構成的波形是否滿足規定條件來判定對象物是否已來到檢測範圍,而非將某時間點的信號值與臨限值進行比較而檢測出檢測範圍內的對象物的有無,並藉由檢測結果的變化來判定對象物是否已來到。因此,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。進而,該判定條件為用於判定信號值的波形是否與上升波形或下降波形相符的條件,因此即便對象物的種類或檢測裝置的設置狀態不同亦可應用共通的判定條件的情況多。就該方面而言,用戶於進行檢測執行的準備的階段中的負擔亦得到減輕。
所述態樣中,存儲部可刪除規定數量的信號值中的最舊的信號值而存儲新獲得的信號值。
根據該態樣,藉由將存儲部設為先進先出(First In First Out,FIFO)記憶體(memory),可將硬體(hardware)的規模抑制得小,且可高速地進行讀寫。
所述態樣中,第1週期可變更。
根據該態樣,藉由適當地設定第1週期,於判定對象物是否已來到檢測範圍時可參照經過適當的時間長度的信號值。
所述態樣中,判定條件可包含:於第1時間點獲得的信號值與於比第1時間點靠後的第2時間點獲得的信號值實質上相等;以及於第2時間點獲得的信號值與於比第2時間點靠後的第3時間點獲得的信號值的差的絕對值大於規定值。
根據該態樣,即便於信號值根據使用狀況而變動的情況下,亦可穩定地檢測出信號值的上升或下降,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
所述態樣中,判定條件可包含:於第1時間點獲得的信號值與於比第1時間點靠後的第2時間點獲得的信號值實質上相等;於比第2時間點靠後的第3時間點獲得的信號值與於比第3時間點靠後的第4時間點獲得的信號值實質上相等;以及於第1時間點獲得的信號值及於第2時間點獲得的信號值的任一者與於第3時間點獲得的信號值及於第4時間點獲得的信號值的任一者的差的絕對值大於規定值。
根據該態樣,即便於信號值根據使用狀況而變動的情況下,亦可穩定地檢測出信號值的上升或下降,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
所述態樣中,判定條件可為:藉由執行藉由機械學習而生成的參數(parameter)所特別指定的學習完成模型,而關於由時間序列的多個信號構成的波形具有與設為機械學習用資料集(data set)的多個基準波形所具有的特徵共通的特徵,獲得肯定的結果。
根據該態樣,藉由執行學習完成模型而判定由當前的信號值構成的波形是否具有與多個基準波形所具有的特徵共通的特徵,藉此可減輕檢測裝置的處理負荷,並可以高精度來判定對象物是否已來到檢測範圍。
所述態樣中,可進而包括接受判定條件的輸入的輸入部。
根據該態樣,可調整用於判定為對象物已來到檢測範圍的規定條件,可根據用戶所需的條件檢測對象物的來到。
[發明的效果]
根據本發明而提供一種檢測裝置,其可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
以下,基於圖式,對本發明的一方面的實施形態(以下,表述為「本實施形態」)進行說明。再者,各圖中,標註有同一符號者具有同一或同樣的構成。
首先,對如下情況進行說明:於先前的檢測裝置中,難以為了判定對象物的來到而將與信號值進行比較的臨限值設為固定值。於利用感測器檢測對象物的情況下,因將感測器設置於何種設備的何處、對象物為何種物品、利用感測器測定何種物理量等個別情況,而於並無對象物的狀態下測定的信號值、與於存在對象物的狀態下測定的信號值分別不同,另外,信號值發生變化的速度不同。此處,於並無對象物的狀態下測定的信號值、與於存在對象物的狀態下測定的信號值既存在彼此獨立的情況,亦存在以某程度相關的情況。
例如,於感測器為對對象物照射光並檢測由對象物反射的光的反射型感測器的情況下,決定並無對象物的狀態的光接收量的因素為感測器與背景反射物的配置、或背景反射物的反射率。另外,決定存在對象物的狀態的光接收量的因素為感測器與對象物的配置、或對象物的反射率。因此,難以為了判定對象物的來到而將與信號值進行比較的臨限值設為固定值,需要根據使用狀況來設定。
另外,於感測器為對對象物照射光並檢測透過對象物的光的透過型感測器的情況下,決定並無對象物的狀態的光接收量的因素為投光量、或投光部與光接收部的配置。另外,決定存在對象物的狀態的光接收量的因素為對象物的透過率。因此,難以為了判定對象物的來到而將與信號值進行比較的臨限值設為固定值,需要根據使用狀況來設定。
其次,對如下情況進行說明:先前的檢測裝置中,必須經時性地再次調整當初設定的臨限值。於利用感測器檢測對象物的情況下,有時因感測器的污漬或劣化而信號值經時性地變化、或因環境變化而信號值經時性地變化。
例如,於感測器為反射型感測器、或透過型感測器的情況下,有時因污漬附著於投光部的光學窗而投光量降低,結果光接收量降低。與此相反,亦有時因去除投光部的光學窗的污漬,而光接收量急遽增加。另外,有時因投光部的投光元件劣化而投光量降低,且光接收量降低。進而,有時因太陽光的影響等所致的測定環境的亮度變動,而光接收量變動。因此,存在為了判定對象物的來到而必須經時性地再次調整與信號值進行比較的臨限值的情況,需要根據使用狀況來設定臨限值。
如以下所說明般,本實施形態的檢測裝置10中,為了判定對象物的有無而不使用對於信號值而言的臨限值,因此可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔。不過,會產生本實施形態的檢測裝置10固有的設定事項。但是,本實施形態的檢測裝置10中,可儘可能減少設定事項,且即便消除設定事項亦可使用的情況多。
作為本實施形態的檢測裝置10固有的設定事項,可列舉用於判定信號值的上升或下降的設定。本實施形態的檢測裝置10中,著眼於信號值所表示的波形(信號波形的上升或下降)而判定對象物的有無,因此期望用戶無需對於對象物的運動速度的差異等引起的光接收量變化的速度的變動進行調整。
[構成例]
一邊參照圖1及圖2,一邊對本實施形態的檢測裝置10的構成的一例進行說明。圖1是表示包含本發明的實施形態的檢測裝置10的檢測系統1的概要的圖。檢測系統1包括:檢測裝置10、控制器(controller)20、電腦(computer)30、機器人(robot)40、以及搬送裝置50。
檢測裝置10為基於所測定的信號值來檢測對象物100已來到檢測裝置10的檢測範圍10a的裝置。檢測裝置10例如可為反射型光電感測器。於檢測裝置10由反射型光電感測器構成的情況下,若對象物100來到檢測裝置10的檢測區域,則所檢測到的反射光量增加。再者,本實施形態中,為了具體進行說明而對檢測裝置10由光電感測器構成的例子進行說明,但以下的說明中,可根據感測器的種類將「光接收量」置換為其他物理量,且根據感測器的檢測原理對變動要素等換種說法,藉此一般化為檢測裝置10由任意感測器構成的情況。
