WO2013080577A1 - 光電センサおよび光電センサの受光状態を確認する作業の支援方法 - Google Patents

光電センサおよび光電センサの受光状態を確認する作業の支援方法 Download PDF

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WO2013080577A1
WO2013080577A1 PCT/JP2012/056105 JP2012056105W WO2013080577A1 WO 2013080577 A1 WO2013080577 A1 WO 2013080577A1 JP 2012056105 W JP2012056105 W JP 2012056105W WO 2013080577 A1 WO2013080577 A1 WO 2013080577A1
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WO
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light
amount
received light
received
period
Prior art date
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PCT/JP2012/056105
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拓矢 松嶋
権藤　清彦
雄介 飯田
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オムロン株式会社
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    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
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    • H03K2217/94116—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated using an optical detector increasing reliability, fail-safe

Definitions

  • the present invention projects light for detection, receives the projected light or reflected light for the projected light, and detects an object by comparing the amount of received light with a predetermined threshold value.
  • the present invention relates to a photoelectric sensor.
  • the transmission type sensor outputs a detection signal indicating “object present” when a change from a mountain to a valley occurs.
  • the reflection type sensor outputs a detection signal indicating “there is an object” when the change from the valley to the mountain occurs.
  • a small object or an object that moves at high speed is often used as a detection target, and a plurality of types of objects may be the detection target, so the reflection state (reflectance, reflection direction) depends on the detection target object. Etc.) may fluctuate. If the fluctuation of the reflection state is large, the variation of the received light peaks and troughs also increases.
  • the peak value of the peak having the largest amplitude among the peaks included in the period of a certain length and the peak value of the valley having the largest amplitude among the valleys included in the same period Since the bottom value is extracted and displayed, a value having a sufficient margin for these values is set as the threshold value. For this reason, if there is a large variation in the peaks and valleys of the amount of received light, the margin with respect to the threshold is small in the peaks and valleys with small amplitudes, and the detection operation may become unstable.
  • the present invention has been made paying attention to the above problem, and an object thereof is to display information suitable for determining a threshold suitable for detection.
  • the photoelectric sensor to which the present invention is applied includes a light projecting unit that projects light for detection, a light receiving unit that performs light receiving processing according to the light projecting operation, and a received light amount obtained by the light receiving process as a threshold value. And a detection means for determining whether the light incident state or the non-light incident state by comparing with the above, and outputting a result of the determination. Further, the following representative received light amount specifying means and output means It comprises.
  • the representative received light amount specifying means sets a plurality of light incident periods in which the received light amount is determined to be the light incident state based on the currently set threshold value, in the light incident period in which the light received amount is relatively lowest. From the obtained received light amounts, a representative received light amount indicating a light incident state is specified, and relative light reception is performed for a plurality of non-light incident periods in which the received light amount is determined to be a non-light incident state by the threshold value. A representative received light amount representing a non-light incident state is specified from the received light amounts obtained in the non-light incident period when the amount is the highest.
  • the output means outputs information indicating the two representative received light quantities specified by the representative received light quantity specifying means for displaying each representative received light quantity. In the display process performed in accordance with this output, for example, the representative received light amounts can be displayed side by side, or both can be alternately displayed according to the switching operation.
  • the light incident period corresponds to a period in which a peak of received light amount occurs
  • the non-light incident period corresponds to a period in which a valley of received light amount occurs.
  • the threshold value for dividing the light incident period and the non-light incident period to be processed by the representative received light amount specifying unit is not limited to the threshold value set for the determination process of the detection unit, but the determination process. It may be a threshold value temporarily set as a candidate value for changing the threshold value for.
  • the representative received light amount specifying means for a plurality of light incident periods that occur within a predetermined time period, sets the received light amounts obtained within each period in descending order of size.
  • the received light amount corresponding to the first specific order is extracted, and the minimum value among the extracted received light amounts is specified as the representative received light amount representing the light incident state.
  • the received light amount corresponding to the second specific order is extracted, The maximum value among the extracted received light amounts is specified as the representative received light amount representing the non-incident state.
  • the first and second specific ranks may be predetermined and fixed ranks, or may be ranks that can be changed by user input or the like.
  • the time required for a sufficient number of objects to pass through is determined based on the moving speed of the detection object, and this time is set as the processing time by the representative received light amount specifying means. It is possible to obtain peaks and valleys of received light amounts varying in various values, and to display the received light amounts of peaks and valleys having the smallest margin with respect to the threshold value obtained by dividing the peaks and valleys.
  • the representative received light amount specifying unit compares the received light amount obtained by the light receiving process with a threshold value to determine the switching between the light incident period and the non-light incident period. For the period, the received light amount corresponding to the first specific order is extracted when the received light amounts obtained in the period are arranged in descending order of the size, and for the non-light incident period, the received light amount obtained in the period is increased. The amount of received light corresponding to the second specific order when extracted in ascending order is extracted. In addition, each time the switching from the light incident period to the non-light incident period is determined, the minimum value among the received light amounts extracted for a plurality of light incident periods in the past going back from the light incident period immediately before that is representative of the light incident state.
  • the maximum value among the received light amounts extracted for a plurality of past non-light incident periods going back from the previous non-light incident period each time it is specified as the amount of received light and the change from the non-light incident period to the light incident period is determined. It is specified as a representative received light amount representing a non-light incident state.
  • the first and second specific orders may be predetermined orders that are fixed, or may be orders that can be changed by user input or the like. According to this embodiment, for example, by acquiring the amount of light received while a plurality of objects are moving and performing processing, the threshold is finally determined from the mountains and valleys corresponding to each object. It is possible to display the representative received light amount of the peak and valley closest to the value.
  • the detection unit obtains the received light amount data from the light receiving unit at a constant time interval and compares it with a threshold value, so that it can be detected in either the light incident state or the non-light incident state.
  • the output is inverted on condition that the received light amount data for obtaining the same determination result as after the switching is acquired for a certain number of P times.
  • the representative received light amount specifying means has a Pth highest received light amount counted from the maximum received light amount during the light incident period and a Pth lowest received light amount counted from the minimum received light amount during the non-light incident period.
  • the minimum value among the representative received light amounts in each light incident period is specified as the representative received light amount representing the light incident state, and the representative received light amount in each non-light incident period is determined.
  • the maximum value among them is specified as a representative received light amount representing a non-light incident state.
  • the threshold value is not set so that P received light amounts can be secured, erroneous detection occurs. Even when P received light amounts are obtained, it is difficult to perform stable detection with respect to variations in the received light amount if the margin of the received light amount with respect to the threshold is small.
  • the minimum value among the Pth highest received light amount of each peak and the maximum value among the Pth lowest received light amount of each valley are displayed. Therefore, the user can easily determine the threshold value suitable for the detection process from the relationship between the two values.
  • the output unit includes a display unit for displaying the two representative received light amounts specified by the representative received light amount specifying unit. That is, the detection sensor itself has a function of displaying two types of representative received light amounts. Even when the output means does not include a display unit, information indicating each representative received light amount can be given to an external display device for display.
  • the photoelectric sensor includes an operation unit for performing an operation for changing a threshold value, and a detection unit determination process in conjunction with the display of two representative received light amounts specified by the representative received light amount specifying unit.
  • the threshold value is output so that the threshold value set for the display is displayed, and the threshold value is changed according to the operation by the operation unit in the state where the display by this output is performed.
  • Threshold value changing means is further provided. According to this configuration, for example, the current threshold value is displayed in response to an operation for calling the threshold value for each representative received light amount display, and the user can display the threshold value and the representative received light amount. When it is determined that the relationship with is not appropriate, the threshold value can be changed by an operation.
  • the display of the threshold value may be performed by switching to the display of the representative light reception amount, or a method of adding the threshold value display to the display of the representative light reception amount may be adopted.
  • each representative light reception amount and threshold value may be displayed from the beginning in a manner that allows comparison between the three without performing a threshold value calling operation by the user.
  • the present invention can be applied to a method for supporting the operation of confirming the light receiving state of the photoelectric sensor.
  • a plurality of light incident periods in which the amount of received light that can be determined as the light incident state is obtained from the threshold value currently set in the photoelectric sensor, and the light incident period in which the light received amount is relatively the lowest is obtained.
  • the representative received light amount indicating the light incident state is specified, and the light received amount is relatively determined for a plurality of non-light incident periods in which the received light amount can be determined as the non-light incident state by the threshold value.
  • the representative received light amount indicating the non-light-entered state is identified from the received light amounts obtained during the non-light-incidence period in which the highest is received, and the two specified representative received light amounts are displayed.
  • the above method can be implemented by the control unit of the photoelectric sensor, but is not limited to this.
  • the amount of received light acquired from the light receiving unit of the photoelectric sensor is transmitted to an external device, and the representative amount of received light is specified or displayed by the external device. May be performed.
  • the process of specifying the representative received light amount may be performed by a photoelectric sensor, and the specified representative received light amount may be transmitted to an external device to display the representative received light amount outside the sensor.
  • the representative amount of received light in the period with the smallest margin with respect to the threshold value is displayed for each of the light incident period and the non-light incident period. Therefore, the user can determine that the received light amount that provides a sufficient margin for both representative received light amounts is an appropriate value of the threshold value. Therefore, when the current threshold value is far from the appropriate value, stable detection processing can be performed by changing the threshold value.
  • the photoelectric sensor 1 includes a main body 10 and a pair of optical fibers 11 and 12 attached to the front surface of the main body 10.
  • the optical fiber 11 is for light projection
  • the other optical fiber 12 is for light reception.
  • Head portions 11A and 12A each including a lens or the like are attached to the tip portions of the optical fibers 11 and 12, respectively.
  • the actual optical fibers 11 and 12 can be longer than the illustrated state.
  • the optical fibers 11 and 12 are inserted into the insertion ports 11B and 12B on the front surface of the main body 10, respectively.
  • a light projecting portion is provided in the vicinity of the insertion port 11B of the light projecting optical fiber 11, and a light receiving unit is provided in the vicinity of the insertion port 12B of the light receiving optical fiber 12.
  • a connection cable 14 is drawn from the back surface of the main body 10.
  • the photoelectric sensor 1 functions as a transmissive sensor that receives light projected from the light projecting unit by the light receiving unit and discriminates that the optical path is shielded from being “object present”. It can also function as a reflective photoelectric sensor that receives reflected light and discriminates that there is an object.
  • a common head portion is attached to the tip of each of the optical fibers 11 and 12, and this head portion is arranged toward the detection area.
  • the received light amount data generated by the light receiving unit is input to the control unit (CPU), and it is determined whether it is in the light incident state by comparison with a threshold value registered in advance, and the determination result is output.
  • the control unit CPU
  • a display unit 100 and a plurality of push button switches SW1 to SW5 are provided on the upper surface of the main body unit 10.
  • the cover 13 is put on the upper surface when in use, but the cover 13 is opened at the time of setting or the like, and the push button switches SW1 to SW5 can be operated.
