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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024042047
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】光電センサ及び検出方法
(51)【国際特許分類】
G01V 8/10 20060101AFI20240319BHJP
【ＦＩ】
G01V8/10 S
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024011402
(22)【出願日】2024-01-30
(62)【分割の表示】P 2020041364の分割
【原出願日】2020-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100108213
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 豊隆
(74)【代理人】
【識別番号】100139066
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】安藤 信太郎
(57)【要約】
【課題】検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることのできる光電センサ及び検出方法を提供する。
【解決手段】光電センサ（１００）は、対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）であって、複数の画素がそれぞれ光を受け、画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部（２０）と、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定部（４１）と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】光電センサ（１００）は、対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）であって、複数の画素がそれぞれ光を受け、画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部（２０）と、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定部（４１）と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を検出する光電センサであって、
複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部と、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物の有無を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記３つ以上の特性値のそれぞれについて、前記得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求め、前記３つ以上の特性値のそれぞれの前記比較値に該比較値に対する重みを乗算した値に基づいて一致度を算出し、前記一致度に基づいて前記対象物の有無を判定する、
光電センサ。
複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部と、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物の有無を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記３つ以上の特性値のそれぞれについて、前記得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求め、前記３つ以上の特性値のそれぞれの前記比較値に該比較値に対する重みを乗算した値に基づいて一致度を算出し、前記一致度に基づいて前記対象物の有無を判定する、
光電センサ。
【請求項2】
前記重みは、所定値に前記対象物がないときの受光分布信号におけるピーク受光量を乗算した値が設定される、
請求項１に記載の光電センサ。
請求項１に記載の光電センサ。
【請求項3】
前記３つ以上の特性値は、前記受光分布信号におけるピーク受光量、該ピーク受光量の位置情報、並びに、前記受光分布信号における半値幅又は面積を含む、
請求項１又は２に記載の光電センサ。
請求項１又は２に記載の光電センサ。
【請求項4】
前記３つ以上の特性値は、基準受光量に基づいて計数される前記受光分布信号の領域数を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載の光電センサ。
請求項１から３のいずれか一項に記載の光電センサ。
【請求項5】
前記３つ以上の特性値は、ピーク受光量に基づいて算出される前記受光分布信号の対称度を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載の光電センサ。
請求項１から３のいずれか一項に記載の光電センサ。
【請求項6】
対象物を検出する光電センサの検出方法であって、
前記光電センサの複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光ステップと、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物の有無を判定する判定ステップと、を含み、
前記判定ステップは、
前記３つ以上の特性値のそれぞれについて、前記得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求めることと、前記３つ以上の特性値のそれぞれの前記比較値に該比較値に対する重みを乗算した値に基づいて一致度を算出することと、前記一致度に基づいて前記対象物の有無を判定することと、を含む、