對象物100為成為利用檢測裝置10進行檢測的對象的物品,例如,可為所生產的製品的完成品、或零件等未完成品。另外,於本說明書中,所謂「對象物」,除了對象物100整體以外,亦可為對象物100的局部(對象物100的端部、對象物100上的紋樣或缺陷等)。如對象物100為粒子或針(pin)的情況般,於對象物100小於檢測區域的情況下,有時對象物100整體亦成為檢測對象。
再者,檢測裝置10可為於通常被稱為缺陷檢查的用途中使用者,該情況下,檢測裝置10亦可檢測出對象物100的缺陷部分已來到檢測範圍10a。
控制器20對機器人40及搬送裝置50進行控制。控制器20例如可由可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)構成。控制器20根據來自檢測裝置10的輸出來偵測對象物100已來到並控制機器人40。
電腦30進行檢測裝置10、控制器20及機器人40的設定。另外,電腦30自控制器20獲得利用控制器20進行控制的執行結果。進而,電腦30可包含藉由機械學習而生成算則(algorithm)(學習模型)中使用的參數的學習裝置,所述算則(學習模型)用於藉由檢測裝置10判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。算則(學習模型)的種類有例如類神經網路(neural network)或決策樹。
機器人40依照利用控制器20進行的控制而對對象物100進行操作或加工。機器人40例如可拾取(pickup)對象物100並使其移動至其他場所、或者對對象物100進行切削或組裝。
搬送裝置50為依照利用控制器20進行的控制而搬送對象物100的裝置。搬送裝置50例如可為帶式輸送機(belt conveyor),且可以藉由控制器20設定的速度搬送對象物100。
圖2是表示本實施形態的檢測裝置10的構成的圖。檢測裝置10包括:測定部11、存儲部12、判定部13、控制部14、以及輸入/輸出部15。
<測定部>
測定部11將值根據對象物100是否已來到檢測範圍10a而變化的物理量逐次轉換為信號值。測定部11可於第2週期測定光接收量等物理量並輸出3值以上的作為數位值的信號值。信號值例如可由8位元(bit)(256值)表示。另外,第2週期例如可為0.1 ms(毫秒)。
於檢測裝置10為光電感測器的情況下,測定部11可包括:透鏡,將入射的光聚集到光接收元件;光接收元件(例如,光二極體),將光轉換為電流信號;放大器(amplifier),將電流信號轉換為電壓信號;以及A/D轉換器,將電壓信號轉換為數位值。進而,測定部11亦可包含利用類比(analog)處理或數位處理的低通濾波器或高通濾波器等,亦可包含對對象物100照射光的投光元件(例如,發光二極體(Light-Emitting Diode,LED))。
<存儲部>
存儲部12對規定數量的信號值按照由測定部11測定的順序進行存儲。存儲部12亦可刪除規定數量的信號值中的最舊的信號值而存儲新測定的信號值。如此,藉由將存儲部設為FIFO(First In First Out)記憶體,可將硬體的規模抑制得小,且可高速地進行讀寫。
於本實施形態的檢測裝置10中,存儲部12由n段的FIFO記憶體構成。存儲部12具有初段q0、第1段q1、第2段q2、第j段qj、第k段qk及第n段qn等位址(address)。此處,j<k<n,n例如可為100左右。存儲部12於第1週期刪除最終段即第n段qn中保存的信號值sn並使各段中保存的信號值s0、s1、s2、sj、sk位移到後一段,且於初段q0中保存新測定的信號值。
此處,第1週期與第2週期可相同,亦可不同。例如,第2週期可固定為構成測定部11的感測器固有的值(例如,0.1 ms)。於檢測裝置10為光電感測器的情況下,亦可投光元件於第2週期進行脈衝投光,並根據脈衝投光的時序(timing)於第2週期對光接收元件的輸出進行A/D轉換。另一方面,第1週期可藉由電腦30並經由控制器20來設定。第1週期需要以如下方式決定:同時欲處理的信號值波形的範圍儲存於存儲部12。第1週期可設定得比第2週期長,第2週期例如可為1 ms。於在第1週期內生成多個信號值的情況下,亦可將該些信號值的平均值設為存儲部12中存儲的信號值。
<判定部>
判定部13基於FIFO記憶體中所存儲的信號值中的規定的多個信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。判定部13可於第1週期進行對象物100是否已來到檢測範圍10a的判定。此處,測定部11亦可於第1週期以下的第2週期測定信號值。藉由第1週期為第2週期以上,於判定對象物是否已來到檢測範圍時可參照適當數量的信號值。
判定部13亦可參照存儲部12的多個段中保存的信號值且於第1週期進行判定,並對控制部14輸出判定結果。判定部13亦可基於存儲部12中所存儲的規定數量的信號值是否包含上升波形或下降波形來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。即,判定條件可為表示存儲部12中所存儲的規定數量的信號值包含上升波形或下降波形的條件。再者,判定部13亦可對上升波形及下降波形中的、判定對象物100的來到所需的其中一個波形進行判定。
利用判定部13進行的判定中使用存儲部12的哪一個位址中保存的信號值、依照何種判定理論進行判定等判定條件可由電腦30經由控制器20來設定。再者,判定條件亦可於檢測裝置10的製造階段設定。
利用判定部13獲得的判定結果可為與對象物100已來到檢測範圍10a、或對象物100並未來到檢測範圍10a對應的2值,但判定結果亦可由3值以上表示。例如,於判定結果為3值的情況下,除了對象物100已來到的狀態、與對象物100並未來到的狀態以外,亦可添加對象物100雖有來到的可能性但準確度低的狀態作為第三個狀態。
根據本實施形態的檢測裝置10,基於存儲部12中所存儲的規定數量的信號值的變化是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a,而非將某時間點的信號值與臨限值進行比較而檢測出檢測範圍10a內的對象物100的有無,並藉由檢測結果的變化來判定對象物100是否已來到,藉此可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物100的來到。更具體而言,可基於存儲部12中所存儲的規定數量的信號值的變化是否包含上升波形或下降波形來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物100的來到。
<控制部>