  • FIG. 2 is a perspective view of the main body 10 with the cover 13 opened
  • FIG. 3 is a front view of the upper surface. Since the cover 13 is transparent, the display on the display unit 100 can be confirmed via the cover 13 even when the cover 13 is attached.
  • a push button switch SW1 is provided at a position near the front of the main body, a display unit 100 is provided behind the push button switch SW1, and four push button switches SW2, SW3, SW4 are provided behind the display unit 100. , SW5 is deployed.
  • the button part of pushbutton switch SW2, SW3 is united, the switch main body (not shown) in the housing
  • the display unit 100 is provided with a pair of indicators 101, 102 and five indicator lights 111-115.
  • the display devices 101 and 102 are a combination of four 7-segment LEDs, and display numbers and alphabetic character strings of up to 4 digits, respectively.
  • the switch SW1 Since the front pushbutton switch SW1 is used for a tuning process to be described later, the switch SW1 is hereinafter referred to as “tuning switch SW1”.
  • a pair of push button switches SW2 and SW3 on the rear side of the display unit 100 are used to change numerical values and submenus displayed on the display devices 101 and 102.
  • the switch SW2 with the + mark on the button portion is referred to as “up switch SW2”
  • the switch SW3 with the ⁇ mark on the button portion is referred to as “down switch SW3”.
  • the push button switch SW4 is used for switching between the measurement mode and the setting mode, and for selecting and determining the main menu of the setting mode.
  • this switch SW4 is referred to as “mode switch SW4”.
  • mode switch SW4 When any setting is made in the setting mode, the set content is confirmed.
  • mode switch SW4 When the mode is switched to the measurement mode by the mode switch SW4, the measurement is started with the set contents.
  • the push button switch SW5 is for switching the output format of the sensor 1. Specifically, the “light on mode” that turns the output on when the amount of received light exceeds a threshold value or the “dark on” state that turns the output on when the amount of received light falls below the threshold value. Mode "is selected.
  • the indicator lamp 111 is lit when the detection signal from the sensor 1 is turned on in the detection process.
  • the indicator lamp 112 is lit when the light-on mode is selected, and the indicator lamp 113 is lit when the dark-on mode is selected.
  • the indicator lamp 114 is lit when the process for automatically adjusting the amount of received light on the display is set to be effective.
  • the indicator lamp 115 is lit while the tuning process is being performed and after the end of tuning.
  • FIG. 4 shows the electrical configuration of the photoelectric sensor 1.
  • a memory 106 storing a program, a display unit 100, an operation unit 110, an external device interface 107, an output unit 108, a power source, in addition to the light projecting unit 103 and the light receiving unit 104
  • the unit 109 and the like are connected.
  • the display unit 100 includes the above-described indicators 101 and 102 and indicator lights 111 to 115, and the operation unit 110 includes pushbutton switches SW1 to SW5.
  • the light projecting unit 103 includes an LED 131 and an LED drive circuit 132, and the light receiving unit 104 includes an amplifying circuit 142 and an A / D conversion circuit 143 in addition to a photodiode (PD) 141.
  • PD photodiode
  • a driving current flows from the LED drive circuit 132 to the LED 131, and a light projecting process is performed.
  • the output from the photodiode 141 is processed by the amplification circuit 142 and the A / D conversion circuit 143, thereby generating digital data representing the amount of received light (hereinafter referred to as “light reception amount data”). .
  • the CPU 105 inputs the received light amount data from the light receiving unit 104 and executes the detection process while controlling the operations of the light projecting unit 103 and the light receiving unit 104 according to the program stored in the memory 106.
  • the detection result is output via the output unit 108 and the external device interface 107.
  • threshold setting processing and sensitivity adjustment processing which are indispensable settings for detection processing, are performed collectively.
  • the tuning switch SW1 is continuously pressed for a predetermined time or more while moving the workpiece under the same conditions as at the time of detection. Specify the minimum value.
  • the sensitivity is adjusted so that the maximum value becomes a predetermined target value, the minimum value is corrected in accordance with this adjustment, and an intermediate value between the maximum value and the minimum value is set as a threshold value.
  • the sensitivity is adjusted by adjusting the drive current flowing through the light projecting unit 103 and the magnification of the amplifier circuit 142 of the light receiving unit 104.
  • tuning processing may be performed in accordance with an operation of pressing the tuning switch SW1 twice with a relatively short interval.
  • one operation is performed in a state where the work is placed in the detection area, and the other operation is performed in a state where the work is not in the detection area.
  • the sensitivity is adjusted so that the higher value of the received light amount captured in accordance with each operation becomes the target value, and the other received light amount is corrected in accordance with this adjustment.
  • a setting menu is displayed on each of the displays 101 and 102 of the display unit 100.
  • the user performs a desired setting while switching the menu display using the up switch SW2 or the down switch SW3.
  • the above setting mode includes a process of checking the light receiving state of the sensor and manually changing the threshold set by the tuning process as necessary.
  • FIG. 5 shows a display example developed on the display unit 100 for the work of confirming the amount of received light and the work of changing the threshold value.
  • the user selects and displays a character string “disp” (abbreviation of “display”) as shown in FIG.
  • the character string “Pb” is displayed on the device 102.
  • the display device 101 enters a state of displaying the character string “PEAK”, and the display device 102 displays “botn (n is A character string “with bar” (which means “BOTTOM”) is displayed.
  • the display units 101 and 102 display numerical values as shown in FIG.
  • a state where a received light amount equal to or greater than the threshold value is set as a light incident state
  • a state where a received light amount smaller than the threshold value is set as a non-light incident state
  • a numerical value displayed on the display 101 is a representative received light amount in a period (light incident period) in which the light incident state continues
  • a numerical value (1467) displayed on the display unit 102 is a representative in a period (non light incident period) in which the non-light incident state continues. This is the amount of light received.
  • the display in FIG. 5C and the display in FIG. 5B are alternately switched after a predetermined time. Thereby, the representative received light amount displayed on the display device 101 is presented to the user as the peak value of the received light amount, and the representative received light amount displayed on the display device 102 is presented to the user as the bottom value of the received light amount.
  • each representative received light amount displayed on the display unit 101 is referred to as a peak value
  • the representative received light amount displayed on the display unit 102 is referred to as a bottom value.
  • each representative received light amount is not the maximum value or the minimum value of the received light amount.
  • the display ends, and “th” is displayed on the display 102 as shown in FIG. And a numerical value indicating the current threshold value is displayed on the display unit 101.
  • the user can freely change the numerical value of the display 101 as shown in FIG. 5E by operating the up switch SW2 and the down switch SW3.
  • the mode switch SW4 is operated after this change, the measurement mode is returned to and detection processing using the changed numerical value as a threshold value is started.
  • the display form of the peak value and the bottom value and the display of the threshold value are not limited to the example of FIG. 5, but, for example, three kinds of values are switched one by one together with a character string indicating the meaning of each value. May be displayed.
  • the display unit 100 may be configured by a liquid crystal panel or the like to display three types of values in parallel. In this case, each numerical value may be displayed in a form that visually represents the size, such as a bar graph.
  • the amount of received light is sampled according to the clock pulse for control, and the sampled received light amount is compared with a threshold value to determine whether the light incident state or the non-light incident state.
  • the output is controlled while discriminating. However, even if the determination result is switched, the output is not switched immediately, but the output is switched after confirming that the same result as that after the switching is obtained a certain number P times continuously.
  • the CPU 105 After confirming that the incident light P continues for the first time, the light output is switched from an output indicating non-incident light to an output indicating light incident. Similarly, when changing from a state where the amount of received light indicating the incident light is obtained to a state where the amount of received light indicating the non-incident light is obtained, confirm that the non-incident light continues P times for the first time. Then, the output indicating incident light is switched to the output indicating non-incident light. Therefore, when the time when the light receiving state changes is the first time, the output is switched in accordance with the timing of the P + 1th light receiving.
  • pulse count type detection process The detection process by the above method is hereinafter referred to as “pulse count type detection process”.
  • the accuracy and speed of detection can be changed by changing the value of P.
  • four types of detection modes as shown in FIG. 6 are prepared, and any one of them can be selected in the setting mode.
  • FIG. 7 shows a specific example of the detection process of the pulse count method together with the problem.
  • FIG. 7 shows a change curve of the amount of received light. On this curve, the sampling points by the CPU 105 are indicated by dots, and each sampling point and a change in output from the sensor are shown in correspondence with each other.
  • the change curve of the amount of received light in the example of FIG. 7 is generated while two workpieces pass through the detection area, and one peak and valley are generated for each workpiece. Due to the large difference, the amplitudes of the peaks and valleys vary considerably. Also, the amplitude and width of the peaks and valleys vary depending on the set threshold value. Even when the variation in the amount of received light is large, as shown in FIG. 7A, if the threshold is set in a state where each peak and each valley include two or more sampling points, the workpiece The output can be switched on / off each time. On the other hand, when the threshold value is set to a value lower than that in FIG. 7 (1) as in the example of FIG. 7 (2), and there is only one sampling point for a valley, an output is output to this valley. It becomes impossible to switch. As a result, in the example of FIG. 7B, two workpieces are erroneously detected as one workpiece.
  • the received light amount when the workpiece is in the detection area and the received light amount when the workpiece is not in the detection area are acquired, and the threshold value is automatically set based on each received light amount.
  • the threshold values are set based on the amount of light received from peaks and valleys with large variations in amplitude and large amplitudes, the threshold values are biased to either one of peaks or valleys with small amplitudes. .
  • one representative received light amount is extracted from each of the light incident period and the non-light incident period, and the minimum value (hereinafter referred to as MT) of the representative light received amount in each light incident period is extracted.
  • (Min .) is a peak value
  • the maximum value (hereinafter referred to as VY max ) of the representative received light amount in the non-light-incidence period is a bottom value.
  • the display example shown in FIG. 5C displays MT min and VY max specified by this method.
  • the representative received light amount is extracted based on the pulse count number P set in the detection process. Specifically, for the light incident period, when the light reception amounts during the period are arranged in descending order from the maximum value, the Pth received light amount is extracted as the representative light reception amount. When the received light amounts are arranged in ascending order from the minimum value, the received light amount located at the Pth is extracted as the representative received light amount.
  • FIG. 8 shows a processing procedure for performing the display shown in FIG. 9A shows the detailed procedure of the light incident process (step S111) in FIG. 8, and FIG. 9B shows the detailed procedure of the non-light incident process (step S121) in FIG. Indicates.
  • FIG. 10 shows an example in which the value of the buffer that stores the received light amount related to the specification of the representative received light amount during the light incident period changes.
  • a predetermined processing time is set to T seconds, and the passage of time is checked by a timer in the control unit 105.
  • initialization processing is performed.
  • initial values are set for the peak value MT min displayed on the display device 101, the bottom value VY max displayed on the display device 102, and the two types of buffers mt (i) and vy (j). Processing is included.
