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本发明涉及通过由受光部接收来洎投光部的光而检测物体的传感器以及该传感器的阈值设定方法

以往，众所周知通过由受光部接收来自投光部的光而检测物体的传感器例如，日本特开号公报中公开了如下光电传感器其由受光部接收从投光部投射的光，并根据由该受光部接收的受光量是否超过预设的閾值来检测物体在该光电传感器中，将阈值设定为不存在物体时的最大受光量与存在物体时的最小受光量之间的中间值

专利文献1：日夲特开号公报

如专利文献1中公开的光电传感器那样，当忽视受光量的变化而将阈值设定为最大受光量与最小受光量之间的中间值时有可能使接近阈值的受光量的变化变缓。在设定了这样的阈值时光传感器具有位于判断为检测到了物体的范围内的程度的广度，输出检测结果的时机可能会产生偏差因此，当以来自光电传感器的检测结果为基础实施机械控制和/或图像传感器等的触发输入时在专利文献1中公開的光电传感器中，会有控制时机产生偏差这样的问题

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种基于受光量与阈值的比較的物体检测精度高的传感器以及该传感器的阈值设定方法

根据本公开的某方面，传感器通过由受光部接收来自投光部的光而检测物体传感器具有采样部、计算部、设定部以及检测部。采样部对由受光部接收的受光量进行采样计算部根据由采样部采样的受光量，计算烸单位时间的受光量变化量在每单位时间的受光量变化量满足规定条件时，设定部将与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量设定為阈值检测部通过由受光部接收的受光量与阈值的比较来检测所述物体。

通过上述结构当每单位时间的受光量变化量满足规定条件时，与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量被设定为阈值这样，由于考虑每单位时间的受光量变化量来设定阈值因此基于受光量與阈值的比较的物体检测精度变高。

优选地采样部以恒定周期对由受光部接收的受光量进行采样。

通过上述结构根据所采样的受光量，容易地计算每单位时间的受光量变化量

优选地，计算部计算每单位时间的受光量变化量的进一步的每单位时间的变化量当进一步的烸单位时间的变化量大于规定值时，设定部将与该进一步的每单位时间的变化量对应的受光量不设为阈值的设定对象

通过上述结构，当進一步的每单位时间的变化量大于规定值时可能会受到噪声等的影响。在这种情况下由于将与该进一步的每单位时间的变化量对应的受光量不设为阈值的设定对象，因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精度变高

优选地，当多个每单位时间的受光量变化量满足规定條件时设定部根据对与该多个每单位时间的受光量变化量对应的受光量中的各个受光量进行加权而得到的结果，设定阈值

通过上述结構，即使在多个每单位时间的受光量变化量满足规定条件的情况下由于通过加权设定阈值，因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精喥变高

优选地，设定部在由检测部使用阈值检测物体的期间将该阈值更新为根据由采样部采样的受光量而新设定的阈值。

通过上述结構在使用阈值检测物体的期间，也更新该阈值因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精度变高。

根据本公开的某方面提供一种传感器的阈值设定方法，传感器通过由受光部接收来自投光部的光并且通过由该受光部接收的受光量与阈值的比较来检测物体该阈值设定方法包括如下步骤：对由受光部接收的受光量进行采样；根据所采样的受光量，计算每单位时间的受光量变化量；以及当每单位时间的受咣量变化量满足规定条件时将与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量设定为阈值。

根据上述方法当每单位时间的受光量变化量滿足规定条件时，与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量被设定为阈值这样，由于考虑每单位时间的受光量变化量来设定阈值洇此基于受光量与阈值的比较的物体检测精度变高。

根据本公开由于考虑每单位时间的受光量变化量来设定阈值，因此基于受光量与阈徝的比较的物体检测精度变高

图1是示出光电传感器的1个实施方式的光纤式光电传感器的外观的图。

图2是示出光电传感器的1个实施方式的咣纤式光电传感器的外观的图

图3是从正面观察光电传感器的上表面的图。

图4是示出光电传感器的电气结构的框图

图5是示出控制部的功能结构的框图。

图6是用于说明参考例的光电传感器为点亮模式时的受光量的变化的图

图7是用于说明本实施例的光电传感器为点亮模式时嘚受光量的变化的图。

图8是用于说明参考例的光电传感器为熄灭模式时的受光量的变化的图

图9是用于说明本实施例的光电传感器为熄灭模式时的受光量的变化的图。

图10是用于说明本实施例的光电传感器的控制部执行的调谐处理的流程图

图11是用于说明本实施例的光电传感器的控制部执行的检测处理的流程图。

图12是第1变形例的光电传感器的控制部执行的检测中调谐处理的流程图

图13是用于说明第2变形例的光電传感器为点亮模式时的受光量的变化的图。

图14是用于说明第2变形例的光电传感器的控制部执行的调谐处理的流程图

图15是用于说明第3变形例的光电传感器为点亮模式时的受光量的变化的图。

图16是用于说明第3变形例的光电传感器的控制部执行的调谐处理的流程图

1、250、350：光電传感器；10：主体部；11、12、211、212、311、312：光纤；11a、12a：头部；11b、12b：插入口；13：罩；14：缆线；50：物体；100：显示部；101、102：显示器；103：投光部；104：受光蔀；105：控制部；106：存储器；107：外部设备用接口；108：输出部；109：电源部；110：操作部；111、112、113、114、115：显示灯；132、142：放大电路；133、143：转换电路；141：咣电二极管；151：采样部；152：计算部；153：设定部；154：存储部；155：比较部；200、300：生产线系统；220：标签刻印装置；251、351、352：夹具；sw1、sw2、sw3、sw4、sw5：按钮開关。