控制部14控制檢測裝置10整體的動作。控制部14例如可作為包含微處理器、記憶體及記憶體中保存的檢測裝置控制程式等的電腦而構成。檢測裝置控制程式可存儲於可由電腦讀取的存儲介質中來提供,亦可由檢測系統1的電腦30經由通信路徑來提供。控制部14可依照利用電腦30進行的設定而對第1週期、第2週期及判定部13進行判定所需的判定條件等進行必要的設定。另外,控制部14的微處理器可藉由執行檢測裝置控制程式而作為判定部13發揮功能,所述檢測裝置控制程式包含藉由檢測裝置10來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a的處理。
控制部14亦可藉由依照檢測裝置控制程式來控制控制部14所具有的記憶體而實現FIFO記憶體,從而藉由控制部14所具有的記憶體來代替存儲部12。該情況下,信號值向FIFO記憶體的後段的位移可藉由記憶體上的存取(access)部位的更新來進行,而非所保存的資料的物理性位移。再者,存儲部12亦可藉由專用硬體來實現。
控制部14亦可於藉由判定部13判定為對象物100已來到的情況下,在其後的一定期間或直至自外部進行重置(reset)為止保持表示對象物100已來到的向外部的輸出狀態。
<輸入/輸出部>
輸入/輸出部15至少向外部輸出與對象物100的來到對應的信號。輸入/輸出部15亦可藉由一根信號線輸出與對象物100的來到及未來到對應的2值的電壓信號或電流信號。再者,於檢測裝置10不接受由來自外部的通信進行的設定的情況下,與輸入/輸出部15這一名稱無關,輸入/輸出部15亦可僅具有輸出部。
輸入/輸出部15亦可藉由包含網路介面(network interface)來接收設定資訊並輸出判定部13的判定結果。
輸入/輸出部15亦可接受利用判定部13進行的判定中所使用的判定條件的輸入。藉此,可調整用於判定為對象物100已來到檢測範圍10a的判定條件,可根據用戶所需的條件檢測對象物100的來到。檢測裝置10進而亦可包括未圖示的操作鍵或顯示燈。
圖3a是利用曲線圖表示由本實施形態的檢測裝置10測定的信號值的一例的圖。圖3a中,橫軸表示時間,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示信號值的時間變化。
橫軸所表示的t0、t1、t2…t6的間隔為第1週期,例如可為1 ms間隔。另外,信號值可為任意的電信號,例如可為電壓信號,該情況下,單位為伏特(volt)。
再者,本例中,為了使說明簡單化,而將信號值以不含折線狀的雜訊的波形的形式表示,但實際獲得的波形可為雜訊重疊而成的波形,且波形的上升部分或下降部分可為曲線狀。
圖3b是利用曲線圖表示本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖3b中,橫軸表示FIFO階段(stage),縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
橫軸所表示的q0、q1、q2…q6表示存儲部12(FIFO記憶體)的階段數。本例及以下說明的第1事例~第5事例中,為了使說明簡單化,而將FIFO記憶體的階段數設為合計7段,但階段數亦可為更多的段數,例如可為100段左右。
本例中,存儲部12對7個信號值按照由測定部11測定的順序進行存儲。即,於初段q0存儲時刻t6測定的信號值「8」,於第1段q1存儲時刻t5測定的信號值「8」。關於第2段q2~第5段q5,亦同樣如此,並於第6段q6存儲時刻t0測定的信號值「4」。
圖4a是利用曲線圖表示第1事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖4a中,橫軸表示FIFO階段,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
圖4b是表示第1事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖4b中,以表形式匯總表示圖4a中所示的信號值。以後,「c(n)」(n為整數)這一表述是表示FIFO記憶體的更新的第n週期。選擇哪一週期為第0週期是任意的。另外,將第n週期中FIFO記憶體中存儲的信號值總稱而表述為「信號值c(n)」。
第1事例中,以實線表示於對象物100並未來到檢測範圍10a的時間點之前測定並存儲的信號值c(-5),以虛線表示其後刪除最舊的信號值並存儲新測定的信號值的信號值c(-4)。信號值c(-5)針對初段q0至第6段q6而言為「4」,表示對象物100並未來到檢測範圍10a。其後,檢測裝置10刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值,使初段q0至第5段q5中存儲的信號值位移一段,並將新測定的信號值「5」存儲於初段q0。信號值c(-4)針對初段q0而言為「5」且針對第1段q1至第6段q6而言為「4」,表示對象物100已進入檢測範圍10a。
同樣地,以一點劃線表示於存儲信號值c(-4)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「6」存儲於初段q0的信號值c(-3)。另外,以二點劃線表示於存儲信號值c(-3)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「7」存儲於初段q0的信號值c(-2)。另外,以點線表示於存儲信號值c(-2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(-1)。另外,以實線表示於存儲信號值c(-1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(0)。另外,以虛線表示於存儲信號值c(0)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(1)。另外,以一點劃線表示於存儲信號值c(1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(2)。另外,以二點劃線表示於存儲信號值c(2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「5」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(3)。另外,以點線表示於存儲信號值c(3)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「6」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(4)。最後,以實線表示於存儲信號值c(4)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「7」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(5)。