  • the maximum value 9999 that can be displayed on the display unit 101 is stored as an initial value
  • VY max the minimum value 0 displayed on the display unit 102 is stored as an initial value.
  • step S102 the timer is reset (step S102). Thereafter, the received light amount D is acquired at a timing according to the clock pulse (step S103), and the acquired received light amount D is compared with a threshold value to determine whether the light is incident or not (step S104).
  • step S ⁇ b> 104 switching between incident light and non-incident light is determined according to the same pulse count method as in the detection process. That is, if the received light amount D acquired in step S103 is equal to or greater than the threshold value, it is further determined that the received light amount that is equal to or greater than the threshold value has been received P-1 times in succession and is in the incident light state. .
  • the received light amount D acquired in step S103 is smaller than the threshold value, it is determined that the received light amount is smaller than the threshold value P-1 times in succession, and it is determined that the light is not incident.
  • step S104 If it is determined in step S104 that the light is incident, the process proceeds to the light incident process in step S111. If it is determined that the light is not incident, the process proceeds to the non-light incident process in step S121. Transition.
  • the acquired received light amount D is compared.
  • step S12 and subsequent step S13 are “YES”, and the process proceeds to step S14.
  • step S14 the current value of the buffer mt (i + 1) is discarded, and the value of mt (i) is stored in the buffer mt (i + 1).
  • step S15 the received light amount D is stored in mt (i).
  • step S16 Thereafter, until i becomes 1 (“YES” in step S16), the same processing as described above is repeatedly executed. However, when the received light amount D becomes mt (i) or less in the middle (step S12 is “NO”). ) Terminates the process.
  • 0 is set as an initial value. If the initial received light amount D after initialization is 100, mt (1), mt (2), and mt (3) are all smaller than D, so the loop of steps S12 to S17 is repeated three times. .
  • 100 is stored in mt (3) in step S15.
  • 0 of mt (2) is moved to mt (3) by step S14, and 100 is stored in mt (2) by step S15.
  • 0 in mt (1) is moved to mt (2) in step S14, and 100 is stored in mt (1) in step S15.
  • the loop of steps S12 to S17 is repeated three times, and 150 is stored in mt (3) in the first loop.
  • 0 of mt (2) moves to mt (3)
  • 150 is stored in mt (2).
  • 100 of mt (1) moves to mt (2)
  • 150 is stored in mt (1).
  • step S15 If the amount of received light D for the third time is 80, a value 0 smaller than D is stored in mt (3) focused on in the first loop, so 80 is stored in mt (3) in step S15. Is done. However, in the second loop, since a value (100) greater than D is stored in mt (2) of interest, the determination in step S12 is “NO”, and the process ends. Thereby, the values of mt (2) and mt (1) are maintained.
  • the maximum value of the light reception amount is stored in the buffer mt (1), and from the second highest light reception amount below.
  • the received light amounts up to the P-th highest received light amount are sequentially stored in mt (2)... Mt (P).
  • the non-light incident process shown in FIG. 9B also proceeds in the same flow as the light incident process of FIG. 9A.
  • the buffer vy (j) is rewritten to the acquired received light amount D (step S25). If j is smaller than P, the value of the buffer vy (j) is moved to vy (j + 1) before executing step S25 (steps S23 and S24).
  • Step S27 decrementing the value of j (step S27), when j becomes 1 (“YES” at step S26), or when vy (j) becomes less than or equal to the acquired received light amount D (Step S22 is “NO”), the process is terminated.
  • the minimum value of the received light amount is stored in the buffer vy (1).
  • Each received light amount from the amount to the Pth lowest received light amount is sequentially stored in the buffers vy (2)... Vy (P).
  • step S111 the P received light amounts used for the above determination are sequentially set to D, and the process of FIG. 9A is executed. . Thereafter, on the condition that T seconds have not elapsed ("NO" in step S112), the amount of received light is acquired again (step S113), and it is determined whether or not the light reception amount D has switched to the non-incident state. To do.
  • the processing shown in FIG. 9A is executed for each light reception amount during the light incident period, and corresponds to the Pth counting from the light reception amount (maximum light reception amount) at the peak of the light reception amount in descending order.
  • the received light amount is stored in the buffer mt (P).
  • step S121 the P received light amounts used in the determination of step S104 or step S114 are set to D in order, and the process of FIG. 9B is executed. Thereafter, on condition that T seconds have not elapsed ("NO" in step S122), the amount of received light is acquired again (step S123), and it is determined whether or not the light reception state is switched by the acquired amount of received light D (step S123). Step S124).
  • step S124 the determination is “NO” until the received light amount equal to or greater than the threshold value D is received P times continuously.
  • the processing shown in FIG. 9B is executed for each received light amount during the non-light incident period.
  • the Pth received light amount counted in ascending order from the bottom of the received light amount (minimum received light amount) is stored in the buffer vy (P).
  • the P-th highest received light amount from the maximum value is extracted as the representative received light amount for each received light amount group (crest of received light amount) during the light incident period, and the minimum value among these representative received light amounts is MT min.
  • the P-th lowest received light amount counted from the minimum value is extracted as the representative received light amount for each received light amount group (received light valley) during the non-incident period, and the maximum value among the representative received light amounts is VY max.
  • step S112 or step S122 becomes “YES” and the process proceeds to step S105, where MT min at that time is displayed as a peak value on the display 101, and VY Max is displayed on the display 102 as a bottom value.
  • the process ends with the above display. Thereafter, the process waits for a user operation while appropriately switching between the state of displaying MT min and VY max and the display shown in FIG.
  • the process ends, and the state shifts to a state in which a threshold value is displayed ((d) in FIG. 5).
  • these values can be output to an external device in accordance with the display of the peak value MT min and the bottom value VY max . Even when the sensor main body does not have a display unit, it is possible to output the specified MT min and VY max to an external device and display each value on an external monitor.
  • the processing for specifying the peak value MT min and the bottom value VY max is performed once.
  • the processing illustrated in FIG. 8 is performed until an operation for setting a threshold value is performed.
  • the display of the peak value and the bottom value may be periodically updated.
  • the length of the processing cycle (T for T seconds) may be changed according to the user's setting operation.
  • each value may be output to the outside or stored in the memory 106 in accordance with the display update. In this way, even if it is difficult to directly recognize the change in the amount of received light due to the movement of the workpiece at a high speed, the workpiece can be detected based on the degree of variation in the displayed peak and bottom values. It is possible to know an approximate change in the amount of received light that accompanies the movement.
  • the representative received light amount extracted from the peaks and valleys having the smallest margin with respect to the current threshold value among the peaks and valleys of the received light amount generated during T seconds. are displayed as a peak value and a bottom value.
  • the value closest to the threshold value among the received light amount data necessary for determining the switching between the light incident state and the non-light incident state is , Specified as a peak value and a bottom value.
  • the user determines that a value having a margin with respect to both the displayed peak value and bottom value (for example, an intermediate value between the peak value and the bottom value) is an appropriate value of the threshold value, and switches the value. If the threshold value displayed according to the operation (see FIG. 5D) is a value close to the appropriate value, it is interpreted that the detection process can be stably executed. On the other hand, if there is a large difference between the appropriate threshold value and the displayed threshold value, the threshold value is biased and it may be necessary to change the threshold value. Recognize.
  • step S105 when such a result is obtained, it is desirable to prompt an error display by displaying an error after displaying MT min and VY max or alternately with this display.
  • the maximum of each light incident period The smallest value in the amount of received light may be displayed as the peak value, and the largest value in the minimum amount of received light in each non-light incident period may be displayed as the bottom value.
  • the representative received light amount in each light incident period and each non-light incident period is compared for each type of period, the minimum value in the representative light received amount in the light incident period is a peak, and the non-light incident period
  • the maximum value and the bottom value in the representative received light amount are set, the method for specifying the peak value and the bottom value is not limited to this.
  • the average value of each received light amount from the maximum received light amount to the Pth highest received light amount is calculated, and the representative received light amount of the light incident period in which this average value is minimum is specified as the peak value. Also good.
  • the average value of each received light quantity from the minimum received light quantity to the Pth lowest received light quantity is calculated, and the representative received light quantity of the non-light-incident period in which this average value is maximum is specified as the bottom value. May be.
  • the peak value and the bottom value of the display target are specified from the predetermined amount of light received for T seconds.
  • MT min and VY max are set after the processing is started. These may be displayed in response to the first specification of values, and thereafter the display may be updated accordingly whenever the value of MT min or VY max is updated.
  • the user can determine the appropriate threshold value based on the stable display of the peak value and the bottom value.
  • the switching is performed every time the light incident period and the non-light incident period are switched by the process shown in FIG.
  • the display may be updated with the representative light reception amount in the period immediately before.
  • the peak value is MT and the bottom value is VY.
  • step S202 the received light amount D is acquired (step S202), and it is determined whether the light is incident or not. Also in this embodiment, the determination is confirmed when the same light receiving state continues P times, and when it is determined that the light is incident, the P received light amounts used for the determination are sequentially targeted.
  • step S211 the incident light process is executed. Similarly, when it is determined that the light is not incident, the P light reception amount used in the determination is sequentially processed, and the non-light incident process in step S221 is executed.
  • the specific procedure of step S211 is the same as that shown in FIG. 9A, and the specific procedure of step S221 is the same as that shown in FIG. 9B.
  • the received light amount D is acquired again (step S212), and when it is determined that the light incident state continues with the received light amount D (step S213 is “NO”). Then, the light reception process (step S211) is executed again for the newly received light reception amount D as a target. Hereinafter, similarly, the acquisition of the received light amount D and the process during incident light are repeated until it is determined that the light incident state has been switched (“YES” in step S213).
  • the buffer mt (P) when switched from the light incident state to the non-light incident state by the above-described series of processing (step S213: “YES”) is Pth higher than the maximum received light amount during the light incident period.
  • the amount of received light is stored.
  • the value of mt (P) is set to MT, and in step S215, the buffer mt (i) is returned to the initial value of zero. Further, in step S216, MT is displayed on the display unit 101 as a peak value.
  • step S221 Even in the case where it is determined that light is not incident in step S203 and the non-light incident process (step S221) is performed, similarly, the process of acquiring the received light amount D until it is determined that the light incident state is switched (step S222). ) And non-light incident processing (step S221) are repeated.
  • step S2223 is “YES”
  • the light reception amount in the non-light incident period is Pth lower than the maximum value.
  • the amount of received light is stored in the buffer vy (P).
  • step S224 the value of vy (P) is set to VY.
  • step S225 the buffer VY (i) is returned to the initial value 9999.
  • steps S211 to 216 or steps S221 to S226 are performed while determining whether light is incident or not. Execute.
  • step S217 is “YES”, and the process is terminated.
  • steps S211, S223 the determination of “YES” is made when the non-light incident state and the light incident state have continued P times.