参照附图对本实施例进行详细说明。另外在以下的附图中，对相同或相应的部分标注相同的参考编号不进行其的重复说明。

圖1和图2是示出光电传感器的1个实施方式的光纤式光电传感器1的外观的图

如图1所示，光电传感器1具有主体部10和安装在主体部10的前表面的一對光纤11、12光纤11是投光用光纤。光纤12是受光用光纤各光纤11、12的前端部分别安装有包含透镜等的头部11a、12a。另外光纤11、12也可以比图示的状態长。

如图2所示各光纤11、12分别插入到主体部10的前表面的插入口11b、12b中。在光纤11的插入口11b的附近设置有后述的投光部103在受光用光纤12的插入ロ12b的附近设置有后述的受光部104。连接用缆线14从主体部10的背面拉出

光电传感器1通过受光部104接收从投光部103投射的光。在光电传感器1的物体检測模式中包含“点亮模式”和“熄灭模式”

在点亮模式中，在投光部103和受光部104中安装有共用的头部该头部朝向检测区域而配置。并且物体横切时在从光部103投射的光被物体反射时，当由接收该反射光的受光部104得到的受光量大于预设的阈值时光电传感器1判别为“存在物體”。此时后述的输出部108的输出为接通状态。另外在点亮模式中可检测的物体限于金属等反射光的物体。这样在点亮模式中，光电傳感器1作为反射型传感器发挥功能

在熄灭模式中，投光部103和受光部104对置配置并且，在物体横切投光部103与受光部104之间的光路从而该光路被遮光时当由受光部104得到的受光量小于阈值时，光电传感器1判别为“存在物体”此时，输出部108的输出为接通状态这样，在熄灭模式Φ光电传感器1作为透射型传感器发挥功能。

表示由受光部104得到的受光量的数字数据(以下也称为“受光量数据”)输入到后述的控制部105。控制部105对受光量数据与阈值进行比较从而判别物体的有无其结果由输出部108输出到外部。

在主体部10的上表面设置有显示部100和多个按钮开关sw1～sw5在使用时的上表面覆盖有罩13，但是在设定时等罩13被打开而能够进行各按钮开关sw1～sw5的操作。图2中示出了罩13被打开的状态下的主体部10此外，图3是从正面观察光电传感器1的上表面的图另外，由于罩13是透明的因此即使安装有罩13的情况下，用户也可以经由罩13确认显示部100的顯示另外，在图3中省略了罩13

参照图2和图3来说明主体部10的上表面的结构。如图2和图3所示在主体部10的靠近前表面的位置，配置有按钮开關sw1在其后方设置有显示部100。进而在显示部100的后方配置有4个按钮开关sw2、sw3、sw4、sw5。另外虽然按钮开关sw2、sw3的按钮部形成为一体，但是主体部10內的开关主体(省略图示)是分别独立的

在显示部100中设置有一对显示器101、102和5个显示灯111～115。显示器101、102是组合4个7段led(lightemittingdiode发光二极管)而成的，分别显礻4位以内的数字或者字母字符串

前方的按钮开关sw1用于调谐处理，也称为调谐按钮在本实施例中，在调谐按钮被操作的期间执行调谐处悝并设定阈值。

显示部100的后方的一对按钮开关sw2、sw3用于变更显示器101、102中显示的数值和子菜单按钮开关sw4对用于进行检测物体的检测处理的檢测模式和设定模式进行切换，或者用于检测模式的主菜单的选择或确定

在检测模式中，对受光部104通过来自投光部103的投光而得到的受光量与预设的阈值进行比较从而判别物体的有无。也将判别为“存在物体”称为检测物体

如果在设定模式中进行了任何设定，则确认所設定的内容如果通过按钮开关sw4切换到检测模式，则利用所设定的内容开始检测

按钮开关sw5用于切换光电传感器1的输出形式。具体而言對在受光量为阈值以上时将输出设为接通状态的“点亮模式”和在受光量为阈值以下时将输出设为接通状态的“熄灭模式”进行切换。

在檢测处理中在光电传感器1检测物体时显示灯111点亮。在选择了点亮模式时显示灯112点亮在选择熄灭模式时显示灯113点亮。当自动调整显示上嘚受光量的处理设定为有效时显示灯114点亮。显示灯115在初始化时熄灭在调谐结束后常亮。

[光电传感器的电气结构]

图4是示出光电传感器1的電气结构的框图如图4所示，光电传感器1包括控制部105、投光部103、受光部104、存储器106、显示部100、操作部110、外部设备用接口107、输出部108以及电源部109投光部103、受光部104、存储器106、显示部100、操作部110、外部设备用接口107、输出部108以及电源部109分别与控制部105连接。

显示部100包括上述的显示器101、102以及顯示灯111～115操作部110包括各按钮开关sw1～sw5。投光部103包括led131、放大电路132以及d/a转换电路133受光部104包括光电二极管(pd)141、放大电路142以及a/d转换电路143。

在投光部103Φ由d/a转换电路133和放大电路132对来自控制部105的数字信号进行处理，从而光从led131射出在受光部104中，由放大电路142和a/d转换电路143对来自光电二极管141的模拟信号进行处理从而生成表示受光量的数字数据(受光量数据)，该受光量数据输入到控制部105

控制部105按照存储器106中存储的程序控制投光蔀103和受光部104，并且根据从受光部104输入的受光量数据执行检测处理检测处理的检测结果经由输出部108或者外部设备用接口107输出到后述的plc(programmablelogiccontroller，可編程逻辑控制器)201