検出方法。
前記光電センサの複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光ステップと、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物の有無を判定する判定ステップと、を含み、
前記判定ステップは、
前記３つ以上の特性値のそれぞれについて、前記得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求めることと、前記３つ以上の特性値のそれぞれの前記比較値に該比較値に対する重みを乗算した値に基づいて一致度を算出することと、前記一致度に基づいて前記対象物の有無を判定することと、を含む、
検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光電センサ及び検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光電センサの１つとして、センサヘッドは光を照射してその反射光をラインセンサで受光し、ラインセンサの出力から受光量分布を得て、受光量分布に、複数の極大値が検出された場合には、多重反射が発生していると判断し、物体が存在すると判定する一方、極大値が検出されない場合にも、状態が変化したことから物体が存在すると判定し、また、極大値の数が１つであっても、ピークの位置が閾値の範囲を超えていれば、物体が存在すると判定し、さらに、受光波形の幅が規定範囲内を超えている場合にも、物体が存在すると判定するものが知られている（特許文献１参照）。この光電センサは、受光量分布に基づいて、多重反射の有無を検出し、多重反射の有無に関わる信号を出力することにより、多重反射の発生の有無に応じた制御を実行することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－２２１４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の光電センサのように、受光量分布のピーク値と当該受光量分布から得た距離値とを用いて対象物を検出する方法では、以下のような課題があった。
【0005】
第１に、受光量分布のピーク値で見分けがつかないケースが存在する。受光量分布のピーク値は、物質の反射率と距離に依存する。具体的には、受光量分布のピーク値は、距離が遠いほど低くなり、物質の反射率が高いほど高くなる。このため、背景と対象物の材質や配置の組み合わせによっては、背景と対象物との間で、受光量分布のピーク値が同じになってしまうことがあり得る。
【0006】
第２に、受光量分布から得た距離値で見分けがつかないケースも存在する。対象物の色が一様ではなく、模様や濃淡がある場合、対象物の距離値が正確に求まらないことがある。また、例えば背景上の紙を検出したい場合等のように、対象物と背景の距離が近い場合、装置の振動による距離変動との見分けがつかない場合があり得る。
【0007】
このため、前述した第１のケース及び第２のケースが同時に発生すると、受光量分布におけるピーク値と距離値の両方を使ったとしても、対象物と背景を見分けることは困難であった。
【0008】
また、例えばガラス瓶等の透明体やアルミ包材等の光沢体の対象物では、入射光の透過、屈折、入射面の傾き等によって、対象物からの反射光の受光波形が変動し、受光量や距離値が一定にならないことがあった。そのため、このような対象物の検出は困難であった。
【0009】
そこで、本発明は、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることのできる光電センサ及び検出方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様に係る光電センサは、対象物を検出する光電センサであって、複数の画素がそれぞれ光を受け、画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部と、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無を判定する判定部と、を備える。
【0011】
この態様によれば、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無が判定される。ここで、本発明の発明者は、対象物がないときの受光分布信号における特性値が、対象物があるときと比較して、安定していることを見出した。例えば、対象物については、形状が複雑であったり透明や半透明の場合があったりするために位置が少しずれると受光分布が変動する傾向がある。一方、背景については、形状が平面などシンプルであるため位置がずれても受光量分布が変わりづらい、又は、そもそも背景は動かない傾向がある。このため、実際にラインが稼働した状態で、対象物が、場合によっては背景も、動いている状態のセンシングにおいて、対象物がないときの受光分布信号における特性値は、より顕著に安定している。また、本発明の発明者は、従来の方法では検出が困難であった透明体や光沢体等の対象物があるときに、受光分布信号における特性値に特徴的な変化が現れることを見出した。さらに、本発明の発明者は、受光分布信号において３つ以上の特性値を取得すれば、当該３つ以上の特性値のいずれかに特徴的な変化が現れ易いことを見出した。よって、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無を判定することにより、従来の方法と比較して、対象物の有無の判定が容易になる。従って、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることができる。
【0012】
前述した態様において、判定部は、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの比較値と重みとを用いた値に基づいて一致度を算出し、一致度に基づいて対象物の有無を判定してもよい。