  • steps S211 and S221 that have received the respective determinations the P number used for the determination is determined. Are sequentially processed.
  • a value (P-th highest received light amount) closest to the current threshold value among the minimum received light amount for detecting the peak. ) are extracted and displayed as peak values.
  • a value closest to the current threshold value (Pth lowest received amount) is extracted from the minimum amount of received light that should be secured in order to detect the valley, and is used as the bottom value. Is displayed. Therefore, the user can grasp the variation between the peaks and valleys of the received light amount by displaying each time, and can determine whether the current threshold value is appropriate based on the margin of each value with respect to the threshold value.
  • the values of MT and VY for each time are stored in the memory 106 instead of or together with the process of displaying them.
  • Each accumulated value may be output to an external device at a predetermined timing.
  • the value may be immediately output to an external device. In this way, it is possible to perform processing suitable for detailed analysis of the degree of variation of each value and the relationship with the threshold, such as displaying the peak value MT and the bottom value VY in each time series. Become.
  • the threshold value set prior to the processing of FIGS. 8 and 11 is not limited to that set by the tuning process, and a threshold value registered in the memory 106 by default may be used.
  • the peak value is determined while determining the switching between the light incident period and the non-light incident period based on the threshold value.
  • the threshold value and bottom value are specified, it is possible to extract the representative received light amount that will be the peak value and bottom value from the received light amount obtained within a certain time without setting the threshold value in advance. is there. Processing in that case will be described with reference to FIG.
  • P received light amounts are stored by two types of buffers mt (i) and vy (j), respectively.
  • 0 is stored in the buffer mt (i)
  • 9999 is stored in the buffer vy (j), as in the previous examples.
  • step S302 the internal timer is reset (step S302), the amount of received light is acquired in accordance with the clock pulse (step S303), and light incident processing (step S304) and non-light incident processing (step S304).
  • step S305) is executed in order. Detailed procedures of each process are the same as those shown in FIGS. 9A and 9B, respectively.
  • step S303 a new received light amount is acquired (step S303), and the received light amount is set as the target at the time of light incident.
  • processing (step S304) and non-light incident processing (step S305) are executed.
  • the buffer mt (i) the P received light amounts are arranged in descending order with the maximum value at the top, and in the buffer mt (j), the P received light amounts are arranged in ascending order with the minimum value at the top. .
  • step S306 When T1 seconds have elapsed ("YES" in step S306), the process proceeds to step S307, where the value of the buffer mt (P) is displayed on the display unit 101 as a peak value, and the value of the buffer vy (P) is displayed as a bottom value. 102.
  • one peak and one valley of the received light amount are generated, and the maximum value in the peak is obtained.
  • the Pth highest received light amount can be displayed as a peak value, and the Pth lowest received light amount counted from the minimum value in the valley can be displayed as a bottom value. Therefore, an appropriate value can be set as the threshold based on the relationship between these values.
  • the workpiece is similar to the example of FIG.
  • the variation between the peak value and the bottom value can be confirmed.
  • switching between the light incident state and the non-light incident state is performed depending on the threshold value temporarily set as the changed value. While determining, the peak value and the bottom value can be obtained and displayed or output.

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

　投光部１０３および受光部１０４と、受光処理により得られた受光量をあらかじめ設定されたしきい値と比較することにより入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別して、その判別結果を出力する検出部として機能する制御部１０５と、受光量を表示することが可能な表示部１００とを具備する光電センサにおいて、現在設定されているしきい値により判別される複数の入光期間および複数の受光期間を対象に、各入光期間の中で受光量が相対的に最も低くなった期間における受光量と、各受光期間の中で受光量が相対的に最も高くなった期間における受光量とをそれぞれ特定し、特定された２つの代表受光量を、表示部１００に表示する。または、各代表受光量を示す情報を外部機器に出力して、各部のモニタで各値を表示する。

Description

光電センサおよび光電センサの受光状態を確認する作業の支援方法
　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。
　移動する物体を検出する光電センサの受光量には、設定されたしきい値を超えて山状に変化する部分と、しきい値より下がって谷状に変化する部分とが交互に生じる（以下、各変動部分を「山」「谷」という。）。透過型のセンサでは、山から谷への変化が生じたことをもって「物体あり」を示す検出信号を出力する。反対に反射型のセンサでは、谷から山への変化が生じたことをもって「物体あり」を示す検出信号を出力する。
　いずれの型のセンサでも、検出の精度を確保するには、山と谷との間に十分な差が生じるように感度を調整すると共に、山のピーク値と谷のボトム値との双方に対して余裕のある値をしきい値に設定する必要がある。また、ユーザが手操作でしきい値を設定する場合の参考にしたり、検出に適したしきい値が設定されているかどうかを確認するために、実際の受光状態を確認できるようにする必要がある。
　上記の必要性を鑑みて、一定長さの期間における受光量の最大値と最小値とを抽出し、抽出された各値を表示する機能を備えた光電センサがある（特許文献１を参照。）。
特許第４０２３６２１号公報
　光電センサでは、微小な物体や高速で移動する物体を検出対象とすることが多く、また複数種の物体が検出対象となる場合もあるので、検出対象物によって反射状態（反射率、反射の方向など）が変動する可能性がある。この反射状態の変動が大きいと、受光量の山や谷のばらつきも大きくなる。
　特許文献１に記載された発明によれば、一定長さの期間内に含まれる山の中で最も振幅が大きな山のピーク値と、同期間に含まれる谷の中で最も振幅が大きな谷のボトム値とが抽出されて表示されるので、これらに対して十分な余裕度を有する値がしきい値として設定される。このため、受光量の山や谷に大きなばらつきが生じていると、振幅が小さな山や谷では、しきい値に対する余裕度が小さくなり、検出動作が不安定になるおそれがある。