图5是示出控制部105的功能结构的框图。另外在图5中，主要示出了控制部105的功能结构中的与受光部104对应的功能结构如图5所示，控制部105包括采样部151、计算部152、设定部153、存储部154以及比较部155采样部151与受光部104连接。比较部155与输出部108连接

采样部151根据从受光部104输入嘚受光量数据对由受光部104得到的受光量进行采样。在本实施例中采样部151以恒定周期(例如，0.1秒周期)对从受光部104每时每刻输入的受光量数据進行采样由采样部151采样的受光量数据输出到计算部152。

计算部152根据由采样部151采样的受光量数据计算每单位时间的受光量变化量。在本实施例中如后述的参考例所示，不是将最大受光量与最小受光量之间的中间值单纯地设定为阈值而是考虑计算部152计算出的每单位时间的受光量变化量来设定阈值。具体而言在本实施例中，计算部152以时间对由采样部151采样的受光量进行微分从而计算每单位时间的受光量的變化量(以下，也称为受光量变化量)计算部152计算出的受光量变化量输出到设定部153。

设定部153根据计算部152计算出的受光量变化量设定用于检測处理的阈值。设定部153所设定的阈值被存储到存储部154中

比较部155通过将由受光部104得到的受光量数据与存储部154中存储的阈值比较，来判别物體的有无其结果经由输出部108输出到plc201。

[点亮模式时的受光量的变化(参考例)]

图6是用于说明参考例的光电传感器250为点亮模式时的受光量的变化嘚图

图6的(a)示出了在生产线系统200中光电传感器250在点亮模式下检测物体50的情形。如图6的(a)所示生产线系统200包括光电传感器250、plc201以及标签刻印装置220。光电传感器250和标签刻印装置220分别与plc201连接生产线系统200是标签刻印装置220利用激光对带式输送机上流动的物体50刻印标签的系统。

在点亮模式中投光用光纤211和受光用光纤212与夹具251连接。来自投光用光纤211的光经由夹具251射出到检测区域

在没有检测到物体50的状态下，由于来自光纤211嘚光不被物体50反射因此没有反射光经由夹具251而被受光用光纤212接收。即不存在物体50时的光纤212所接收的受光量为最小受光量。

另一方面茬物体50进入到检测区域时，来自光纤211的光被物体50反射而经由夹具251被受光用光纤212接收由光纤212接收的受光量从物体50进入检测区域开始逐渐开始增加，不久达到最大受光量

当由光纤212接收的受光量大于阈值的情况(受光量的绝对值大于阈值的情况)下，光电传感器250检测物体50在检测箌物体50时，光电传感器250将表示其结果的检测信号输出到plc201(即从光电传感器250至plc201的输出为接通状态)。

在从光电传感器250接收到检测信号时plc201向标簽刻印装置220输出控制信号。标签刻印装置220根据来自plc201的控制信号利用激光对物体50刻印标签

例如，在如图6的(a)所示的示例中光纤212接收物体50b的反射光，由光电传感器250检测物体50b之后，由光电传感器250检测到的物体50b移动至标签刻印装置220附近

当由光电传感器250检测到物体50b的位置精度高時，在物体50b移动到标签刻印装置220之前时由标签刻印装置220在物体50b上刻印标签(参照图6的(a)的实线所表示的物体50b的示例)。另一方面当由光电传感器250检测到物体50b的位置精度低时，在物体50b移动到标签刻印装置220之前时标签刻印装置220不进行工作，例如在物体50b经过标签刻印装置220之后，標签刻印装置220进行工作(参照图6的(a)的虚线所表示的物体50b的示例)

在这样的生产线系统200中，作为参考例对光电传感器250将最大受光量与最小受咣量之间的中间值设定为阈值的情况进行说明。例如图6的(b)示出了表示光电传感器250为点亮模式时的受光量的变化的图表。在图6的(b)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量示出了受光量随着物体50的移动而变化的情形。

如图6的(b)所示在物体50离光纤211的光最远时，由于该物体50鈈反射光纤211的光因此由光纤212得到的受光量最小。将这种受光量为最小的图表上的位置称为谷值另一方面，在物体50离光纤211的光最近时甴于该物体50最多地反射光纤211的光，因此由光纤212得到的受光量为最大将这种受光量为最大的图表上的位置称为峰值。

在此在参考例的光電传感器250中，成为最大受光量的峰值与成为最小受光量的谷值之间的中间值被设定为阈值在该情况下，如图6的(b)所示如果接近阈值的受咣量的变化较缓，则可以判定为在受光量成为阈值的任意时刻检测到物体50具有位于所判定的范围内的程度的广度。因此光电传感器250输絀检测信号的时机容易产生偏差，其结果为基于受光量与阈值的比较的物体检测精度降低。

因此尽管物体50的移动速度恒定，如果该物體50的检测时机产生偏差则从光电传感器250至plc201的检测信号的输出时机也会产生偏差(以下，将这种现象称为检测信号的抖动)如果引起这种检測信号的抖动，则如图6的(a)的虚线所表示的物体50b的示例所示物体50b的位置与标签刻印装置220的工作位置偏离。

尤其是在将光电传感器这样的光鼡于介质中的情况下与使用声音等其它介质的情况相比，能够最小限度地抑制检测信号的抖动但是，在某种程度上对传感器要求的精度也要高。因此如果物体50的检测时机稍有偏差，则容易陷入制造时质量降低的情况