【0013】
この態様によれば、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における当該特性値とあらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における当該特性値とを比較して得られる比較値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの比較値と重みとを用いた値に基づいて一致度を算出し、一致度に基づいて対象物の有無が判定される。これにより、例えば、想定される対象物を用いて重みを調整することで、２つ以上の特性値に変化が現れる場合でも、対象物の有無の判定が容易になる。
【0014】
前述した態様において、重みは、対象物がないときの受光量に応じた値であってもよい。
【0015】
この態様によれば、重みは、対象物がないときの受光量に応じた値である。これにより、対象物がないとき、つまり、背景の反射光による受光量に応じて、３つ以上の特性値の感度を調整することが可能となるので、背景の影響を抑制し、対象物の有無の判定をさらに安定して行うことができる。
【0016】
前述した態様において、３つ以上の特性値は、受光分布信号におけるピーク受光量、該ピーク受光量の位置情報、並びに、受光分布信号における半値幅又は面積を含んでもよい。
【0017】
この態様によれば、３つ以上の特性値は、受光分布信号におけるピーク受光量、ピーク受光量の位置情報、並びに、受光分布信号における半値幅又は面積を含む。これにより、従来の方法と比較して、対象物の有無の判定がさらに容易になる。
【0018】
前述した態様において、３つ以上の特性値は、基準受光量に基づいて計数される受光分布信号の領域数を含んでもよい。
【0019】
この態様によれば、３つ以上の特性値は、受光量平均値に基づいて計数される受光分布信号の領域数を含む。これにより、例えば、表面に凹凸を有する対象物の有無の判定がさらに容易になる。
【0020】
前述した態様において、３つ以上の特性値は、ピーク受光量に基づいて算出される受光分布信号の対称度を含んでもよい。
【0021】
この態様によれば、３つ以上の特性値は、ピーク受光量に基づいて算出される受光分布信号の対称度を含む。これにより、例えば、ガラス瓶等のレンズ効果を有する対象物の有無の判定がさらに容易になる。
【0022】
本発明の他の態様に係る検出方法は、対象物を検出する光電センサの検出方法であって、光電センサの複数の画素がそれぞれ光を受け、画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光ステップと、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無を判定する判定ステップと、を含む。
【0023】
この態様によれば、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無が判定される。ここで、本発明の発明者は、対象物がないときの受光分布信号における特性値が、対象物があるときと比較して、安定していることを見出した。例えば、対象物については、形状が複雑であったり透明や半透明の場合があったりするために位置が少しずれると受光分布が変動する傾向がある。一方、背景については、形状が平面などシンプルであるため位置がずれても受光量分布が変わりづらい、又は、そもそも背景は動かない傾向がある。このため、実際にラインが稼働した状態で、対象物が、場合によっては背景も、動いている状態のセンシングにおいて、対象物がないときの受光分布信号における特性値は、より顕著に安定している。また、本発明の発明者は、従来の方法では検出が困難であった透明体や光沢体等の対象物があるときに、受光分布信号における特性値に特徴的な変化が現れることを見出した。さらに、本発明の発明者は、受光分布信号において３つ以上の特性値を取得すれば、当該３つ以上の特性値のいずれかに特徴的な変化が現れ易いことを見出した。よって、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物の有無を判定することにより、従来の方法と比較して、対象物の有無の判定が容易になる。従って、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることができる。
【0024】
前述した態様において、判定ステップは、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における該特性値とあらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における該特性値とを比較して得られる比較値を求めることと、３つ以上の特性値のそれぞれの比較値と重みとを用いた値に基づいて一致度を算出することと、一致度に基づいて対象物の有無を判定することと、を含んでもよい。
【0025】
この態様によれば、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における当該特性値とあらかじめ得られた対象物がないときの受光分布信号における当該特性値とを比較して得られる比較値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの比較値に対して重みを乗算した値に基づいて一致度を算出し、一致度に基づいて対象物の有無が判定される。これにより、例えば、想定される対象物を用いて重みを調整することで、２つ以上の特性値に変化が現れる場合でも、対象物の有無の判定が容易になる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。さらに、本発明の技術的範囲は、当該実施形態に限定して解するべきではない。
【0029】
【0030】