　本発明は上記の問題に着目してなされたもので、検出に適したしきい値を判別するのに適した情報が表示されるようにすることを、課題とする。
　本発明が適用される光電センサは、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しきい値と比較することにより入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別して、その判別結果を出力する検出手段とを具備するもので、さらに、以下の代表受光量特定手段および出力手段を具備する。
　代表受光量特定手段は、現在設定されているしきい値により入光状態と判別される受光量が得られる入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も低くなった入光期間に得た受光量の中から入光状態を表す代表受光量を特定し、前記しきい値により非入光状態と判別される受光量が得られる非入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も高くなった非入光期間に得た受光量の中から非入光状態を表す代表受光量を特定する。
　出力手段は、代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量を示す情報を、各代表受光量の表示のために出力する。この出力に伴い実施される表示処理では、たとえば、各代表受光量を並べて表示したり、両者を切り替え操作に応じて交互に表示することができる。
　上記において、入光期間は受光量の山が生じる期間に相当し、非入光期間は受光量の谷が生じる期間に相当する。上記の構成によれば、複数の山の中の最も低い山における受光量と複数の谷の中の最も浅い谷における受光量とを表示することが可能になる。山と谷とは、あくまでも現在設定されているしきい値に基づいて区別されるので、ユーザは、表示された２つの代表受光量の関係（各代表受光量の差の値など）に基づき、検出に適したしきい値の値を判断することができる。
　なお、代表受光量特定手段が処理対象とする入光期間と非入光期間とを分けるしきい値は、検出手段の判別処理のために設定されているしきい値に限らず、当該判別処理のためのしきい値を変更する候補の値として仮に設定されたしきい値であってもよい。
　上記の光電センサの第１の実施形態では、代表受光量特定手段は、あらかじめ定めた一定時間内に生じた複数の入光期間につき、それぞれその期間内に得た受光量を大きさの降順に並べた場合に第１の特定の順位に当たる受光量を抽出して、抽出された受光量の中の最小値を入光状態を表す代表受光量として特定する。また一定期間内に生じた複数の非入光期間につき、それぞれその期間内に得た複数の受光量を大きさの昇順に並べた場合に第２の特定の順位に当たる受光量を抽出して、抽出された受光量の中の最大値を非入光状態を表す代表受光量として特定する。なお、第１および第２の特定の順位は、あらかじめ定められて固定されている順位でも良いし、ユーザの入力等により変更可能に設定される順位であってもよい。
　この実施形態によれば、たとえば検出対象物の移動速度に基づき、十分な数の対象物が通過するのに要する時間を求めて、この時間を代表受光量特定手段による処理時間として設定することにより、様々な値にばらつく受光量の山や谷を得て、それらの中で山と谷とを分けたしきい値に対する余裕度が最も小さい山および谷の受光量を表示することができる。
　第２の実施形態による光電センサでは、代表受光量特定手段は、受光処理により得られる受光量をしきい値と比較して入光期間と非入光期間との切り替わりを判別しつつ、入光期間については当該期間内に得た受光量を大きさの降順に並べた場合に第１の特定の順位に当たる受光量を抽出し、非入光期間については当該期間内に得た受光量を大きさの昇順に並べた場合に第２の特定の順位に当たる受光量を抽出する。また、入光期間から非入光期間への切り替わりを判別する都度、その直前の入光期間から遡る過去の複数の入光期間につき抽出した受光量の中の最小値を入光状態を表す代表受光量として特定し、非入光期間から入光期間への切り替わりを判別する都度、その直前の非入光期間から遡る過去の複数の非入光期間につき抽出した受光量の中の最大値を非入光状態を表す代表受光量として特定する。なお、この実施形態でも、第１および第２の特定の順位は、あらかじめ定められて固定されている順位でも良いし、ユーザの入力等により変更可能に設定される順位であってもよい。
　この実施形態によれば、たとえば、複数の対象物が移動している間の受光量を取得して処理を行うことにより、最終的に、各対象物に対応する山や谷の中からしきい値に最も近い山および谷の代表受光量を表示することができる。
　第３の実施形態による光電センサでは、検出手段は、受光部からの受光量データを一定の時間間隔で取得してしきい値と比較することにより、入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別すると共に、この判別の結果が切り替わったとき、切り替え後と同じ判別結果を得る受光量データを一定回数Ｐ続けて取得したことを条件として、出力を反転させる。代表受光量特定手段は、入光期間については当該期間で最大受光量から数えてＰ番目に高い受光量を、非入光期間については当該期間で最小受光量から数えてＰ番目に低い受光量を、それぞれその期間における代表受光量として抽出すると共に、各入光期間の代表受光量の中の最小値を入光状態を表す代表受光量として特定し、各非入光期間の代表受光量の中の最大値を非入光状態を表す代表受光量として特定する。
　入光状態と非入光状態とが切り替わっても、すぐには出力を切り替えずに、切り替わった後の状態がＰ回続いたことをもって出力を反転させるタイプのセンサでは、山、谷ともに、少なくともＰ個の受光量が確保できるようにしきい値が設定されていないと、誤検出が生じてしまう。またＰ個の受光量が得られる場合でも、それらの受光量のしきい値に対する余裕度が小さい場合には、受光量のばらつきに対して安定した検出を行うのが困難である。
　第３の実施形態では、上記の問題点を考慮して、各山のＰ番目に高い受光量の中の最小値と、各谷のＰ番目に低い受光量の中の最大値とを、表示の対象として特定するので、ユーザは、両者の値の関係から、検出処理に適したしきい値を容易に判別することが可能になる。
　第４の実施形態による光電センサでは、出力手段に、代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量を表示するための表示部が含まれる。すなわち、検出を行うセンサ自体が２種類の代表受光量を表示する機能を備えることになる。
　出力手段に表示部が含まれない場合でも、各代表受光量を示す情報を外部の表示装置に与えて表示することができる。
　第５の実施形態による光電センサは、しきい値を変更する操作を行うための操作部と、代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量の表示に連動させて検出手段の判別処理のために設定されているしきい値が表示されるように当該しきい値を出力し、この出力による表示が行われている状態下で操作部による操作に応じてしきい値を変更するしきい値変更手段とを、さらに具備する。この構成によれば、たとえば、各代表受光量の表示に対してしきい値を呼び出す操作が行われたことに応じて、現在のしきい値を表示し、ユーザがしきい値と代表受光量との関係が適切でないと判断した場合に、操作によりしきい値を変更することができる。
　上記のしきい値の表示は、代表受光量の表示と切り替えて行っても良いし、代表受光量の表示にしきい値の表示を加える方法をとってもよい。また、ユーザによるしきい値の呼び出し操作を行うことなく、最初から、各代表受光量およびしきい値を、三者の比較が可能な態様により表示してもよい。
　本発明は、光電センサの受光状態を確認する作業を支援する方法に適用することができる。この方法では、光電センサに現在設定されているしきい値より入光状態と判別される受光量が得られる入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も低くなった入光期間に得た受光量の中から入光状態を表す代表受光量を特定し、しきい値により非入光状態と判別される受光量が得られる非入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も高くなった非入光期間に得た受光量の中から非入光状態を表す代表受光量を特定し、特定された２つの代表受光量を表示する。
　上記の方法は、光電センサの制御部により実施することができるが、これに限らず、光電センサの受光部から取得した受光量を外部機器に伝送し、外部機器で代表受光量の特定や表示を行ってもよい。または、代表受光量を特定する処理は光電センサで行い、特定された代表受光量を外部機器に送信して、センサの外部で代表受光量の表示を行うようにしてもよい。
　本発明によれば、検出対象物によって受光量の変化の状態にばらつきが生じる場合でも、入光期間および非入光期間につき、それぞれしきい値に対する余裕度が最も小さな期間における代表受光量が表示されるので、ユーザは、双方の代表受光量に対して十分な余裕度が得られる受光量がしきい値の適正値であると判断することができる。よって、現在のしきい値がこの適正値から離れている場合には、しきい値を変更することにより、安定した検出処理を実施することができる。
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。 受光量のピーク値およびボトム値を参照してしきい値を変更する処理を行う場合に表示部に展開される表示の例を示す図である。 検出処理に用いられるパルスカウント数をモード別に示すテーブルである。 パルスカウント方式の検出処理の具体例をその問題点と共に示す図である。 受光量のピーク値およびボトム値を表示する処理に関する手順を示すフローチャートである。 入光時処理および非入光時処理の詳細な手順を示すフローチャートである。 入光期間中の受光量を格納するバッファの値の変化の例を示すテーブルである。 受光量のピーク値およびボトム値を表示する処理に関する手順の第２の例を示すフローチャートである。 受光量のピーク値およびボトム値を表示する処理に関する手順の第３の例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。
　上記の光電センサ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が、物体からの反射光を受光して「物体あり」と判別する反射型の光電センサとして機能させることもできる。反射型の光電センサとして使用する場合には、各光ファイバ１１，１２の先端に共通のヘッド部が装着され、このヘッド部が検出エリアに向けて配備される。
　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入光状態であるか否かが判定されて、その判定結果が出力される。
　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。
　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ので、以下、このスイッチＳＷ１を「チューニングスイッチＳＷ１」という。
　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に表示される数値やサブメニューを変更するために用いられる。以下、ボタン部に＋印が付いたスイッチＳＷ２を「アップスイッチＳＷ２」と呼び、ボタン部に－印が付いたスイッチＳＷ３を「ダウンスイッチＳＷ３」と呼ぶ。
　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たり、設定モードのメインメニューの選択や決定に用いられる。以下では、このスイッチＳＷ４を「モードスイッチＳＷ４」と呼ぶ。
　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。モードスイッチ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、受光量がしきい値以上となったときに出力をオン状態にする「ライトオンモード」か、受光量がしきい値以下となった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。
　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、表示上の受光量を自動的に調整する処理が有効に設定されている場合に点灯する。表示灯１１５は、チューニング処理が行われている間とチューニング終了後とに点灯する。