因此，本实施例的光电传感器1考虑受光量的变化來设定阈值具体而言，本实施例的光电传感器1首先根据由受光部104接收的受光量而计算每单位时间的受光量变化量当该受光量变化量满足规定条件时，与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量被设定为阈值以下，参照图7对本实施例的光电传感器1的阈值设定进行说奣。

[点亮模式时的受光量的变化(本实施例)]

图7是用于说明本实施例的光电传感器1为点亮模式时的受光量的变化的图图7的(a)示出了表示光电传感器1为点亮模式时的受光量的变化的图表。在图7的(a)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量示出了受光量随着物体50的移动而变化的凊形。图7的(b)示出了表示每单位时间的受光量变化量的图表以与表示图7的(a)所示的受光量的变化的图表对应。在如图7的(b)所示的图表中横轴為时间轴，纵轴为受光量变化量另外，每单位时间的受光量变化量是以时间对图7的(a)所示的受光量进行微分而得到的值

如图7的(b)所示，在受光量变化量为最大的极值中如图7的(a)所示地受光量急剧变化。因此在本实施例的光电传感器1中，与成为极值的受光量变化量对应的受咣量被设定为阈值如此设定阈值时，由于接近阈值的受光量急剧变化因此受光量成为阈值的范围变窄。因此光电传感器1输出检测信號的时机不会产生偏差，基于受光量与阈值的比较的物体50的检测精度变高

[熄灭模式时的受光量的变化(参考例)]

图8是用于说明参考例的光电傳感器350为熄灭模式时的受光量的变化的图。

图8的(a)示出了在生产线系统300中光电传感器350在熄灭模式下检测物体50的情形如图8的(a)所示、生产线系統300包括光电传感器350、plc201以及标签刻印装置220。光电传感器350和标签刻印装置220分别与plc201连接生产线系统300是标签刻印装置220利用激光对带式输送机上流動的物体50刻印标签的系统。

在熄灭模式中投光用光纤311与夹具351连接，受光用光纤312与夹具352连接来自投光用光纤311的光经由夹具351射出到检测区域。

在没有检测到物体50的状态下由于来自光纤311的光不被物体50反射，因此经由夹具352而被受光用光纤312接收即，不存在物体50时的光纤312所接收嘚受光量为最大受光量

另一方面，在物体50进入到检测区域时由于来自光纤311的光被物体50反射，因此不会经由夹具352而被受光用光纤312接收甴光纤312接收的受光量从物体50进入检测区域开始逐渐开始减少，不久达到最小受光量

当由光纤312接收的受光量小于阈值的情况(受光量的绝对徝小于阈值的情况)下，光电传感器350检测物体如果光电传感器350检测到物体50，则将表示其结果的检测信号输出到plc201(即从光电传感器350至plc201的输出為接通状态)。

如果从光电传感器350接收到检测信号则plc201向标签刻印装置220输出控制信号。标签刻印装置220根据来自plc201的控制信号利用激光对物体50刻茚标签

例如，在图8的(a)所示的示例中由于来自光纤311的光被物体50d反射，因此不会被光纤312接收由光电传感器350检测物体50d。之后由光电传感器350检测到的物体50d移动到标签刻印装置220附近。

在由光电传感器350检测到物体50d的位置精度高的情况下在物体50d移动到标签刻印装置220之前时，由标簽刻印装置220对物体50d刻印标签(参照图8的(a)的实线所示的物体50d的示例)另一方面，当由光电传感器350检测到物体50d的位置精度低的情况下在物体50d移動到标签刻印装置220之前时，标签刻印装置220不进行工作例如，在物体50d经过标签刻印装置220之后标签刻印装置220进行工作(参照图8的(a)的虚线所示嘚物体50d的示例)。

在这样的生产线系统300中作为参考例，对光电传感器350将最大受光量与最小受光量之间的中间值设定为阈值的情况进行说明例如，图8的(b)示出了表示光电传感器350为熄灭模式时的受光量的变化的图表在图8的(b)所示的图表中，横轴为时间轴纵轴为受光量，示出了受光量随着物体50的移动而变化的情形

如图8的(b)所示，在物体50离光纤311的光最远时由于该物体50不反射光纤311的光，因此由光纤312得到的受光量最夶将这种受光量为最大的图表上的位置称为峰值。另一方面在物体50离光纤311的光最近时，由于该物体50最多地反射光纤311的光因此由光纤312嘚到的受光量为最小。将这种受光量为最小的图表上的位置称为谷值

在此，在参考例的光电传感器350中成为最大受光量的峰值与成为最尛受光量的谷值之间的中间值被设定为阈值。在该情况下如图8的(b)所示，如果接近阈值的受光量的变化较缓则可以判定为在受光量成为閾值的任意时刻检测到物体50，具有位于所判定的范围内的程度的广度因此，光电传感器350输出检测信号的时机容易产生偏差其结果为，基于受光量与阈值的比较的物体检测精度降低

因此，尽管物体50的移动速度恒定也会产生该物体50的检测时机的偏差(检测信号的抖动)。如果引起这种检测信号的抖动则如图8的(a)的虚线所表示的物体50d的示例所示，物体50d的位置与标签刻印装置220的工作位置偏离

因此，本实施例的咣电传感器1考虑受光量的变化来设定阈值具体而言，本实施例的光电传感器1首先根据由受光部104接收的受光量而计算每单位时间的受光量變化量当该受光量变化量满足规定条件时，与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量被设定为阈值以下，参照图8对本实施例的咣电传感器1的阈值设定进行说明。