図１に示すように、光電センサ１００は、投光部１０と、受光部２０と、検出部４０と、制御部５０と、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）６０と、記憶部７０と、入出力制御部８０と、操作部８１と、出力部８２と、を備える。投光部１０、受光部２０、検出部４０、制御部５０、入出力Ｉ／Ｆ６０、記憶部７０、入出力制御部８０、操作部８１、及び出力部８２は、筐体３０に収容されている。
【0031】
但し、光電センサ１００の各部は、１つの筐体３０に収容される構成に限定されるものではない。例えば、光電センサ１００の各部は、２つ以上に分けて収容されていてもよい。また、筐体３０に接続ケーブルを設け、接続ケーブルを介して筐体３０と図示しない本体とが接続されていてもよい。
【0032】
本実施形態の光電センサ１００は、光の様々な性質を利用して対象物ＴＡの有無を検出するように構成されている。より詳細には、光電センサ１００は、対象物ＴＡによって反射された光の受光量に基づいて対象物ＴＡを検出する反射型の光電センサである。
【0033】
投光部１０は、対象物ＴＡに投光するためのものである。投光部１０は、例えば、投光素子１１と、投光駆動回路１２と、を含む。投光素子１１は、例えばレーザダイオードである。あるいは、投光素子１１は、発光ダイオード等の発光素子であってもよい。投光駆動回路１２は、投光素子１１を駆動するためのものである。具体的には、投光駆動回路１２は、検出部４０から入力される制御信号に基づいて、投光素子１１に駆動信号を出力する。投光素子１１は、駆動信号によって駆動され、光を発する。
【0034】
受光部２０は、複数の画素がそれぞれ光を受け、画素ごとに受光量を得るように構成されている。そのため、受光部２０は、後述する画素毎の受光量を示す受光分布信号を得ることが可能である。受光部２０は、例えば、撮像素子２１と、信号処理回路２２と、を含む。撮像素子２１は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳＦＥＴ）イメージセンサである。あるいは、撮像素子２１はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサであってもよい。撮像素子２１は、複数の画素を含んでいる。各画素は、一次元又は二次元に配列されている。各画素は、所定の露光時間に受光した光の受光量に応じて電荷を蓄積する。そして、各画素は、蓄積した電荷に応じた電気信号を出力する。
【0035】
信号処理回路２２は、撮像素子２１による受光を制御する。信号処理回路２２は、例えば、各画素が、前述した露光時間に電荷を蓄積し、露光時間以外の期間、つまり非露光期間に、電気信号を出力するように、撮像素子２１に制御信号を出力している。また、信号処理回路２２には、撮像素子２１から電気信号が入力される。信号処理回路２２は、増幅回路（図示省略）を含み、入力された電気信号を所定のゲインで増幅して出力する。なお、撮像素子２１の電気信号が電流信号である場合、信号処理回路２２は、電流電圧変換回路を含んでいてもよい。この場合、信号処理回路２２は、入力された電流信号において、電流値に対応した電圧値に変換する。そして、信号処理回路２２は、変換された電圧信号を増幅回路で増幅して出力する。
【0036】
【0037】
図２に示すように、光電センサ１００の筐体３０は、対象物ＴＡに対して、あらかじめ定められた距離Ｄ１だけ離れて配置される。投光素子１１から投光レンズ１３を介して出射された光は、対象物ＴＡによって反射される。反射された光は、受光レンズ２３を介して撮像素子２１の一部の画素に入射する。一方、筐体３０から距離Ｄ２（距離Ｄ２＞距離Ｄ１）だけ離れた位置には、例えば背景ＢＧが配置されている。背景ＢＧによって反射された光は、受光レンズ２３を介して撮像素子２１の別の画素に入射する。このように、一次元、図２の例では上下方向に配列された撮像素子２１の各画素は、筐体３０からの距離Ｄに対応する。また、撮像素子２１の各画素は、図２に示す例において、上下方向及び奥行き方向（紙面に対する垂直方向）の二次元に配列されていてもよい。よって、撮像素子２１の各画素が一次元又は二次元に配列されていることにより、画素毎の受光量を示す受光分布信号、つまり、筐体３０からの距離Ｄに応じた受光量を示す受光分布信号が得られる。
【0038】
受光分布信号において、最大ピークの位置は、受光量が最大である距離Ｄに対応する。従って、受光分布信号の最大ピークの位置が、例えば対象物ＴＡまでの距離Ｄ１から所定の範囲（±ΔＤ）内であるか否かを判定することによって、筐体３０から距離Ｄ１にある対象物ＴＡを検出することができる。
【0039】
図１の説明に戻り、検出部４０は、対象物ＴＡを検出するためのものである。検出部４０は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のプロセッサで構成され、対象物ＴＡを検出するためのプログラム及びデータが組み込まれている。具体的には、検出部４０は、投光部１０を制御するように構成されている。検出部４０は、例えば、投光の強度（パワー）、投光期間、投光周期又は投光間隔、及びタイミング等を制御するように、投光部１０に制御信号を出力する。なお、検出部４０の詳細については、後述する。
【0040】
制御部５０は、光電センサ１００の各部の動作を制御するように構成されている。制御部５０は、検出部４０に接続されており、検出部４０との間でデータをやり取りしている。制御部５０は、例えば、検出部４０から入力された検出信号及び受光量を入出力Ｉ／Ｆ６０を介して外部に出力する。制御部５０は、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサを含んで構成される。
【0041】
入出力Ｉ／Ｆ６０は、筐体３０の外部の機器、例えば光電センサ１００の本体とのインターフェースである。入出力Ｉ／Ｆ６０は、外部の機器との間でデータや信号をやり取りするように構成されている。また、入出力Ｉ／Ｆ６０は、外部の機器との通信を制御するように構成されている。
【0042】