如此,於存儲部12中存儲的信號值每時每刻發生變化的狀況下,判定部13於藉由測定部11測定信號值的同時基於規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。此處,判定條件可包含:於第1時間點獲得的信號值、與於比第1時間點靠後的第2時間點獲得的信號值實質上相等;以及於比第2時間點靠後的第3時間點獲得的信號值比於第2時間點獲得的信號值大,且其差的絕對值大於規定值。以下,將該條件稱為第1判定條件。第1判定條件為表示規定數量的信號值包含上升波形的條件的一例。該例中,於在FIFO記憶體中逐次存儲的信號值的圖案成為規定的上升波形的情況下,判定為對象物100已來到檢測範圍10a。
本例的情況下,第1判定條件中的於第1時間點獲得的信號值可為第6段q6中存儲的信號值,於第2時間點獲得的信號值可為第5段q5中存儲的信號值,於第3時間點獲得的信號值可為第4段q4中存儲的信號值。即,第1判定條件可包含:第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等;以及第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值,且其差的絕對值大於規定值。
此處,所謂兩個信號值實質上相等,不僅是指兩個信號值完全相等,而且是指雖然兩個信號值並不完全相等,但判定為信號值的差為雜訊所致的影響的範圍。例如,於第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值的差處於±0.2的範圍的情況下,可判定為第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等。
另外,所謂兩個信號值的差大於規定值,是指兩個信號值的差超出雜訊所致的影響的範圍而不同。例如,於自第4段q4中存儲的信號值減去第5段q5中存儲的信號值而得的值大於0.2的情況下,判定為第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(3)。因此,於本例的情況下,滿足第1判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
再者,本例中對檢測出波形的上升部分的情況進行了說明,但於檢測出波形的下降部分的情況下,只要將第6段q6中存儲的信號值與第5段q5中存儲的信號值的差處於±0.2的範圍、以及第4段q4中存儲的信號值小於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於0.2設為判定條件即可。該情況對於以下說明的第2事例~第5事例而言亦相同。
再者,第1判定條件進而可包含:於第3時間點獲得的信號值、與於比第3時間點靠後的第4時間點獲得的信號值實質上相等;以及於第4時間點獲得的信號值比於第3時間點獲得的信號值大且其差的絕對值大於規定值的至少任一條件。此處,於第4時間點獲得的信號值可為第3段q3中存儲的信號值,第1判定條件可包含:第4段q4中存儲的信號值、與第3段q3中存儲的信號值實質上相等;以及第3段q3中存儲的信號值大於第4段q4中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的至少任一條件。或者,檢測出波形的上升部分的條件亦可包含三個以上的信號值單調遞增(於檢測出波形的下降部分時為單調遞減)的條件。該情況對於以下說明的第2事例~第5事例而言亦相同。
判定條件可包含:於第1時間點獲得的信號值、與於比第1時間點靠後的第2時間點獲得的信號值實質上相等;於比第2時間點靠後的第3時間點獲得的信號值、與於比第3時間點靠後的第4時間點獲得的信號值實質上相等;以及於第3時間點獲得的信號值及於第4時間點獲得的信號值的任一者比於第1時間點獲得的信號值及於第2時間點獲得的信號值的任一者大且其差的絕對值大於規定值。以下,將該條件稱為第2判定條件。第2判定條件為表示規定數量的信號值包含上升波形的條件的一例。該例中,於FIFO記憶體中逐次存儲的信號值的圖案成為規定的上升波形的情況下,判定為對象物100已來到檢測範圍10a。
本例的情況下,第2判定條件中的於第1時間點獲得的信號值可為第6段q6中存儲的信號值,於第2時間點獲得的信號值可為第5段q5中存儲的信號值,於第3時間點獲得的信號值可為第1段q1中存儲的信號值,於第4時間點獲得的信號值可為初段q0中存儲的信號值。即,第2判定條件可包含:第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等;第1段q1中存儲的信號值與初段q0中存儲的信號值實質上相等;以及第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(5)。進而,滿足第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(-4)至信號值c(4)。因此,於本例的情況下,滿足第2判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
再者,本例中對檢測出波形的上升部分的情況進行了說明,但於檢測出波形的下降部分的情況下,只要將第6段q6中存儲的信號值與第5段q5中存儲的信號值的差處於±0.2的範圍、第1段q1中存儲的信號值與初段q0中存儲的信號值的差處於±0.2的範圍、以及第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者小於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於0.2設為判定條件即可。該情況對於以下說明的第2事例~第5事例而言亦相同。
於第1判定條件及第2判定條件中,為了判定信號值是否實質上相等而使用於三個以上的時間點獲得的信號值,即便單發性地產生與其他信號值實質上並不相等的信號值,亦可將此種信號值除外。例如,亦可判定信號值是否為偏離值,並將偏離值除外。藉此,可減少雜訊所致的誤動作。
檢測裝置10可藉由輸入/輸出部15來接受第1判定條件或第2判定條件的輸入。另外,可於決定判定條件之前,自檢測裝置10向電腦30發送實測的信號值的資料,並利用電腦30進行用於確認使用該資料試製的判定條件是否相對於實測的波形良好地發揮作用的模擬(simulation)。另外,亦可將用戶進行的判定條件的製成順序程式化並使用電腦30使判定條件的製成半自動化。如此製成的判定條件可由電腦30經由控制器20、或於檢測裝置10的製造階段設定於檢測裝置10。