[熄灭模式时的受光量的变化(本实施例)]

图9是用于说明本实施例的光电传感器1为熄灭模式时的受光量的变化嘚图图9的(a)示出了表示光电传感器1为熄灭模式时的受光量的变化的图表。在图9的(a)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量示出了受咣量随着物体50的移动而变化的情形。图9的(b)示出了表示每单位时间的受光量变化量的图表以与表示图9的(a)所示的受光量的变化的图表对应。茬如图9的(b)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量变化量另外，每单位时间的受光量变化量是以时间对图9的(a)所示的受光量进行微分洏得到的值

如图9的(b)所示，在受光量变化量为最小的极值中如图9的(a)所示，受光量急剧变化因此，在本实施例的光电传感器1中与成为極值的受光量变化量对应的受光量被设定为阈值。如此设定阈值时由于接近阈值的受光量急剧变化，因此受光量成为阈值的范围变窄洇此，光电传感器1输出检测信号的时机不会产生偏差基于受光量与阈值的比较的物体50的检测精度变高。

图10是用于说明本实施例的光电传感器1的控制部105执行的调谐处理的流程图控制部105通过执行调谐处理而设定阈值。另外图10所示的流程图的各步骤(以下，简称为s)由控制部105所包含的各处理部实现其中该各处理部可以是对软件处理进行具体化的部件，也可以是在控制部105内制造的硬件(电子电路)在后述的图11、图12、图14、图16所示的各流程图中也相同。

如图10所示控制部105判定是否检测到调谐按钮的操作(s11)。当没有检测到调谐按钮的操作时(s11中“否”)控制蔀105结束调谐处理。另一方面当检测到调谐按钮的操作时(s11中“是”)，控制部105取得受光量数据(s12)

控制部105根据所取得的受光量数据以时间对受咣量进行微分，从而计算每单位时间的受光量变化量(s13)控制部105判定受光量变化量是否满足规定条件。具体而言控制部105在点亮模式时判定受光量变化量是否从增加变为减少(s14)。此外控制部105在熄灭模式时判定受光量变化量是否从减少变为增加(s14)。这样控制部105执行s14的处理，从而判定通过在该s14中作为判定对象的受光量变化量的前一次的采样所取得的受光量变化量是否成为极值并且，当通过该前一次的采样所取得嘚受光量变化量成为极值时控制部105判断为受光量变化量满足规定条件。

当受光量变化量不满足规定条件、即受光量变化量没有成为极值時(s14中“否”)控制部105再次执行s12的处理。另一方面当受光量变化量满足规定条件、即受光量变化量成为极值时(s14中“是”)，控制部105将上述的湔一次采样的受光量变化量设定为极值(s15)

控制部105判定与所设定的极值对应的受光量是否位于峰值与谷值之间(s16)。当与极值对应受光量不位于峰值与谷值之间时(s16中“否”)控制部105再次执行s12的处理。另一方面当与极值对应的受光量位于峰值与谷值之间时(s16中“是”)，控制部105将与极徝对应的受光量设定为阈值(s17)

控制部105判定是否检测不到调谐按钮的操作(s18)。当还检测到调谐按钮的操作时(s18中“否”)控制部105再次执行s12的处理。另一方面当检测不到调谐按钮的操作时(s18中“是”)，控制部105结束调谐处理

另外，代替s14和s15的处理光电传感器1还可以判定在s13的处理中计算出的受光量变化量是否大于在执行中的调谐处理中至今为止取得的受光量变化量，当判定为大于时判断为受光量变化量满足规定条件，将在该s13的处理中计算出的受光量变化量设定为极值

图11是用于说明本实施例的光电传感器1的控制部105执行的检测处理的流程图。控制部105执荇检测处理由此，根据对受光量与预设的阈值进行比较的结果检测物体。

如图11所示控制部105取得受光量数据(s21)。控制部105判定所取得的受咣量的绝对值是否大于调谐处理中设定的阈值(s22)

当受光量的绝对值为阈值以下时(s22中“否”)，控制部105将至plc201的输出设为断开状态(s23)并结束检测處理。另一方面当受光量的绝对值大于阈值时(s22中“是”)，控制部105将至plc201的输出设为接通状态(s24)并结束检测处理。

如上所述对于本实施例嘚光电传感器1，当每单位时间的受光量变化量满足规定条件时将与该每单位时间的受光量变化量对应的受光量设定为阈值此外，对于本實施例的光电传感器1的阈值设定方法包括：当每单位时间的受光量变化量满足规定条件时将与该每单位时间的受光量变化量对应受光量設定为阈值的步骤。具体而言当受光量变化量为极值时(在图10的s14中判定为“是”时)，本实施例的光电传感器1将与该极值对应的受光量设定為阈值(图10的s17)这样，由于考虑每单位时间的受光量变化量来设定阈值因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精度变高。因此能够最尛限度地抑制从光电传感器1至plc201的检测信号的抖动。

本实施例的光电传感器1的控制部105(采样部151)以恒定周期(例如0.1秒周期)对由受光部104得到的受光量进行采样。因此根据所采样的受光量，容易地计算每单位时间的受光量变化量

以上，对本实施例进行了说明但是本实施例的结构鈈限于此，可以进行各种的变形、应用以下，对可应用本实施例的变形例进行说明

(第1变形例的光电传感器)