　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。
　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。簡単に説明すると、移動するワークを検出対象とする場合には、検出時と同じ条件でワークを移動させながらチューニングスイッチＳＷ１を所定時間以上押し続け、その間に得られる受光量の中の最大値と最小値とを特定する。そして、最大値があらかじめ定めた目標値になるように感度を調整すると共に、この調整に合わせて最小値を補正し、最大値と最小値との間の中間値をしきい値に設定する。なお、感度の調整は、投光部１０３に流す駆動電流や受光部１０４の増幅回路１４２の倍率の調整により行われる。
　また、比較的短い間隔をおいてチューニングスイッチＳＷ１を２回押下する操作に伴ってチューニング処理が行われる場合もある。この場合には、一方の操作は、ワークが検出エリアに置かれた状態で実施され、他方の操作はワークが検出エリアにない状態下で行われる。そして、各操作に応じて取り込まれた受光量のうちの高い方の値が目標値になるように感度を調整し、この調整に合わせて他方の受光量を補正し、各受光量の間の中間値をしきい値に設定する。
　モードスイッチ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、アップスイッチＳＷ２やダウンスイッチ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。
　上記の設定モードには、センサの受光状態を確認し、チューニング処理により設定されたしきい値を必要に応じて手操作で変更する処理が含まれている。図５は、この受光量の確認作業およびしきい値の変更作業のために表示部１００に展開される表示例を示す。
　まず、ユーザは、メインメニューやサブメニューの選択により、図５の（ａ）に示すように、表示器１０１に「ｄｉｓｐ」という文字列（「ｄｉｓｐｌａｙ」の略である。）が表示され、表示器１０２に「Ｐ－ｂ」という文字列が表示された状態にする。この表示状態下でユーザがモードスイッチＳＷ４を操作すると、図５（ｂ）に示すように、表示器１０１は「ＰＥＡＫ」という文字列を表示する状態になり、表示器１０２は「ｂｏｔｎ（ｎはバー付）」という文字列（「ＢＯＴＴＯＭ」を意味する。）を表示する状態になる。
　さらに所定時間が経過すると、表示器１０１，１０２には、図５（ｃ）に示すような数値が表示される。この実施例では、しきい値以上の受光量を得た状態を入光状態とし、しきい値より小さい受光量を得た状態を非入光状態としており、表示器１０１に表示される数値（３１８５）は、入光状態が続く期間（入光期間）における代表受光量であり、表示部１０２に表示される数値（１４６７）は、非入光状態が続く期間（非入光期間）における代表受光量である。
　図５（ｃ）の表示と図５（ｂ）の表示とは、所定の時間をおいて交互に切り替えられる。これにより、表示器１０１に表示される代表受光量は受光量のピーク値として、表示器１０２に表示される代表受光量は受光量のボトム値として、それぞれユーザに提示される。
　この実情に合わせて、以下の説明でも、表示器１０１に表示される代表受光量をピーク値と呼び、表示器１０２に表示される代表受光量をボトム値と呼ぶ。ただし、以下に詳細に述べるように、各代表受光量は、受光量の最大値や最小値ではない。
　ピーク値およびボトム値の表示に対し、所定の時点でユーザがアップスイッチＳＷ２またはダウンスイッチＳＷ３を操作すると、当該表示が終了し、図５（ｄ）に示すように、表示器１０２に「ｔｈ」という文字列（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（しきい値）の略。）が表示され、表示器１０１に、現在のしきい値を示す数値が表示される。
　上記の表示状態において、ユーザは、アップスイッチＳＷ２やダウンスイッチＳＷ３を操作することにより、図５（ｅ）に示すように、表示器１０１の数値を自由に変更することができる。この変更後にモードスイッチＳＷ４が操作されると、計測モードに戻り、変更された数値をしきい値とした検出処理が開始される。
　なお、ピーク値およびボトム値の表示やしきい値の表示の形態は、図５の例に限らず、たとえば、３種類の値を、それぞれの値の意味を示す文字列と共に、１つずつ切り替えて表示してもよい。または、表示部１００を液晶パネルなどにより構成して、３種類の値を並列表示してもよい。この場合には、各数値を、バーグラフなどの視覚的に大きさを表現する形態にして表示してもよい。
　つぎに、この実施例の検出処理では、制御用のクロックパルスに従って受光量をサンプリングし、サンプリングした受光量をしきい値と比較することにより入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別しながら、出力を制御する。ただし、判別の結果が切り替わっても、出力を直ちに切り替えるのではなく、切り替え後と同じ結果を一定数Ｐ回続けて得たことを確認してから、出力を切り替える。
　具体的には、非入光を示す受光量（しきい値より小）を得ている状態から入光を示す受光量（しきい値以上）を得ている状態に変わると、ＣＰＵ１０５は、その受光を１回目として、入光がＰ回続くことを確認してから、非入光を示す出力から入光を示す出力に切り替える。入光を示す受光量を得ている状態から非入光を示す受光量を得ている状態に変わった場合も同様に、その受光を１回目として、非入光がＰ回続くことを確認してから、入光を示す出力から非入光を示す出力に切り替える。したがって、受光状態が変化した時点を１回目とすると、Ｐ＋１回目の受光のタイミングに合わせて、出力が切り替えられることになる。
　上記の方法による検出処理を、以下、「パルスカウント方式の検出処理」という。
　パルスカウント方式の検出処理では、Ｐの値を変更することにより、検出の精度や速度を変更することができる。この実施例では、図６に示すような４種類の検出モードを用意して、これらの中のいずれか１つを設定モードにおいて選択できるようにしている。
　図７は、パルスカウント方式の検出処理の具体例を、その問題点と共に示す。
　この例では、出力形式がライトオンモードに設定され、検出モードとして最速モード（Ｐ＝２）が選択されているものとする。また、図７では、受光量の変化曲線を示すと共に。この曲線上にＣＰＵ１０５によるサンプリング点をドットにより示し、さらに各サンプリング点とセンサからの出力の変化とを対応づけて示す。
　入光期間中の受光量曲線は受光量の山に相当し、非入光期間中の受光量曲線は受光量の谷に相当すると考えると、Ｐ＝２としてパルスカウント方式の検出処理を誤りなく行うには、全ての山および全ての谷に、それぞれ２点以上のサンプリング点が含まれる必要がある。
　図７の例の受光量の変化曲線は、２つのワークが検出エリアを通過する間に生じたもので、ワーク毎に山および谷が１つずつ生じているが、ワーク間での反射状態の違いが大きいために、山や谷の振幅にかなり大きなばらつきが生じている。また、設定されるしきい値によっても、山や谷の振幅や幅が変動する。
　このように受光量のばらつきが大きい場合でも、図７（１）に示すように、各山および各谷にそれぞれ２点以上のサンプリング点が含まれる状態でしきい値が設定されると、ワーク毎に出力のオン／オフを切り替えることができる。一方、図７（２）の例のように、しきい値が図７（１）より低い値に設定され、谷となる箇所に対するサンプリング点が１点のみとなると、この谷に対して出力を切り替えることができなくなる。この結果、図７（２）の例では、２つのワークが１つのワークとして誤検出されている。
　しきい値が高すぎて、山となる箇所で２点以上のサンプリング点を確保できなくなった場合も、同様に、ワーク毎に出力を切り替えることができなくなって、誤検出が生じる。
　前述したチューニング処理では、ワークが検出エリアにある状態での受光量とワークが検出エリアにない状態での受光量とを取得して、各受光量に基づきしきい値を自動設定するが、受光量のばらつきが大きく、振幅が大きな山や谷の受光量に基づいてしきい値が設定されると、振幅が小さな山や谷に対しては、いずれか一方にしきい値が偏った状態になる。この結果、図７（２）に示すような誤検出が生じるおそれがある。
　上記の問題点に着目して、この実施例では、入光期間および非入光期間からそれぞれ代表受光量を１つ抽出し、各入光期間の代表受光量の中の最小値（以下、ＭＴｍｉｎとする。）をピーク値とし、非入光期間の代表受光量の中の最大値（以下、ＶＹｍａｘとする。）をボトム値とする。図５（ｃ）に示した表示例は、この方法により特定されたＭＴｍｉｎとＶＹｍａｘとを表示したものである。
　代表受光量は、検出処理に設定されているパルスカウント数Ｐに基づいて抽出される。具体的には、入光期間については、期間中の受光量を最大値から降順に並べた場合にＰ番目に位置する受光量が、代表受光量として抽出され、非入光期間については、期間中の受光量を最小値から昇順に並べた場合にＰ番目に位置する受光量が、代表受光量として抽出される。
　図８は、表示器１０１，１０２により図５（ｃ）に示した表示を行うための処理の手順を示す。また、図９（Ａ）は図８中の入光時処理（ステップＳ１１１）の詳細な手順を示し、図９（Ｂ）は図８中の非入光時処理（ステップＳ１２１）の詳細な手順を示す。また、図１０は、入光期間中の代表受光量の特定に関わる受光量を格納するバッファの値が変化する例を示す。
　以下、これらの図を参照して、各代表受光量の表示処理について詳細に説明する。なお、この実施例では、あらかじめ定められた処理時間をＴ秒とし、制御部１０５内のタイマにより時間の経過をチェックする。
　図８において、最初のステップＳ１０１では、初期化処理を実施する。この初期化処理には、表示器１０１に表示されるピーク値ＭＴｍｉｎ、表示器１０２に表示されるボトム値ＶＹｍａｘ、および２種類のバッファｍｔ（ｉ），ｖｙ（ｊ）に初期値を設定する処理が含まれる。
　ＭＴｍｉｎには、表示器１０１に表示可能な最大の値９９９９が初期値として格納され、ＶＹｍａｘには表示器１０２に表示される最小の値０が初期値として格納される。
　バッファｍｔ（ｉ）（ｉ＝１～Ｐ）は、入光期間中の受光量を、最大値から降順にＰ番目まで格納するためのもので、初期値として０が格納される。ｖｙ（ｊ）（ｊ＝１～Ｐ）は、非入光期間中の受光量を、最小値から昇順にＰ番目まで格納するためのもので、初期値として９９９９が格納される。
　初期化処理の後はタイマをリセットする（ステップＳ１０２）。その後は、クロックパルスに応じたタイミングで受光量Ｄを取得し（ステップＳ１０３）、取得した受光量Ｄをしきい値と比較して、入光か非入光かを判定する（ステップＳ１０４）。
　図８では詳細を省略しているが、ステップＳ１０４では、検出処理時と同様のパルスカウント方式に従って、入光、非入光の切り替えを判別する。すなわち、ステップＳ１０３で取得した受光量Ｄがしきい値以上であれば、さらにしきい値以上となる受光量をＰ－１回続けて受光したことを確認して入光状態であると判定する。ステップＳ１０３で取得した受光量Ｄがしきい値より小さい場合も同様に、しきい値より小さい受光量をＰ－１回続けて受光したことを確認して非入光状態であると判定する。
　なお、入光、非入光ともに、同じ状態がＰ回続くことなく別の状態に変動した場合（受光量Ｄがしきい値以上となる入光状態からしきい値より小さい非入光状態への変動、または非入光状態から入光状態への変動をいう。）には、さらに変動後の状態がＰ回続くか否かによって判定を行う。また、判定に用いられたＰ個の受光量は、作業用のバッファに一時保存される。
　ステップＳ１０４において入光状態であると判定された場合には、ステップＳ１１１の入光時処理に移行し、非入光状態であると判定された場合には、ステップＳ１２１の非入光時処理に移行する。
　ここで、処理開始後の最初のステップＳ１０４で入光状態と判定されたものと仮定して、図９（Ａ）および図１０を参照して、入光時処理の詳細を説明する。
　この処理は、直前に取得した受光量Ｄを、バッファｍｔ（ｉ）に格納されている値と比較し、バッファｍｔ（ｉ）よりＤの方が大きい場合に、バッファｍｔ（ｉ）の書き換えを行うものである。
　まず、ステップＳ１１でｉ＝Ｐとし、ステップＳ１２で、直前の取得受光量Ｄをｍｔ（ｉ）と比較する。
　ｉ＝ＰのときにＤ＞ｍｔ（ｉ）となると、ステップＳ１２が「ＹＥＳ」、ステップＳ１３が「ＮＯ」となり、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、ｍｔ（ｉ）の現在値を破棄して、受光量Ｄをｍｔ（ｉ）に格納する。