圖5a是利用曲線圖表示第2事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖5a中,橫軸表示FIFO階段,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
圖5b是表示第2事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖5b中,以表形式匯總表示圖5a中所示的信號值。
第2事例表示如下例子:與第1事例相比較,對象物100的反射率大,且於對象物100已來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值比第1事例的情況大。具體而言,第2事例中,於對象物100已來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值為第1事例的情況的1.25倍。圖5a中,以虛線表示於存儲信號值c(-2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「10」存儲於初段q0的信號值c(-1)。另外,以實線表示於存儲信號值c(-1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「10」存儲於初段q0的信號值c(0)。
如此,即便於對象物100的反射率大且存儲部12中存儲的信號值比較大的情況下,判定部13亦可於藉由測定部11測定信號值的同時基於規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。此處,判定條件可為第1判定條件及第2判定條件的至少任一者。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(3)。因此,於本例的情況下,滿足第1判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
另外,本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(5)。進而,滿足第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(-4)至信號值c(4)。因此,於本例的情況下,滿足第2判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
圖6a是利用曲線圖表示第3事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖6a中,橫軸表示FIFO階段,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
圖6b是表示第3事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖6b中,以表形式匯總表示圖5a中所示的信號值。
第3事例表示如下例子:與第1事例相比較,背景反射率小,且於對象物100並未來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值比第1事例的情況小。具體而言,第3事例中,於對象物100並未來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值為第1事例的情況的0.5倍。圖6a中,以虛線表示於存儲信號值c(-2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「2」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(-1)。另外,以實線表示於存儲信號值c(-1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「2」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(0)。
如此,即便於背景反射率小且存儲部12中存儲的信號值比較小的情況下,判定部13亦可於藉由測定部11測定信號值的同時基於規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。此處,判定條件可為第1判定條件及第2判定條件的至少任一者。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(3)。因此,於本例的情況下,滿足第1判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
另外,本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(5)。進而,滿足第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(-4)至信號值c(4)。因此,於本例的情況下,滿足第2判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
圖7a是利用曲線圖表示第4事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖7a中,橫軸表示FIFO階段,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
圖7b是表示第4事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖7b中,以表形式匯總表示圖5a中所示的信號值。
第4事例表示如下例子:與第1事例相比較,測定部11的投光量小,且由測定部11測定的信號值比第1事例的情況小。具體而言,第4事例中,於對象物100已來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值為第1事例的情況的0.5倍,且於對象物100並未來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值亦為第1事例的情況的0.5倍。圖7a中,以虛線表示於存儲信號值c(-2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「2」並將新測定的信號值「4」存儲於初段q0的信號值c(-1)。另外,以實線表示於存儲信號值c(-1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「2」並將新測定的信號值「4」存儲於初段q0的信號值c(0)。