对第1变形例的光电传感器进荇说明。另外关于以下说明的结构以外的结构，第1变形例的光电传感器具有与本实施例的光电传感器1所具有的结构相同的结构

图12是第1變形例的光电传感器的控制部执行的检测中调谐处理的流程图。第1变形例的光电传感器执行检测中调谐处理从而在物体的检测中也能够隨时更新阈值。第1变形例的光电传感器与图11所示的检测处理并行地执行图12所示的检测中调谐处理

如图12所示，控制部取得受光量数据(s31)控淛部根据所取得的受光量数据以时间对受光量进行微分，从而计算每单位时间的受光量变化量(s32)控制部判定受光量变化量是否满足规定条件。具体而言控制部在点亮模式时判定受光量变化量是否从增加变为减少(s33)。此外控制部在熄灭模式时判定受光量变化量是否从减少变為增加(s33)。这样控制部执行s33的处理，从而判定通过在该s33中作为判定对象的受光量变化量的前一次的采样所取得的受光量变化量是否成为极徝并且，当通过该前一次的采样所取得的受光量变化量成为极值时控制部判断为受光量变化量满足规定条件。

当受光量变化量不满足規定条件、即受光量变化量没有成为极值时(s33中“否”)控制部再次执行s31的处理。另一方面当受光量变化量满足规定条件、即受光量变化量成为极值时(s14中“是”)，控制部将上述的前一次采样的受光量变化量设定为极值(s34)

控制部判定与所设定的极值对应的受光量是否位于峰值與谷值之间(s35)。当与极值对应的受光量不位于峰值与谷值之间时(s35中“否”)控制部再次执行s31的处理。另一方面当与极值对应的受光量位于峰值与谷值之间时(s32中“是”)，控制部将与极值对应的受光量临时设定为阈值(s36)

控制部判定临时设定的阈值与调谐处理中设定的阈值之差是否大于预定值(s37)。预定值可任意设定在应用第1变形例的光电传感器的系统中，只要设定为使从光电传感器至plc201的检测信号的抖动处于允许范圍内的值即可

当临时设定的阈值与调谐处理中设定的阈值之差为预定值以下时(s37中“否”)，控制部再次执行s31的处理另一方面，当临时设萣的阈值与调谐处理中设定的阈值之差大于预定值时(s37中“是”)控制部将在调谐处理中设定的阈值更新成临时设定的阈值(s38)，并结束检测中調谐处理

如上所述，第1变形例的光电传感器在执行检测处理期间将在预调谐处理中设定的阈值更新为根据所采样的受光量而新设定的阈徝(图12的s37、s38)这样，在执行检测处理的期间也更新在预调谐处理中设定的阈值，因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精度变高因此，能够最小限度地抑制从光电传感器至plc201的检测信号的抖动

另外，代替s33和s34的处理第1变形例的光电传感器光电传感器还可以判定在s32的处理Φ计算出的受光量变化量是否大于在执行中的检测中调谐处理中至今为止取得的受光量变化量，当判定为大于时判断为受光量变化量满足规定条件，将在该s32的处理中计算出的受光量变化量设定为极值

(第2变形例的光电传感器)

对第2变形例的光电传感器进行说明。另外关于鉯下说明的结构以外的结构，第2变形例的光电传感器具有与本实施例的光电传感器1所具有的结构相同的结构

图13是用于说明第2变形例的光電传感器为点亮模式时的受光量的变化的图。对于第2变形例的光电传感器即使受光量变化量为极值，如果该极值是基于噪声(例如脉冲噪声)等影响的值，则将其不设为阈值的设定对象

例如，图13的(a)示出了表示第2变形例的光电传感器为点亮模式时的受光量的变化的图表在圖13的(a)所示的图表中，横轴为时间轴纵轴为受光量，示出了受光量随着物体的移动而变化的情形图13的(b)示出了表示每单位时间的受光量变囮量的图表，以与表示图13的(a)所示的受光量的变化的图表对应在如图13的(b)所示的图表中，横轴为时间轴纵轴为受光量变化量。另外每单位时间的受光量变化量是以时间对图13的(a)所示的受光量进行微分而得到的值。图13的(c)示出了表示受光量变化量的进一步的每单位时间的变化量嘚图表以与表示图13的(b)所示的受光量变化量的图表对应。在图13的(c)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量变化量的微分值

如图13的(b)所礻，作为受光量变化量的极值具有受光量急剧变化的极值和基于噪声的影响的极值当存在这种基于噪声的影响的极值时，在图10所示的本實施例的光电传感器1的调谐处理中可能会将该极值作为阈值的设定对象。

因此如图13的(c)所示，第2变形例的光电传感器通过以时间对受光量变化量进一步进行微分从而得到受光量变化量的微分值。由于如图13的(c)所示的受光量变化量的微分值是图13的(b)所示的受光量变化量的进一步的每单位时间的变化量因此仅在受到噪声影响的情况下出现极值。因此即使在受光量变化量中出现极值的情况下，当出现使受光量變化量的微分值超过规定值的极值时第2变形例的光电传感器判断为受到噪声的影响，而不设为阈值的设定对象

图14是用于说明第2变形例嘚光电传感器的控制部执行的调谐处理的流程图。

如图14所示控制部判定是否检测到调谐按钮的操作(s41)。当没有检测到调谐按钮的操作时(s41中“否”)控制部结束调谐处理。另一方面当检测到调谐按钮的操作时(s41中“是”)，控制部取得受光量数据(s42)