記憶部７０は、プログラムやデータ等を記憶するように構成されている。具体的には、記憶部７０は、制御部５０が実行するプログラム、設定項目及び設定内容、ならびに設定された値等のデータを記憶している。記憶部７０は、例えば、ＲＯＭ(Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)、バッファメモリ等のメモリを含んで構成される。
【0043】
入出力制御部８０は、出力部８２の動作を制御するように構成されている。入出力制御部８０は、操作部８１及び出力部８２に接続されている。また、入出力制御部８０は、制御部５０に接続されており、制御部５０との間でデータをやり取りしている。入出力制御部８０は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサを含んで構成される。
【0044】
図１に示す例では、検出部４０、制御部５０、及び入出力制御部８０が、それぞれ独立した要素である構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、検出部、制御部、及び入出力制御部のうちの少なくとも２つが、一体として構成されていてもよい。
【0045】
操作部８１は、光電センサ１００に情報を入力するためのものである。操作部８１は、例えば、ボタン、スイッチ、タッチパネル、キーボード等を含んで構成される。例えば、利用者がボタン、スイッチ、タッチパネル、キーボード等のうちの少なくとも１つを操作したときに、入出力制御部８０がその操作に対応するデータを生成する。このようにして、光電センサ１００に情報が入力される。
【0046】
出力部８２は、情報を出力するためのものである。出力部８２は、例えば、表示灯と、例えば、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）等のディスプレイと、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の表示灯と、スピーカとを含んで構成される。出力部８２は、入出力制御部８０から入力される制御信号に基づいて、ディスプレイ、表示灯及びスピーカの少なくとも１つを駆動して情報を出力する。
【0047】
検出部４０は、機能ブロックとして、判定部４１を含む。判定部４１は、受光部２０が得た受光分布信号に基づいて、対象物ＴＡの有無を判定するように構成されている。
【0048】
より詳細には、判定部４１は、後述するティーチングが行われたか否かによって、判定基準が異なる。
【0049】
ティーチングが行われる前（以下「ティーチング前」ともいう）、判定部４１は、例えば、受光部２０から入力された受光分布信号における最大ピークの重心の座標を算出し、算出した座標を筐体３０からの距離Ｄａに換算する。また、判定部４１は、換算された距離Ｄａがあらかじめ定められた距離Ｄ１から所定の範囲（±ΔＤ）内である（Ｄ１－ΔＤ≦Ｄａ≦Ｄ１＋ΔＤ）ときに、最大ピークの受光量としきい値とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定する。そして、判定部４１は、判定結果である検出信号を制御部５０に出力する。検出信号は、例えば、対象物ＴＡがあるときに信号レベルがハイレベル（以下、「ＯＮ信号」ともいう）であり、対象物ＴＡがないときに信号レベルがローレベル（以下、「ＯＦＦ信号」ともいう）である。なお、ティーチング前には、稼働中動作として、受光信号の大きさが飽和したり、小さくなり過ぎたりしないように、投光の強度（パワー）、投光期間を動的に変化させる場合がある。
【0050】
ティーチングは、対象物ＴＡがない状態において、利用者が操作部８１に対して所定の操作したときに行われる。ティーチングにおいて、判定部４１は、対象物ＴＡがないときに受光部２０によって得られた受光分布信号において、３つ以上の特性値を取得し、例えば、制御部５０を介して記憶部７０に記憶させる。これにより、対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つ以上の特性値を、あらかじめ得ることが可能になる。
【0051】
ティーチングが行われた後（以下「ティーチング後」ともいう）、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定するように、構成されている。そして、判定部４１は、前述したように、判定結果である検出信号を制御部５０に出力する。また、ティーチング後には対象物がある場合とない場合の見分けがつきやすいように、対象物が無い状態で行うティーチング時に、投光の強度（パワー）、投光期間を受光量の飽和や過小のない最適な状態とし、稼働中には動的に変化させない。
【0052】
受光部２０によって得られた受光分布信号の３つ以上の特性値は、対象物ＴＡがないときの受光分布信号の３つ以上の特性値に対応するもの、つまり、同じ数の同じ特性値を取得する。また、３つ以上の特性値は、それぞれ、独立した物理量であることが好ましい。
【0053】
【0054】
図３に示すように、光電センサ１００の筐体３０は、背景ＢＧの上方に配置されており、背景ＢＧに向けて投光し、反射光を受光するように設置されている。対象物ＴＡは背景ＢＧの上に載置されており、対象物ＴＡを載せた背景ＢＧは、図３に示す黒矢印の方向に移動している。
【0055】
そのため、まず、光電センサ１００の受光部２０は、背景ＢＧによって反射された反射光を受け、背景ＢＧの反射光による受光分布信号を得る。以下、背景ＢＧの反射光による受光分布信号を「対象物ＴＡがないときの受光分布信号」ともいう。次に、光電センサ１００の受光部２０は、対象物ＴＡによって反射された反射光を受け、対象物ＴＡの反射光による受光分布信号を得る。以下、対象物ＴＡの反射光による受光分布信号を「対象物ＴＡがあるときの受光分布信号」ともいう。
【0056】