　この後は、ステップＳ１６からステップＳ１７に進んで、ｉをディクリメントし（ｉ＝Ｐ－１）、ステップＳ１２で、更新後のｉにより特定されるバッファｍｔ（ｉ）に格納されている値と取得受光量Ｄとを比較する。この段階でもＤ＞ｍｔ（ｉ）となると、ステップＳ１２およびこれに続くステップＳ１３が共に「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４に進む。
　ステップＳ１４では、バッファｍｔ（ｉ＋１）の現在値を破棄して、このバッファｍｔ（ｉ＋１）にｍｔ（ｉ）の値を格納する。さらにステップＳ１５に進み、受光量Ｄをｍｔ（ｉ）に格納する。
　以下、ｉが１になるまで（ステップＳ１６が「ＹＥＳ」）、上記と同様の処理を繰り返し実行するが、途中で受光量Ｄがｍｔ（ｉ）以下になった場合（ステップＳ１２が「ＮＯ」）には、処理を終了する。
　図１０は、Ｐ＝３として、３回の受光に対してそれぞれ入光時処理が行われた場合のバッファｍｔ（１），ｍｔ（２），ｍｔ（３）に生じる値の変化を示す。
　バッファｍｔ（１），ｍｔ（２），ｍｔ（３）には、それぞれ初期値として０がセットされている。初期化後の最初の受光量Ｄが１００であるとすると、ｍｔ（１），ｍｔ（２），ｍｔ（３）はいずれもＤより小さくなるので、ステップＳ１２～Ｓ１７のループが３回繰り返される。
　最初のループでは、ステップＳ１５によってｍｔ（３）に１００が格納される。２回目のループでは、ステップＳ１４によってｍｔ（２）の０がｍｔ（３）に移動し、ステップＳ１５によって、ｍｔ（２）に１００が格納される。さらに、３回目のループでは、ステップＳ１４によってｍｔ（１）の０がｍｔ（２）に移動し、ステップＳ１５によってｍｔ（１）に１００が格納される。
　２回目の受光量Ｄが１５０であるとすると、上記と同様に、ステップＳ１２～Ｓ１７のループが３回繰り返され、最初のループで、ｍｔ（３）に１５０が格納される。２回目のループでは、ｍｔ（２）の０がｍｔ（３）に移動して、ｍｔ（２）に１５０が格納される。さらに３回目のループで、ｍｔ（１）の１００がｍｔ（２）に移動し、ｍｔ（１）に１５０が格納される。
　３回目の受光量Ｄが８０であるとすると、１回目のループで着目されるｍｔ（３）にはＤより小さい値０が格納されているので、ステップＳ１５によりｍｔ（３）に８０が格納される。しかし、２回目のループでは、着目されるｍｔ（２）にＤより大きい値（１００）が格納されているので、ステップＳ１２の判定が「ＮＯ」となって処理が終了する。これにより、ｍｔ（２）やｍｔ（１）の値は維持される。
　上記のとおり、入光期間中の各受光量に対して入光時処理を行うことにより、受光量の中の最大値がバッファｍｔ（１）に格納され、以下、２番目に高い受光量からＰ番目に高い受光量までの各受光量が、ｍｔ（２）・・・ｍｔ（Ｐ）に順に格納される。
　図９（Ｂ）に示す非入光時処理も、図９（Ａ）の入光時処理と同様の流れで進行する。
　簡単に説明すると、ｊ＝Ｐとして処理を開始し（ステップＳ２１）、バッファｖｙ（ｊ）の値を取得受光量Ｄと比較して（ステップＳ２２）、バッファｖｙ（ｊ）が取得受光量より小さい場合（ステップＳ２２が「ＹＥＳ」）にはバッファｖｙ（ｊ）を取得受光量Ｄに書き換える（ステップＳ２５）。またｊがＰより小さい場合には、ステップＳ２５を実行する前にバッファｖｙ（ｊ）の値をｖｙ（ｊ＋１）に移動させる（ステップＳ２３，２４）。
　上記の処理を、ｊの値をディクリメントして続け（ステップＳ２７）、ｊが１となった場合（ステップＳ２６が「ＹＥＳ」）か、ｖｙ（ｊ）が取得受光量Ｄ以下となった場合（ステップＳ２２が「ＮＯ」）に、処理を終了する。
　上記のとおり、非入光期間中の各受光量に対して非入光時処理を行うことにより、受光量の中の最小値がバッファｖｙ（１）に格納され、以下、２番目に低い受光量からＰ番目に低い受光量までの各受光量が、バッファｖｙ（２）・・・ｖｙ（Ｐ）に順に格納される。
　図８に参照を戻す。
　ステップＳ１０４での入光判定に応じた入光時処理（ステップＳ１１１）では、上記の判定に使用されたＰ個の受光量を順にＤにセットして、図９（Ａ）の処理を実行する。その後は、Ｔ秒が経過していないことを条件に（ステップＳ１１２が「ＮＯ」）、再び受光量を取得し（ステップＳ１１３）、その受光量Ｄにより非入光状態に切り替わったか否かを判定する。
　この判定でも、しきい値より小さい受光量がＰ回得られたことをもって、非入光状態に変化したと判定し、非入光状態になったと判定されるまではステップＳ１１１～Ｓ１１４のループを繰り返す。これにより、入光期間中の各受光量に対して図９（Ａ）に示した処理が実行され、受光量の山の頂点の受光量（最大受光量）から降順に数えてＰ番目に相当する受光量がバッファｍｔ（Ｐ）に格納される。
　入光状態から非入光状態に切り替わると、ステップＳ１１１～Ｓ１１４のループを終了してステップＳ１１５に進み、バッファｍｔ（Ｐ）の値をＭＴｍｉｎと比較する。ここでｍｔ（Ｐ）＜ＭＴｍｉｎであれば（ステップＳ１１５が「ＹＥＳ」）、ｍｔ（Ｐ）をＭＴｍｉｎとする（ステップＳ１１６）。ｍｔ（Ｐ）がＭＴｍｉｎ以上になる場合（ステップＳ１１５が「ＮＯ」）には、ステップＳ１１６はスキップされ、ＭＴｍｉｎの現在値が維持される。
　この後は、バッファｍｔ（ｉ）（ｉ＝１～Ｐ）を初期値の０に戻し（ステップＳ１１７）、ステップＳ１２１の非入光時処理に移行する。
　ステップＳ１２１の非入光時処理でも、ステップＳ１０４またはステップＳ１１４の判定に用いられたＰ個の受光量を順にＤにセットして、図９（Ｂ）の処理を実行する。その後は、Ｔ秒が経過しないことを条件に（ステップＳ１２２が「ＮＯ」）、再び受光量を取得し（ステップＳ１２３）、取得した受光量Ｄにより入光状態に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ１２４）。
　このステップＳ１２４でも、しきい値Ｄ以上の受光量をＰ回連続して受光するまでは、判定は「ＮＯ」となる。入光状態になったと判定されるまでステップＳ１２１～Ｓ１２４のループを繰り返すことにより、非入光期間中の各受光量に対して図９（Ｂ）に示した処理が実行される。これにより、受光量の谷底（最小受光量）から昇順に数えてＰ番目に相当する受光量がバッファｖｙ（Ｐ）に格納される。
　非入光状態から入光状態に切り替わると（ステップＳ１２４が「ＹＥＳ」）、ステップＳ１２５において、ｖｙ（Ｐ）をＶＹｍａｘと比較する。ここでｖｙ（Ｐ）＞ＶＹｍａｘであれば（ステップＳ１２５が「ＹＥＳ」）、ｖｙ（Ｐ）をＶＹｍａｘとする（ステップＳ１２６）。一方、ｖｙ（Ｐ）がＶＹｍａｘ以下の場合（ステップＳ１２５が「ＮＯ」）には、ステップＳ１２６はスキップされる。
　この後はバッファｖｙ（ｊ）（ｊ＝１～Ｐ）を初期値の９９９９に戻し、ステップＳ１１１の入光時処理に移行する。なお、ステップＳ１１１でも、その移行のための判定に用いられたＰ個の受光量を順に対象として、図９（Ａ）に示した処理を実行する。
　このように、毎回の受光量により入光状態と非入光状態との切り替わり時期を判別しながら、入光時処理を含むループ（Ｓ１０１～１０４）と非入光時処理を含むループ（Ｓ１１１～１１４）とを繰り返し実行する。これにより入光期間中の受光量群（受光量の山）毎に最大値から数えてＰ番目に高い受光量が代表受光量として抽出され、それらの代表受光量の中の最小値がＭＴｍｉｎに格納される。また非入光期間中の受光量群（受光量の谷）毎に最小値から数えてＰ番目に低い受光量が代表受光量として抽出され、それらの代表受光量の中の最大値がＶＹｍａｘに格納される。
　最終的に、タイマの計時時刻がＴ秒に達すると、ステップＳ１１２またはステップＳ１２２が「ＹＥＳ」となってステップＳ１０５に進み、その時点でのＭＴｍｉｎをピーク値として表示器１０１に表示し、ＶＹｍａｘをボトム値として表示器１０２に表示する。
　図８では、上記の表示をもって処理終了となるが、以後は、適宜、ＭＴｍｉｎ，ＶＹｍａｘを表示する状態と図５（ｂ）に示した表示とを切り換えながら、ユーザの操作に待機する。ユーザにより、アップスイッチＳＷ２またはダウンスイッチＳＷ３が操作されると、処理を終了し、しきい値を表示する状態（図５の（ｄ））に移行する。
　なお、上記の処理では、ピーク値ＭＴｍｉｎやボトム値ＶＹｍａｘの表示に合わせて、これらの値を外部機器に出力することもできる。またセンサの本体部に表示部がない場合でも、特定されたＭＴｍｉｎ，ＶＹｍａｘを外部機器に出力し、外部のモニタで各値を表示することが可能である。
　図８の例では、ピーク値ＭＴｍｉｎおよびボトム値ＶＹｍａｘを特定する処理を１回としたが、これに限らず、しきい値を設定するための操作が行われるまで図８に示した処理を繰り返すことにより、ピーク値およびボトム値の値の表示が周期的に更新されるようにしてもよい。また、この処理の周期の長さ（Ｔ秒間のＴ）を、ユーザの設定操作に応じて変更できるようにしてもよい。さらに、表示の更新に合わせて、各値を外部に出力したり、メモリ１０６に保存してもよい。
　このようにすれば、ワークが高速で移動するためにその移動に伴う受光量の変化を直接認識するのが困難な場合でも、表示されるピーク値およびボトム値のばらつきの度合いに基づき、ワークの移動に伴い生じる受光量のおよその変化を知ることができる。
　上記図８および図９に示した処理によれば、Ｔ秒間に生じた受光量の山や谷の中で、現在のしきい値に対する余裕度が最も小さい山および谷から抽出された代表受光量が、ピーク値およびボトム値として表示される。また、サンプリングされた各受光量により実際に検出を行うとした場合に、入光状態と非入光状態との切り替わりの判定に必要となる受光量データの中で最もしきい値に近い値が、ピーク値およびボトム値として特定される。
　よって、ユーザは、表示されたピーク値およびボトム値の双方に対して余裕度のある値（たとえばピーク値とボトム値との中間値）を、しきい値の適正値であると判定し、切替操作に応じて表示されたしきい値（図５（ｄ）参照）が適正値に近い値であれば、検出処理を安定して実行することが可能であると解釈する。一方、しきい値の適正値と表示されたしきい値との間に大きな差がある場合には、しきい値が偏った設定になっており、しきい値を変更する必要があることがわかる。
　なお、図８および図９に示した処理によれば、しきい値が高すぎたために、しきい値以上の受光量をＰ回続けて受光することができなかった場合には、入光時処理が一度も行われず、その結果、ＭＴｍｉｎが０となる。また、しきい値が低すぎて、しきい値より小さい受光量をＰ回続けて受光することができなかった場合には、非入光時処理が一度も行われず、その結果、ＶＹｍａｘが９９９９となる。このような結果になった場合のステップＳ１０５では、ＭＴｍｉｎ，ＶＹｍａｘの表示後、またはこの表示と交互に、エラー表示を行って、しきい値の変更を促すのが望ましい。
　一方で、パルスカウント数Ｐの値が比較的小さい（たとえば、図６の最速モードの場合のＰ＝２）場合や、パルスカウント方式の検出処理を実施しない場合には、各入光期間の最大受光量の中の最も小さい値をピーク値とし、各非入光期間の最小受光量の中の最も大きい値をボトム値として、それぞれ表示してもよい。
　また、上記実施例では、各入光期間および各非入光期間の代表受光量を期間の種類毎に比較し、入光期間の代表受光量の中の最小値をピークとし、非入光期間の代表受光量の中の最大値とボトム値としたが、ピーク値およびボトム値を特定するための方法は、これに限定されるものではない。たとえば、入光期間について、最大受光量からＰ番目に高い受光量までの各受光量の平均値を算出し、この平均値が最小となる入光期間の代表受光量をピーク値として特定してもよい。非入光期間についても、最小受光量からＰ番目に低い受光量までの各受光量の平均値を算出し、この平均値が最大となる非入光期間の代表受光量をボトム値として特定してもよい。
　また、上記の実施例では、あらかじめ定めたＴ秒間の受光量の中から、表示対象のピーク値およびボトム値を特定したが、処理の期間を定めることなく、処理開始後にＭＴｍｉｎおよびＶＹｍａｘの値が初めて特定されたことに応じてこれらを表示し、以後、ＭＴｍｉｎまたはＶＹｍａｘの値が更新される都度、それに応じて表示を更新してもよい。
　この場合には、ユーザは、ピーク値およびボトム値の表示が安定したことをもって、それらに基づき、しきい値の適正値を判別することができる。
　またパルスカウント方式の検出処理の精度を重視するために、受光量のばらつきを把握したい場合には、図１１に示すような処理により、入光期間と非入光期間とが切り替わる都度、その切り替えの直前の期間の代表受光量により表示を更新してもよい。
　図１１の処理について説明する。なお、この実施例では、ピーク値をＭＴ、ボトム値をＶＹとする。
　最初のステップＳ２０１の初期化処理では、入光期間中の受光量を格納するためのバッファｍｔ（ｉ）（ｉ＝１～Ｐ）に０を格納し、非入光期間中の受光量を格納するためのバッファｖｙ（ｊ）（ｊ＝１～Ｐ）に９９９９を格納する。