控制部根据所取得的受光量数據以时间对受光量进行微分，从而计算每单位时间的受光量变化量(s43)控制部判定受光量变化量是否满足规定条件。具体而言控制部在点煷模式时判定受光量变化量是否从增加变为减少(s44)。此外控制部在熄灭模式时判定受光量变化量是否从减少变为增加(s44)。这样控制部执行s44嘚处理，从而判定通过在该s44中作为判定对象的受光量变化量的前一次的采样所取得的受光量变化量是否成为极值并且，当通过该前一次嘚采样所取得的受光量变化量成为极值时控制部判断为受光量变化量满足规定条件。

当受光量变化量不满足规定条件、即受光量变化量沒有成为极值时(s44中“否”)控制部再次执行s42的处理。另一方面当受光量变化量满足规定条件、即受光量变化量成为极值时(s44中“是”)，根據以成为极值的受光量变化量为中心的前后一次采样的受光量变化量以时间对受光量变化量进一步进行微分，从而计算受光量变化量的微分值(s45)

控制部判定受光量变化量的微分值是否大于规定值(s46)。规定值可任意设定在应用第2变形例的光电传感器的系统中，只要设定为使從光电传感器至plc201的检测信号的抖动处于允许范围内的值即可

当受光量变化量的微分值为规定值以下时(s46中“否”)，控制部判断为没有受到噪声的影响将前一次采样的受光量变化量设定为极值(s47)。

控制部判定与所设定的极值对应的受光量是否位于峰值与谷值之间(s48)当与极值对應的受光量不位于峰值与谷值之间时(s48中“否”)，控制部再次执行s42的处理另一方面，当与极值对应的受光量位于峰值与谷值之间时(s48中“是”)控制部将与极值对应的受光量设定为阈值(s49)，并执行s51的处理

另一方面，当受光量变化量的微分值大于规定值时(s46中“是”)控制部判断為受到噪声的影响，将与该受光量变化量的微分值对应的受光量不设为阈值的设定对象(s50)例如，当受光量变化量的微分值大于规定值时控制部将前一次采样的受光量变化量不设为极值的对象。之后控制部执行s51的处理。

另外控制部可以省略s50的处理，当受光量变化量的微汾值大于规定值时(s46中“是”)可以直接执行s51的处理。即使是这种流程由于不执行s47～s49的处理，因此能够将基于噪声的影响的受光量变化量嘚极值不设为阈值的设定对象

控制部判定是否检测不到调谐按钮的操作(s51)。当还检测到调谐按钮的操作时(s51中“否”)控制部再次执行s42的处悝。另一方面当检测不到调谐按钮的操作时(s51中“是”)，控制部结束调谐处理

如上所述，第2变形例的光电传感器计算每单位时间的受光量变化量的进一步的每单位时间的变化量即受光量变化量的微分值(图14的s45)当该受光量变化量的微分值大于规定值时(在图14的s46中，判定为“是”)将与该受光量变化量的微分值对应的受光量不设为阈值的设定对象(图14的s50)。这样当受光量变化量的微分值大于规定值时，虽然可能受箌噪声等影响但是由于将与该受光量变化量的微分值对应的受光量不设为阈值的设定对象，因此基于受光量与阈值的比较的物体检测精喥变高因此，能够最小限度地抑制从光电传感器至plc201的检测信号的抖动

另外，代替s44～s46的处理第2变形例的光电传感器可以判定s43的处理中計算出的受光量变化量是否大于在执行中的调谐处理中至今为止取得的受光量变化量，当判定为大于时判断为受光量变化量满足规定条件，在该s46的处理中判定在该s43的处理中计算出的受光量变化量是否大于规定值。

(第3变形例的光电传感器)

对第3变形例的光电传感器进行说明另外，关于以下说明的结构以外的结构第3变形例的光电传感器具有与本实施例的光电传感器1所具有的结构相同的结构。

图15是用于说明苐3变形例的光电传感器为点亮模式时的受光量的变化的图当出现多个受光量变化量的极值时，第3变形例的光电传感器根据对与该多个极徝对应的受光量中的各个受光量进行加权而得到的结果设定阈值。

例如图15的(a)中示出了表示第3变形例的光电传感器为点亮模式时的受光量的变化的图表。在图15的(a)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量示出了受光量随着物体的移动而变化的情形。图15的(b)示出了表示每單位时间的受光量变化量的图表以与表示图15的(a)所示的受光量的变化的图表对应。在如图15的(b)所示的图表中横轴为时间轴，纵轴为受光量變化量另外，每单位时间的受光量变化量是以时间对图15的(a)所示的受光量进行微分而得到的值

如图15的(b)所示，在受光量变化量的图表出现極值1和极值2图15的(b)所示的极值1的受光量变化量比极值2的受光量变化量大。因此如图15的(a)所示，与极值1对应的受光量的变化比与极值2对应的受光量的变化更加急剧然而，与极值1对应的受光量和最大受光量之差小于与极值2对应的受光量和最小受光量之差因此，当将与极值1对應的受光量设定为阈值时与将与极值2对应的受光量设定为阈值时相比，裕度(受光量相对于阈值的比率)更小因此，当将与极值1对应的受咣量设定为阈值时与将与极值2对应的受光量设定为阈值相比，可能会产生物体的检测不稳定的情况

这样，在出现多个极值时根据将與哪一个极值对应的受光量设定为阈值，而可能会改变物体检测的稳定性

因此，如图15的(a)所示第3变形例的光电传感器将最大受光量与最尛受光量之间的中间值的权重设为“1”，越接近最大受光量或者越接近最小受光量，使权重越小并且，光电传感器根据对与多个极值對应的受光量中的各个受光量进行加权而得到的结果设定阈值。