ここで、本発明の発明者は、対象物がないときの受光分布信号における特性値が、対象物があるときと比較して、安定していることを見出した。例えば、対象物については、形状が複雑であったり透明や半透明の場合があったりするために位置が少しずれると受光分布が変動する傾向がある。一方、背景については、形状が平面などシンプルであるため位置がずれても受光量分布が変わりづらい、又は、そもそも背景は動かない傾向がある。このため、実際にラインが稼働した状態で、対象物が、場合によっては背景も、動いている状態のセンシングにおいて、対象物がないときの受光分布信号における特性値は、より顕著に安定している。また、本発明の発明者は、従来の方法では検出が困難であった透明体や光沢体等の対象物があるときに、受光分布信号における特性値に特徴的な変化が現れることを見出した。さらに、本発明の発明者は、受光分布信号において３つ以上の特性値を取得すれば、当該３つ以上の特性値のいずれかに特徴的な変化が現れ易いことを見出した。よって、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定することにより、従来の方法と比較して、対象物ＴＡの有無の判定が容易になる。従って、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることができる。
【0057】
次に、図４及び図５を参照しつつ、一実施形態に従う光電センサの受光分布信号の第１例について説明する。図４は、一実施形態における光電センサ１００の対象物ＴＡがないときの受光分布信号の第１例を示すグラフである。図５は、一実施形態における光電センサ１００の対象物ＴＡがあるときの受光分布信号の第１例を示すグラフである。図４及び図５において、横軸は画素、より正確には各画素の位置であり、数値の小さな画素は短い距離に対応し、数値の大きな画素は長い距離に対応している。また、図４及び図５において、縦軸は受光量であり、受光量の単位は、例えば［ＬＳＢ］である。ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）とは、光電センサ１００の受光量の量子化単位であり、例えば、“０”から“４０９５”までの値を取り得る。
【0058】
対象物ＴＡがないときの受光分布信号は、例えば、図４に示すような波形となる。図４は、背景ＢＧとしてポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）の板を用いた場合の受光分布信号を示している。対象物ＴＡがない状態においてティーチングが行われると、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号において、３つの特性値、例えば、ピーク受光量Ｌｂ、距離値Ｄｂ、及び半値幅Ｗｂを取得する。取得したピーク受光量Ｌｂ、距離値Ｄｂ、及び半値幅Ｗｂは、制御部５０を介して記憶部７０に記憶される。
【0059】
距離値は、受光分布信号における最大ピークの受光量から得られるものであり、筐体３０から対象物ＴＡまでの距離値である。距離値は、受光分布信号における最大ピークの重心の座標を算出し、算出した座標を距離に換算することによって、取得される。なお、本実施形態の距離値は、「ピーク受光量の位置情報」の一例に相当する。ピーク受光量の位置情報は、撮像素子上の位置、及び、それから変換される距離、の両方を含む概念である。
【0060】
半値幅は、ガウス分布の広がりの程度を表す指標として知られている。受光分布信号における半値幅は、例えば、受光量の最大ピークの５０％の受光量の線と受光分布信号との２つの交点の長さ（幅）つまり、半値全幅である。以下の説明において、特に明示する場合を除き、半値幅は半値全幅を意味するものとする。
【0061】
対象物ＴＡがあるときの受光分布信号は、例えば、図５に示すような波形となる。図５は、対象物ＴＡとしてグラデーション模様を印刷した紙を用いた場合の受光分布信号を示している。判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号について、同じ３つの特性値、ピーク受光量Ｌｃ、距離値Ｄｃ、及び半値幅Ｗｃを取得する。そして、判定部４１は、これら３つの特性値と、記憶部７０に記憶された対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つの特性値とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定する。
【0062】
図４に示す受光分布信号及び図５に示す受光分布信号において、ピーク受光量Ｌｃとピーク受光量Ｌｂとの差の変化率は０［％］、距離値Ｄｃと距離値Ｄｂとの差の変化率は２．８［％］である。これに対し、半値幅Ｗｃと半値幅Ｗｂとの差の変化率は－４２．９［％］である。よって、この場合、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号における半値幅Ｗｃと、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における半値幅Ｗｂとに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定することが可能となる。
【0063】
また、３つの特性値のうちの１つは、半値幅ではなく、受光分布信号の面積であってもよい。図５に示す受光分布信号の面積と図４に示す受光分布信号の面積との差の変化率は－５７．９［％］である。よって、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号における面積と、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における面積とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定することが可能となる。
【0064】
このように、３つ以上の特性値が、受光分布信号におけるピーク受光量、ピーク受光量から求められる対象物ＴＡまでの距離、並びに、受光分布信号における半値幅又は面積を含むことにより、従来の方法と比較して、対象物ＴＡの有無の判定がさらに容易になる。
【0065】