如此,即便於測定部11的投光量小且存儲部12中存儲的信號值比較小的情況下,判定部13亦可於藉由測定部11測定信號值的同時基於規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。此處,判定條件可為第1判定條件及第2判定條件的至少任一者。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(3)。因此,於本例的情況下,滿足第1判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
另外,本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(0)。另外,滿足第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(0)至信號值c(5)。進而,滿足第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(-4)至信號值c(4)。因此,於本例的情況下,滿足第2判定條件的信號值僅為信號值c(0)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(0)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
圖8a是利用曲線圖表示第5事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖8a中,橫軸表示FIFO階段,縱軸表示信號值,且利用曲線圖表示存儲部12中所存儲的信號值。
圖8b是表示第5事例中本實施形態的檢測裝置10中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。圖8b中,以表形式匯總表示圖5a中所示的信號值。
第5事例表示如下例子:與第1事例相比較,對象物100的移動快。具體而言,第5事例中,於對象物100已來到檢測範圍10a的情況下,由測定部11測定的信號值與第1事例的情況為相同的大小,但信號值的變化快。圖5a中,以虛線表示於存儲信號值c(-2)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(-1)。另外,以實線表示於存儲信號值c(-1)後,刪除第6段q6中存儲的最舊的信號值「4」並將新測定的信號值「8」存儲於初段q0的信號值c(0)。
如此,即便於對象物100移動快且存儲部12中存儲的信號值比較急遽地變化的情況下,判定部13亦可於藉由測定部11測定信號值的同時基於規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。此處,判定條件可為第1判定條件及第2判定條件的至少任一者。
本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(1)。另外,滿足第4段q4中存儲的信號值大於第5段q5中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(1)及信號值c(2)。因此,於本例的情況下,滿足第1判定條件的信號值僅為信號值c(1)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(1)的週期內對象物100已來到檢測範圍10a。
另外,本例的情況下,自信號值c(-5)至信號值c(5)中,滿足第6段q6中存儲的信號值、與第5段q5中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-5)至信號值c(1)。另外,滿足第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等的條件的信號值為信號值c(-1)至信號值c(5)。進而,滿足第1段q1中存儲的信號值及初段q0中存儲的信號值的任一者大於第6段q6中存儲的信號值及第5段q5中存儲的信號值的任一者且其差的絕對值大於規定值的條件的信號值為信號值c(-3)至信號值c(3)。因此,於本例的情況下,滿足第2判定條件的信號值為信號值c(-1)、信號值c(0)及信號值c(1)。因此,判定部13判定為於存儲有信號值c(-1)、信號值c(0)及信號值c(1)的期間內對象物100已來到檢測範圍10a。
如以上各事例所示,假設信號值根據使用狀況而變動,但儘管如此,亦可穩定地檢測出信號值的上升或下降,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
以上說明的第1事例~第5事例中,為了容易理解,而將信號值c(0)的波形的上升部分的中點存儲於FIFO階段的第3段q3中,並設為於第1判定條件及第2判定條件下在信號值c(0)附近均滿足判定條件的例子。當然,滿足判定條件的信號值亦可不將波形的上升部分的中點存儲於FIFO階段的中央段。
第1判定條件中,於判定中使用FIFO階段的第4段q4~第6段q6或第3段q3~第6段q6中存儲的信號值,且於判定中不使用初段q0~第2段q2中存儲的信號值。此處,對第1判定條件進行修正,若修正為以波形的上升部分的中點存儲於第1段q1時滿足判定條件的方式使用初段q0~第3段q3的判定條件,則關於第1週期可提早三個循環(cycle)地檢測出上升。更具體而言,第1判定條件可為如下條件:第3段q3中存儲的信號值、與第2段q2中存儲的信號值實質上相等;以及第1段q1中存儲的信號值大於第2段q2中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值。進而,亦可添加如下的至少任一條件:第1段q1中存儲的信號值、與初段q0中存儲的信號值實質上相等;以及初段q0中存儲的信號值大於第1段q1中存儲的信號值且其差的絕對值大於規定值。例如,於第1事例的情況下,滿足該判定條件的信號值為信號值c(-3)。並不限於第1判定條件,藉由如此設定使用FIFO記憶體的儘可能前段的部分的判定條件,可更早地檢測出信號波形的上升,從而可更早地檢測出對象物100已來到檢測範圍10a。
對象物100是否已來到檢測範圍10a,亦可將如下情況作為判定條件來進行判定:藉由執行藉由機械學習而生成的參數所特別指定的學習完成模型,而關於由時間序列的多個信號值構成的波形具有與設為機械學習用資料集的多個基準波形所具有的特徵共通的特徵,獲得肯定的結果。