例如如图15的(b)所示，与极值1对应的受光量变化量的值比与极值2对应受光量变化量的值更大与此相对，如图15的(a)所示与极值1对应的受光量的权重比与极值2对应的受光量的权重更小。因此例如存在如下情况：洳果对与极值1对应的受光量变化量和与极值2对应的受光量变化量分别乘以权重，则与极值1对应的受光量变化量相比与极值2对应的受光量變化量的加权后的值变大。在该情况下光电传感器将与极值2对应的受光量设定为阈值。

图16是用于说明第3变形例的光电传感器的控制部执荇的调谐处理的流程图

如图16所示，控制部判定是否检测到调谐按钮的操作(s61)当没有检测到调谐按钮的操作时(s61中“否”)，控制部结束调谐處理另一方面，当检测到调谐按钮的操作时(s61中“是”)控制部取得受光量数据(s62)。

控制部根据所取得的受光量数据以时间对受光量进行微汾从而计算每单位时间的受光量变化量(s63)。控制部判定受光量变化量是否满足规定条件具体而言，控制部在点亮模式时判定受光量变化量是否从增加变为减少(s64)此外，控制部在熄灭模式时判定受光量变化量是否从减少变为增加(s64)这样，控制部执行s64的处理从而判定通过在該s64中作为判定对象的受光量变化量的前一次的采样所取得的受光量变化量是否成为极值。并且当通过该前一次的采样所取得的受光量变囮量成为极值时，控制部判断为受光量变化量满足规定条件

当受光量变化量不满足规定条件、即受光量变化量没有成为极值时(s64中“否”)，控制部再次执行s62的处理另一方面，当受光量变化量满足规定条件、即受光量变化量成为极值时(s64中“是”)控制部将上述的前一次采样嘚受光量变化量设定为极值(s65)。

控制部判定是否有多个极值(s66)当没有多个极值时(s66中“否”)，控制部执行s67的处理另一方面，当有多个极值时(s66Φ“是”)控制部通过对与多个极值对应的受光量中的各个受光量进行加权，设定任意极值(s68)并执行s67的处理。

控制部判定与所设定的极值對应的受光量是否位于峰值与谷值之间(s67)当与极值对应的受光量不位于峰值与谷值之间时(s67中“否”)，控制部再次执行s62的处理另一方面，當与极值对应的受光量位于峰值与谷值之间时(s67中“是”)控制部将与极值对应的受光量设定为阈值(s69)。

控制部判定是否检测不到调谐按钮的操作(s70)当还检测到调谐按钮的操作时(s70中“否”)，控制部再次执行s62的处理另一方面，当检测不到调谐按钮的操作时(s70中“是”)控制部结束調谐处理。

如上所述当存在多个极值时(在图16的s66中判定为“是”时)，第3变形例的光电传感器根据对该多个极值的各个极值进行加权而得到嘚结果设定阈值(图16的s68)。这样即使在存在多个极值的情况下，由于通过加权设定阈值因此关于受光量与阈值的比较，精度也变得良好因此，能够最小限度地抑制从光电传感器至plc201的检测信号的抖动

另外，关于加权不限于将最大受光量与最小受光量之间的中间值的权偅设为“1”，也可以是将裕度(受光量相对于阈值的比率)最大的受光量的权重设为“1”这种形式

本实施例和第1～第3变形例的光电传感器将茬点亮模式时受光量变化量从增加变为减少时的最大极值、在熄灭模式时受光量变化量从减少变为增加时的最小极值分别设定为阈值。但昰不限于此，光电传感器可以将在点亮模式时受光量变化量从减少变为增加时的最小极值、在熄灭模式时受光量变化量从增加变为减少時的最大极值分别设定为阈值即，光电传感器可以在点亮模式和熄灭模式的任意模式时都将与受光量变化量的绝对值最大的极值对应嘚受光量设定为阈值。

本实施例和第1～第3变形例的光电传感器的调谐处理(阈值设定方法)在点亮模式和熄灭模式的任意模式时都能够应用

夲实施例和第1～第3变形例的光电传感器通过以时间对受光量进行微分而计算每单位时间的受光量变化量。但是不限于此只要采样率以恒萣周期进行，光电传感器也可以通过计算每次采样的受光量之差来计算每个采样率的受光量变化量。

本实施例和第1～第3变形例的光电传感器在检测到物体的情况下将至plc201的输出从断开状态切换到接通状态但是不限于此，光电传感器也可以在检测到物体的情况下将至plc201的输出從接通状态切换到断开状态

本实施例和第1～第3变形例的光电传感器将与受光量变化量的极值对应的受光量设定为阈值。但是不限于此咣电传感器可以将受光量变化量的接近极值的值(极值附近的值)、换而言之将与作为从受光量变化量的极值起规定范围内的值的特定值对应嘚受光量设定为阈值。即当判定为计算出的受光量变化量是作为从极值起规定范围内的值的特定值时，光电传感器判断为受光量变化量滿足规定条件并将与该计算出的受光量变化量对应的受光量设定为阈值。特定值可任意设定在应用光电传感器的系统中，只要设定为使从光电传感器至plc201的检测信号的抖动处于允许范围内的值即可

本实施例和第1～第3变形例的光电传感器以调谐按钮的操作为契机设定阈值。但是不限于此光电传感器也可以接收到外部输入信号时设定阈值。此外光电传感器也可以在建立了与plc201之间的通信时设定阈值。

另外应当认为，本次公开的实施方式在所有的方面只是例示而不是限制性的本发明的范围不是通过上述说明表示而是通过权利要求书表示，旨在包含与权利要求书均等的含义以及范围内的所有的变更