なお、図４及び図５において、受光分布信号の半値幅及び面積に特徴的な変化が現れる例を示したが、これに限定されるものではない。受光分布信号において特徴的な変化の現れる特性値は、例えば、光沢、染み込み、ヘアライン加工等の表面状態、表面の色、対象物の透明度、反射角度といった対象物の特性、背景となる物体の特性、周囲の環境等の様々な要素によって異なる。
【0066】
次に、図６から図８を参照しつつ、一実施形態に従う光電センサの受光分布信号の第２例について説明する。図６は、一実施形態における光電センサ１００の対象物ＴＡ’がないときの受光分布信号の第２例を示すグラフである。図７は、一実施形態における光電センサ１００による対象物ＴＡ’の検出を例示する概要図である。図８は、一実施形態における光電センサ１００の対象物ＴＡ’があるときの受光分布信号の第２例を示すグラフである。図４及び図５と同様に、図６及び図８において、横軸は画素であり、縦軸は受光量である。
【0067】
後述する対象物ＴＡ’がないときの受光分布信号は、例えば、図６に示すような波形となる。図６において、受光量平均値Ｌａｖは、全ての画素における受光量の平均値である。背景ＢＧの受光分布信号は、通常、受光量平均値Ｌａｖより高い領域を１つ有する。対象物ＴＡ’がない状態においてティーチングが行われると、判定部４１は、対象物ＴＡ’がないときの受光分布信号において、特性値として、例えば、ピーク受光量及び距離値に加え、受光量平均値Ｌａｖより高い領域の数、つまり、領域数を取得する。取得したピーク受光量、距離値、及び領域数は、制御部５０を介して記憶部７０に記憶される。なお、本実施形態の受光量平均値Ｌａｖは、「基準受光量」の一例に相当する。
【0068】
図７に示すように、筐体３０から凹凸を有する対象物ＴＡ’に向けて投光すると、対象物ＴＡ’の表面において多重反射が発生し得る。特に、対象物ＴＡ’が金属等の光沢がある材料である場合、多重反射がより発生し易くなる。
【0069】
対象物ＴＡ’があるときの受光分布信号は、例えば、図８に示すような波形となる。図８に示すように、対象物ＴＡ’があるときの受光分布信号において、多重反射によって複数、図８では２つのピークが生じている。そのため、対象物ＴＡ’があるときの受光分布信号において、受光量平均値Ｌａｖより高い領域数は“２”となる。よって、この場合、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号における領域数と、あらかじめ得られた対象物ＴＡ’がないときの受光分布信号における領域数とに基づいて、対象物ＴＡ’の有無を判定することが可能となる。
【0070】
このように、３つ以上の特性値が、受光量平均値Ｌａｖに基づいて計数される受光分布信号の領域数を含ことにより、例えば、表面に凹凸を有する対象物ＴＡ’の有無の判定がさらに容易になる。
【0071】
次に、図９及び図１０を参照しつつ、一実施形態に従う光電センサの受光分布信号の第３例について説明する。図９は、一実施形態における光電センサ１００による対象物ＴＡ’’の検出を例示する概要図である。図１０は、一実施形態における光電センサ１００の対象物ＴＡ’’があるときの受光分布信号の第２例を示すグラフである。図４及び図５と同様に、図１０において、横軸は画素であり、縦軸は受光量である。
【0072】
後述する対象物ＴＡ’’がないときの受光分布信号は、図６に示す波形と略同一であるため、省略する。一般に、背景ＢＧに照射された光は、そのスポットに歪みがないか、又は歪みが少ない。そのため、背景ＢＧの受光分布信号において、波形は対称性を有しており、受光量平均値Ｌａｖより高い領域の重心となる画素（画素位置）と、最大ピークの受光量の画素（画素位置）とが一致又は略一致する。対象物ＴＡ’’がない状態においてティーチングが行われると、判定部４１は、対象物ＴＡ’’がないときの受光分布信号において、特性値として、例えば、ピーク受光量及び距離値に加え、ピーク受光量に基づいて算出される対称の度合い、つまり、対称度を取得する。取得したピーク受光量、距離値、及び対称度は、制御部５０を介して記憶部７０に記憶される。対象物ＴＡ’’がないときの受光分布信号は、対称性を有しているので、当該受光分布信号における対称度は、ゼロ又は略ゼロである。
【0073】
図９に示すように、筐体３０から、ガラス瓶等の透明体の対象物ＴＡ’’に向けて投光すると、対象物ＴＡ’’のレンズ効果によって、対象物ＴＡ’’のスポットに歪みが生じる場合がある。
【0074】
対象物ＴＡ’’があるときの受光分布信号は、例えば、図１０に示すような波形となる。図１０に示すように、対象物ＴＡ’’があるときの受光分布信号において、歪んだスポットの影響によって、波形の対称性は失われる。すなわち、対象物ＴＡ’’があるときの受光分布信号における対称度Ｓｙｍに変化が生じる。対称度Ｓｙｍは、例えば、受光分布信号における最大ピークの受光量の画素（画素位置）と、受光量平均値Ｌａｖより高い領域の重心となる画素（画素位置）とのずれ量で表される。前述したように、背景ＢＧの受光分布信号、つまり、対象物ＴＡ’’がないときの受光分布信号では、対称度はゼロ又は略ゼロである一方、対象物ＴＡ’’があるときの受光分布信号において、ゼロ又は略ゼロではない対称度Ｓｙｍが発生する。よって、この場合、判定部４１は、受光部２０によって得られた受光分布信号における対称度Ｓｙｍと、あらかじめ得られた対象物ＴＡ’’がないときの受光分布信号の対称度とに基づいて、対象物ＴＡ’’の有無を判定することが可能となる。
【0075】
このように、３つ以上の特性値が、ピーク受光量に基づいて算出される受光分布信号の対称度を含むことにより、例えば、ガラス瓶等のレンズ効果を有する対象物ＴＡ’’の有無の判定がさらに容易になる。
【0076】
本実施形態では、前述した第１例から第３例において、受光分布信号における３つ以上の特性値のうちの１つに特徴的な変化が現れる例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、対象物があるときの受光分布信号と対象物がないときの受光分布信号とを比較したときに、２つ以上の特性値に変化が現れる場合も存在する。この場合、３つ以上の特性値に基づいて指標となる値を算出し、当該値に基づいて対象物の有無を判定することが好ましい。