圖9是表示藉由本實施形態的檢測裝置10而於檢測裝置10或搬送裝置50的各種狀態下有測定的可能性的、構成上升波形的信號值的例子的圖。圖9中,將與第1事例至第5事例的各事例中所存儲的信號值c(0)相同的信號值表示為有測定的可能性的構成上升波形的信號值。由圖9所示的信號值構成的波形為作為機械學習用資料集而準備的基準波形的例子。於利用下降波形來檢測對象物100的來到時,將下降波形設為基準波形。亦可將藉由檢測裝置10而針對各種對象物100有測定的可能性的上升波形或下降波形作為基準波形。
判定部13於藉由測定部11測定信號值的同時基於存儲部12中存儲的規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a。藉此,即便於信號值根據使用狀況而變動的情況下,亦可基於是否具有與對象物100已來到檢測範圍10a時有測定可能性的上升波形、即設為機械學習用資料集的多個基準波形所具有的特徵共通的特徵,來判定檢測對象物100是否已來到,可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔而檢測對象物100的來到。
本例的情況下,構成基準波形的多個信號值為與第1事例~第5事例中存儲的信號值c(0)相同的信號值。不過,構成基準波形的信號值亦可並非實際測定的信號值,亦可為由人或某種算則生成的信號值。
圖10是由本實施形態的檢測裝置10執行的學習完成模型的設定方法的流程圖。學習完成模型的設定方法為藉由學習裝置生成學習完成模型並將學習完成模型設定(安裝)於檢測裝置10的方法。
首先,關於作為機械學習用資料集而使用的多個基準波形,準備構成各基準波形的多個信號值(S30)。例如,準備圖9所示般的信號值。
其次,由作為電腦的學習裝置藉由機械學習生成學習完成模型,所述學習完成模型判定由存儲部12中存儲的規定數量的信號值構成的波形是否具有與多個基準波形所具有的特徵共通的特徵(S31)。此處,學習完成模型可為任意模型,例如可為類神經網路或決策樹。而且,藉由機械學習來生成學習完成模型的參數的算則可為任意,例如,若為類神經網路,則可藉由動量法(momentum method)或使用亞當(Adam)等的誤差逆傳播法來生成參數,例如若為決策樹,則亦可為分類與迴歸樹(Classification and Regression Trees,CART)或迭代二分器3(Iterative Dichotomiser 3,ID3)。
最後,將生成的學習完成模型設定(安裝)於檢測裝置10(S32)。藉由以上,結束設定方法。
圖11是包含圖10的設定方法的情況在內而更包括性地表示設定本實施形態的檢測裝置10的設定方法的流程圖。
首先,決定判定對象物100是否已來到檢測範圍10a的第1週期(S10)。第1週期可基於信號值波形的上升或下降所需的時間而以判定對象物100是否已來到檢測範圍10a所需的信號值儲存於存儲部12的方式決定。
其次,決定用於判定信號值的波形是否與上升波形或下降波形相符的判定條件(S11)。判定條件例如可為所述第1判定條件、或第2判定條件、或藉由執行學習完成模型而獲得規定結果的條件。判定條件亦可包含存儲部12中存儲的規定數量的信號值的獲得時間點中的、判定中使用的多個時間點的指定。例如,可指定存儲有存儲部12中存儲的規定數量的信號值中的判定中使用的信號值的三個以上的FIFO階段作為判定中使用的時間點。
而且,將第1週期及判定條件設定於檢測裝置10(S12)。藉由以上,結束設定方法。
第1週期的設定可基於電腦30的由用戶進行的輸入或使用檢測裝置10中所設置的未圖示的操作開關的由用戶進行的輸入來進行。
判定條件的決定及對檢測裝置10的設定較佳為藉由檢測裝置10的供給者來執行。此處,所謂檢測裝置10的供給者,是指檢測裝置10的製造者、銷售者、或者與檢測裝置10的導入相關的服務提供者等檢測裝置10的最終用戶以外的人員。判定條件為用於判定信號值的波形是否與構成上升波形或下降波形的信號值相符的條件,因此即便為不知檢測裝置10的最終用戶的對象物100的種類或檢測裝置10的設置狀態的供給者,亦可決定判定條件。進而,即便對象物100的種類或檢測裝置10的設置狀態等狀況為多種,檢測裝置10的最終用戶亦可於該些狀況下每次都不執行機械學習或教學(teaching)地直接使用檢測裝置10。關於判定中使用的多個時間點,亦可不包含於可設定的判定條件中並設為檢測裝置10的無法變更的構成。於藉由檢測裝置10的供給者再次執行S30及S31或S11等來準備判定條件的更新版(改良版)的情況下,亦可由領受經更新的判定條件的檢測裝置10的最終用戶進行設定方法中的、僅最後的設定步驟(S32、S12)。
根據本實施形態的設定方法,基於存儲部中所存儲的規定數量的信號值是否滿足判定條件來判定對象物是否已來到檢測範圍,而非基於藉由將信號值與臨限值進行比較而獲得的對象物的有無判定的變化來判定對象物是否已來到檢測範圍,藉此可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。
圖12是由本實施形態的檢測裝置10執行的檢測方法的流程圖。檢測方法為利用判定部13來判定對象物100是否已來到檢測範圍10a的方法。
首先,檢測裝置10利用測定部11而於第2週期中將物理量逐次轉換為信號值,並等待第1週期的存儲部12的更新時序(S20)。而且,對於將規定數量的信號值按照獲得的順序排序並加以存儲的存儲部12,刪除最舊的信號值並追加由測定部11新獲得的信號值(S21)。
其後,檢測裝置10判定是否為判定信號值是否滿足判定條件的週期(S22)。此處,於為判定週期的情況下(S22:是(YES)),判定部13判定存儲部12中所存儲的信號值中的規定的多個位次的信號值是否滿足判定條件(S23)。再者,判定條件例如可為所述第1判定條件、或第2判定條件、或藉由執行學習完成模型而獲得規定結果的條件。而且,於存儲部12中存儲的規定的多個信號值滿足判定條件的情況下(S23:YES),檢測裝置10判定為對象物100已來到檢測範圍10a,並由輸入/輸出部15輸出判定結果(S24)。於結束判定結果的輸出的情況、並非判定信號值是否滿足判定條件的週期的情況(S22:否(NO))及規定的多個信號值並不滿足判定條件的情況下(S23:否),檢測裝置10返回到等待第1週期的存儲部12的更新時序的處理(S20)。亦可繼續重覆進行以上處理。
根據本實施形態的檢測方法,基於由存儲部中所存儲的規定數量的信號值構成的波形是否滿足判定條件來判定對象物是否已來到檢測範圍,而非將某時間點的信號值與臨限值進行比較而檢測出檢測範圍內的對象物的有無,並藉由檢測結果的變化來判定對象物是否已來到,藉此可消除用戶根據使用狀況來設定臨限值的負擔並檢測對象物的來到。進而,該判定條件為用於判定信號值的波形是否與上升波形或下降波形相符的條件,因此即便對象物的種類或檢測裝置的設置狀態不同亦可應用共通的判定條件的情況多。就該方面而言,用戶於進行檢測執行的準備的階段中的負擔亦得到減輕。