　つぎに受光量Ｄを取得し（ステップＳ２０２）、入光、非入光のいずれになるかを判定する。この実施例でも、同じ受光状態がＰ回続いたことをもって、判定を確定するようにしており、入光と判定された場合には、その判定に用いられたＰ個の受光量を順に対象にして、ステップＳ２１１の入光時処理を実行する。非入光と判定された場合にも同様に、その判定に用いられたＰ個の受光量を順に対象にして、ステップＳ２２１の非入光時処理を実行する。なお、ステップＳ２１１の具体的手順は図９（Ａ）に示したものと同様であり、ステップＳ２２１の具体的手順は図９（Ｂ）に示したものと同様である。
　入光時処理（ステップＳ２１１）の後は、再び受光量Ｄを取得し（ステップＳ２１２）、その受光量Ｄにより入光状態が続いていると判定した場合（ステップＳ２１３が「ＮＯ」）には、新たに取得した受光量Ｄを対象として、再び入光時処理（ステップＳ２１１）を実行する。以下、同様に、非入光状態に切り替わったと判定されるまで（ステップＳ２１３が「ＹＥＳ」）、受光量Ｄの取得と入光時処理とが繰り返される。
　上記一連の処理により、入光状態から非入光状態に切り替わったとき（ステップＳ２１３が「ＹＥＳ」）のバッファｍｔ（Ｐ）には、入光期間中で最大受光量から数えてＰ番目に高い受光量が格納される。ステップＳ２１４では、このｍｔ（Ｐ）の値をＭＴとし、ステップＳ２１５ではバッファｍｔ（ｉ）を初期値のゼロに戻す。さらにステップＳ２１６では、ＭＴをピーク値として表示器１０１に表示する。
　ステップＳ２０３で非入光と判定されて非入光時処理（ステップＳ２２１）が行われた場合も、同様に、入光状態に切り替わったと判定されるまで、受光量Ｄを取得する処理（ステップＳ２２２）と非入光時処理（ステップＳ２２１）とを繰り返す。この一連の処理により、非入光状態から入光状態に切り替わったと判定されたとき（ステップＳ２２３が「ＹＥＳ」）に、非入光期間の受光量の中で最大値から数えてＰ番目に低い受光量がバッファｖｙ（Ｐ）に格納される。ステップＳ２２４では、このｖｙ（Ｐ）の値をＶＹとし、ステップＳ２２５では、バッファＶＹ（ｉ）を初期値の９９９９に戻す。さらにステップＳ２２６では、ＶＹをボトム値として表示器１０２に表示する。
　以下、同様に、表示部１００の表示を切り替える操作が行われるまで（ステップＳ２１７が「ＹＥＳ」）、入光と非入光との切り替わりを判別しながら、ステップＳ２１１～２１６またはステップＳ２２１～Ｓ２２６を実行する。所定のタイミングでユーザによる切り替え操作が行われると、ステップＳ２１７が「ＹＥＳ」となり、処理を終了する。
　なお、ステップＳ２１１，Ｓ２２３でも、それぞれ非入光状態、入光状態がＰ回続いたことをもって、「ＹＥＳ」判定となり、それぞれの判定を受けたステップＳ２１１，Ｓ２２１では、判定に用いられたＰ個の受光量を順に処理対象とする。
　図１１に示した処理によれば、受光量の山毎に、その山を検出するために最低限確保すべき受光量の中で現在のしきい値に最も近い値（Ｐ番目に高い受光量）が抽出され、ピーク値として表示される。また、受光量の谷毎に、その谷を検出するために最低限確保すべき受光量の中で現在のしきい値に最も近い値（Ｐ番目に低い受光量）が抽出され、ボトム値として表示される。したがって、ユーザは、毎回の表示により受光量の山と谷とのばらつきを把握すると共に、各値のしきい値に対する余裕度に基づき、現在のしきい値の適否を判別することができる。
　なお、図１１に示した方法でピーク値ＭＴおよびボトム値ＶＹを特定する場合には、これらを表示する処理に代えて、または表示と共に、毎回のＭＴ，ＶＹの値をメモリ１０６に蓄積し、蓄積された各値を所定のタイミングで外部機器に出力してもよい。または、新たなピーク値ＭＴや新たなボトム値ＶＹを得る都度、その値を直ちに外部機器に出力してもよい。このようにすれば、毎回のピーク値ＭＴやボトム値ＶＹを時系列に並べて表示するなど、各値のばらつき度合いやしきい値との関係の詳細な分析に適した処理を行うことが可能になる。
　また、図８や図１１の処理に先立ち設定されるしきい値は、チューニング処理により設定されるものに限らず、メモリ１０６にデフォルトで登録されているしきい値を用いてもよい。
　つぎに、これまでに示した実施例では、あらかじめしきい値が設定されていることを前提にして、そのしきい値に基づき入光期間と非入光期間との切り替わりを判別しながら、ピーク値およびボトム値を特定したが、事前にしきい値を設定することなく、一定の時間内に得られた受光量の中から、ピーク値およびボトム値となる代表受光量を抽出することも可能である。その場合の処理を、図１２を参照して説明する。
　この処理でも、２種類のバッファｍｔ（ｉ），ｖｙ（ｊ）によりそれぞれＰ個の受光量を保存するようにしている。ステップＳ３０１の初期化処理では、先の各例と同様に、バッファｍｔ（ｉ）に０を格納し、バッファｖｙ（ｊ）に９９９９を格納する。
　つぎに、内部のタイマをリセットし（ステップＳ３０２）、クロックパルスに応じて受光量を取得し（ステップＳ３０３）、この受光量に対し、入光時処理（ステップＳ３０４）と非入光時処理（ステップＳ３０５）とを順に実行する。各処理の詳細手順は、それぞれ図９（Ａ），図９（Ｂ）に示したものと同様である。
　この後も、あらかじめ定めたＴ１秒が経過していないことを条件に（ステップＳ３０６が「ＮＯ」）、新たな受光量を取得し（ステップＳ３０３）、この受光量を対象にして、入光時処理（ステップＳ３０４）と非入光時処理（ステップＳ３０５）とを実行する。これにより、バッファｍｔ（ｉ）においては、Ｐ個の受光量が最大値を先頭に降順に整列し、バッファｍｔ（ｊ）においては、Ｐ個の受光量が最小値を先頭に昇順に整列する。
　Ｔ１秒が経過すると（ステップＳ３０６が「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０７に進み、バッファｍｔ（Ｐ）の値をピーク値として表示器１０１に表示し、バッファｖｙ（Ｐ）の値をボトム値として表示器１０２に表示する。
　図８の実施例によれば、１つのワークの通過にかかる時間に応じてＴ１の値を決めることにより、受光量の山と谷とを１つずつ発生させて、山の中で最大値から数えてＰ番目に高い受光量をピーク値とし、谷の中で最小値から数えてＰ番目に低い受光量をボトム値として、それぞれ表示することができる。よって、これらの値の関係に基づき、しきい値として適切な値を設定することができる。
　図８の実施例でも、ピーク値およびボトム値の表示を１回にとどめずに、ワークの通過に応じてステップＳ３０１～Ｓ３０７の手順を繰り返すようにすれば、図７の例と同様に、ワーク毎のピーク値とボトム値とのばらつきを確認することができる。また、この実施例でも、毎回のピーク値およびボトム値をメモリ１０６に蓄積したり、外部機器に出力することが可能である。また、検出処理のために設定されているしきい値を変更することを検討する場合にも、変更後の値として仮設定されたしきい値により入光状態と非入光状態との切り替わりを判別しながら、ピーク値およびボトム値を求め、表示や出力を行うことができる。
　１　光電センサ
　１００　表示部
　１０１，１０２　表示器
　１１０　操作部
　１０３　投光部
　１０４　受光部
　１０５　制御部（ＣＰＵ）
　１０６　メモリ

Claims (7)

  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しきい値と比較することにより入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別して、その判別結果を出力する検出手段とを具備する光電センサにおいて、
    　現在設定されているしきい値により入光状態と判別される受光量が得られる入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も低くなった入光期間に得た受光量の中から入光状態を表す代表受光量を特定し、前記しきい値により非入光状態と判別される受光量が得られる非入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も高くなった非入光期間に得た受光量の中から非入光状態を表す代表受光量を特定する代表受光量特定手段と、
    　前記代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量を示す情報を、各代表受光量の表示のために出力する出力手段とを、
    具備することを特徴とする光電センサ。
  2. 　前記代表受光量特定手段は、あらかじめ定めた一定時間内に生じた複数の入光期間につき、それぞれその期間内に得た受光量を大きさの降順に並べた場合に第１の特定の順位に当たる受光量を抽出して、抽出された受光量の中の最小値を前記入光状態を表す代表受光量として特定し、前記一定時間内に生じた複数の非入光期間につき、それぞれその期間内に得た複数の受光量を大きさの昇順に並べた場合に第２の特定の順位に当たる受光量を抽出して、抽出された受光量の中の最大値を前記非入光状態を表す代表受光量として特定する、請求項１に記載された光電センサ。
  3. 　前記代表受光量特定手段は、受光処理により得られる受光量を前記しきい値と比較して入光期間と非入光期間との切り替わりを判別しつつ、入光期間については当該期間内に得た受光量を大きさの降順に並べた場合に第１の特定の順位に当たる受光量を抽出し、非入光期間については当該期間内に得た受光量を大きさの昇順に並べた場合に第２の特定の順位に当たる受光量を抽出し、入光期間から非入光期間への切り替わりを判別する都度、その直前の入光期間から遡る過去の複数の入光期間につき抽出した受光量の中の最小値を前記入光状態を表す代表受光量として特定し、非入光期間から入光期間への切り替わりを判別する都度、その直前の非入光期間から遡る過去の複数の非入光期間につき抽出した受光量の中の最大値を前記非入光状態を表す代表受光量として特定する、請求項１に記載された光電センサ。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載された光電センサにおいて、
    　前記検出手段は、受光部からの受光量データを一定の時間間隔で取得して前記しきい値と比較することにより、入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別すると共に、この判別の結果が切り替わったとき、切り替え後と同じ判別結果を得る受光量データを一定回数Ｐ続けて取得したことを条件として、出力を反転させ、
    　前記代表受光量特定手段は、入光期間については当該期間で最大受光量から数えてＰ番目に高い受光量を、非入光期間については当該期間で最小受光量から数えてＰ番目に低い受光量を、それぞれその期間における代表受光量として抽出すると共に、各入光期間の代表受光量の中の最小値を前記入光状態を表す代表受光量として特定し、各非入光期間の代表受光量の中の最大値を前記非入光状態を表す代表受光量として特定する、光電センサ。
  5. 　前記出力手段は、前記代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量を表示するための表示部を含む、請求項１に記載された光電センサ。
  6. 　請求項１に記載された光電センサにおいて、
    　しきい値を変更する操作を行うための操作部と、
    　前記代表受光量特定手段により特定された２つの代表受光量の表示に連動させて前記検出手段の判別処理のために設定されているしきい値が表示されるように当該しきい値を出力し、この出力による表示が行われている状態下で操作部による操作に応じてしきい値を変更するしきい値変更手段とを、さらに具備する光電センサ。
  7. 　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しきい値と比較することにより入光状態および非入光状態のいずれであるかを判別して、その判別結果を出力する検出手段とを具備する光電センサを対象に、当該センサの受光状態を確認する作業を支援するための方法であって、
    　前記光電センサに現在設定されているしきい値により入光状態と判別される受光量が得られる入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も低くなった入光期間に得た受光量の中から入光状態を表す代表受光量を特定し、前記しきい値により非入光状態と判別される受光量が得られる非入光期間を複数対象として、相対的に受光量が最も高くなった非入光期間に得た受光量の中から非入光状態を表す代表受光量を特定し、特定された２つの代表受光量を表示することを特徴とする、光電センサの受光状態を確認する作業の支援方法。
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