以上說明的實施形態為用於容易理解本發明者,而非意圖限定地解釋本發明者。實施形態所包括的各要素及其配置、材料、條件、形狀及尺寸等並不限定於例示者,亦可適宜變更。另外,亦可對不同的實施形態中所示的構成彼此局部進行置換或加以組合。
[附記1]
一種檢測裝置(10),其為基於與物理量對應的信號值來檢測對象物(100)已來到檢測範圍(10a)的檢測裝置(10),所述物理量的值根據所述對象物(100)是否已來到所述檢測範圍(10a)而變化,所述檢測裝置(10)包括:
測定部(11),將所述物理量逐次轉換為所述信號值;
存儲部(12),包括用於對規定數量的所述信號值按照自所述測定部(11)獲得的順序排序並加以存儲的存儲區域,且於第1週期利用自所述測定部(11)新獲得的所述信號值對所存儲的規定數量的所述信號值進行更新;以及
判定部(13),以每進行一次或多次所述更新而為一次的頻率,基於所述存儲部(12)中所存儲的所述信號值中的規定的多個位次的所述信號值是否滿足判定條件來判定所述對象物(100)是否已來到所述檢測範圍(10a),所述判定條件用於判定所述規定的多個位次的所述信號值是否與構成上升波形或下降波形的信號值相符。
1:檢測系統
10:檢測裝置
10a:檢測範圍
11:測定部
12:存儲部
13:判定部
14:控制部
15:輸入/輸出部
20:控制器
30:電腦
40:機器人
50:搬送裝置
100:對象物
q0~qn:初段~第n段
s0~sn:信號值
S10~S12、S20~S24、S30~S32:步驟
圖1是表示包含本發明的實施形態的檢測裝置的檢測系統的概要的圖。
圖2是表示本實施形態的檢測裝置的構成的圖。
圖3a是利用曲線圖表示由本實施形態的檢測裝置測定的信號值的一例的圖。
圖3b是利用曲線圖表示本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖4a是利用曲線圖表示第1事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖4b是表示第1事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖5a是利用曲線圖表示第2事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖5b是表示第2事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖6a是利用曲線圖表示第3事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖6b是表示第3事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖7a是利用曲線圖表示第4事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖7b是表示第4事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖8a是利用曲線圖表示第5事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖8b是表示第5事例中本實施形態的檢測裝置中所存儲的規定數量的信號值的一例的圖。
圖9是表示假設由本實施形態的檢測裝置收集的信號值的例子的圖。
圖10是由本實施形態的檢測裝置執行的學習完成模型的安裝方法的流程圖。
圖11是設定本實施形態的檢測裝置的設定方法的流程圖。
圖12是由本實施形態的檢測裝置執行的檢測方法的流程圖。
10:檢測裝置
11:測定部
12:存儲部
13:判定部
14:控制部
15:輸入/輸出部
q0~qn:初段~第n段
s0~sn:信號值
Claims (7)
- 一種檢測裝置,其為基於與物理量對應的信號值來檢測對象物已來到檢測範圍的檢測裝置,所述物理量的值根據所述對象物是否已來到所述檢測範圍而變化,所述檢測裝置包括: 測定部,將所述物理量逐次轉換為所述信號值; 存儲部,包括用於對規定數量的所述信號值按照自所述測定部獲得的順序排序並加以存儲的存儲區域,且於第1週期利用自所述測定部新獲得的所述信號值對所存儲的規定數量的所述信號值進行更新;以及 判定部,以每進行一次或多次所述更新而為一次的頻率,基於所述存儲部中所存儲的所述信號值中的規定的多個位次的所述信號值是否滿足判定條件來判定所述對象物是否已來到所述檢測範圍,所述判定條件用於判定所述規定的多個位次的所述信號值是否與構成上升波形或下降波形的信號值相符。
- 如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置,其中所述存儲部刪除所述規定數量的所述信號值中的最舊的所述信號值而存儲新獲得的所述信號值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的檢測裝置,其中所述第1週期能夠變更。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的檢測裝置,其中所述判定條件包含: 於第1時間點獲得的所述信號值與於比所述第1時間點靠後的第2時間點獲得的所述信號值實質上相等;以及 於所述第2時間點獲得的所述信號值與於比所述第2時間點靠後的第3時間點獲得的所述信號值的差的絕對值大於規定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的檢測裝置,其中所述判定條件包含: 於第1時間點獲得的所述信號值與於比所述第1時間點靠後的第2時間點獲得的所述信號值實質上相等; 於比所述第2時間點靠後的第3時間點獲得的所述信號值與於比所述第3時間點靠後的第4時間點獲得的所述信號值實質上相等;以及 於所述第1時間點獲得的所述信號值及於所述第2時間點獲得的所述信號值的任一者與於所述第3時間點獲得的所述信號值及於所述第4時間點獲得的所述信號值的任一者的差的絕對值大於規定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的檢測裝置,其中所述判定條件為:藉由執行藉由機械學習而生成的參數所特別指定的學習完成模型,而關於由時間序列的多個信號值構成的波形具有與設為機械學習用資料集的多個基準波形所具有的特徵共通的特徵,獲得肯定的結果。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的檢測裝置,其進而包括接受所述判定條件的輸入的輸入部。
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