【0077】
具体的には、判定部４１は、３つ以上の特性値のそれぞれについて、受光部２０によって得られた受光分布信号における当該特性値とあらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における当該特性値との差の絶対値を求めるように構成されている。また、判定部４１は、３つ以上の特性値のそれぞれの差の絶対値に基づいて、一致度Ａを算出ように構成されている。さらに、判定部４１は、一致度Ａに基づいて対象物ＴＡの有無を判定するように構成されている。
【0078】
３つ以上の特性値が、例えば、前述したピーク受光量、距離値、及び半値幅である場合、一致度Ａは、例えば、距離値誤差率Ｄｅとピーク受光量誤差率Ｌｅと半値幅誤差率Ｗｅとを用いて、以下の式（１）で表すことができる。
Ａ＝１００＋Ｍａｒｇｉｎ－（Ｄｅ＋Ｌｅ＋Ｗｅ） …（１）
Ａ＝１００＋Ｍａｒｇｉｎ－（Ｄｅ＋Ｌｅ＋Ｗｅ） …（１）
【0079】
式（１）において、Ｍａｒｇｉｎは、対象物ＴＡを安定的に検出するための値であり、例えば“４”が設定される。距離値誤差率Ｄｅは、例えば、対象物ＴＡがあるときの受光分布信号における距離値Ｄｃと対象物ＴＡがないときの受光分布信号における距離値Ｄｂとの差の絶対値に基づいて算出される値である。ピーク受光量誤差率Ｌｅは、例えば、対象物ＴＡがあるときの受光分布信号におけるピーク受光量Ｌｃと対象物ＴＡがないときの受光分布信号におけるピーク受光量Ｌｂとの差の絶対値に基づいて算出される値である。半値幅誤差率Ｗｅは、例えば、対象物ＴＡがあるときの受光分布信号における半値幅Ｗｃと対象物ＴＡがないときの受光分布信号における半値幅Ｗｂとの差の絶対値に基づいて算出される値である。なお、本実施形態の距離値誤差率Ｄｅ、ピーク受光量誤差率Ｌｅ、及び半値幅誤差率Ｗｅは、対象物がないときの受光分布信号における特性値と対象物があるときの受光分布信号における特性値とを比較して得られる「比較値」の一例に相当する。
【0080】
判定部４１は、式（１）を用いて算出された一致度Ａに基づいて、例えば、一致度Ａが“１００”以上であるときに対象物ＴＡがないと判定し、一致度Ａが“１００”未満、例えば“９０”未満であるときに対象物ＴＡがあると判定する。なお、判定部４１は、式（１）を用いて算出した結果、一致度Ａが“０”を下回る場合に“０”に、一致度が“１００”を上回る場合は“１００”に、一致度Ａを丸めている（０≦Ａ≦１００）。
【0081】
このように、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における当該特性値とあらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における当該特性値との差の絶対値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの差の絶対値に基づいて一致度Ａを算出し、一致度Ａに基づいて対象物ＴＡの有無を判定することにより、２つ以上の特性値に変化が現れる場合でも、対象物ＴＡの有無の判定が容易になる。
【0082】
また、判定部４１は、３つ以上の特性値のそれぞれの差の絶対値に対して重みを乗算した値に基づいて、一致度Ａを算出するように構成されている。
【0083】
距離値誤差率Ｄｅは、例えば、前述した距離値Ｄｃ及び距離値Ｄｂと、距離値重みＤｇとを用いて、式（２）で表すことができる。
Ｄｅ＝｛｜Ｄｃ－Ｄｂ｜／Ｄｂ｝＊Ｄｇ …（２）
Ｄｅ＝｛｜Ｄｃ－Ｄｂ｜／Ｄｂ｝＊Ｄｇ …（２）
【0084】
ピーク受光量誤差率Ｌｅは、例えば、前述したピーク受光量Ｌｃ及びピーク受光量Ｌｂと、ピーク受光量重みＬｇとを用いて、式（３）で表すことができる。
Ｌｅ＝｛｜Ｌｃ－Ｌｂ｜／Ｌｂ｝＊Ｌｇ …（３）
Ｌｅ＝｛｜Ｌｃ－Ｌｂ｜／Ｌｂ｝＊Ｌｇ …（３）
【0085】
半値幅誤差率Ｗｅは、例えば、前述した半値幅Ｗｃ及び半値幅Ｗｂと、半値幅重みＷｇとを用いて、式（４）で表すことができる。
Ｗｅ＝｛｜Ｗｃ－Ｗｂ｜／Ｗｂ｝＊Ｗｇ …（４）
Ｗｅ＝｛｜Ｗｃ－Ｗｂ｜／Ｗｂ｝＊Ｗｇ …（４）
【0086】
距離値重みＤｇ、ピーク受光量重みＬｇ、及び半値幅重みＷｇは、例えば、想定される対象物を用い、算出される一致度Ａが“１００”未満“０”以上であって、可能な限り小さい値となるように、設定される。距離値重みＤｇ、ピーク受光量重みＬｇ、及び半値幅重みＷｇは、それぞれ、例えば“１”から“１００”の値が設定される。
【0087】
なお、一致度Ａの算出において、３つ以上の特性値のそれぞれの差の絶対値に代えて、差の二乗であってもよい。また、任意の関数を定義して差に応じて値が出力されるようにしてもよい。さらに、重みを乗算する替わりに、任意の関数を定義して特性値に応じて値が出力されるようにしてよい。この場合、当該関数に重みが用いられ、考慮されている。
【0088】
このように、３つ以上の特性値のそれぞれについて、得られた受光分布信号における当該特性値とあらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における当該特性値とを比較して得られる比較値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの比較値と重みとを用いた値に基づいて、一致度Ａを算出することにより、例えば、想定される対象物を用いて重みを調整することで、２つ以上の特性値に変化が現れる場合でも、対象物ＴＡの有無の判定がさらに容易になる。
【0089】
なお、重みは、対象物ＴＡがないときの受光量に応じた値であることが好ましい。具体的には、重みは、あらかじめ設定された値（比率）に、対象物ＴＡがないときの受光分布信号におけるピーク受光量を乗算した値が設定される。これにより、対象物ＴＡがないとき、つまり、背景ＢＧの反射光による受光量に応じて、３つ以上の特性値の感度を調整することが可能となるので、背景ＢＧの影響を抑制し、対象物ＴＡの有無の判定をさらに安定して行うことができる。
【0090】
【0091】
以下において、あらかじめ対象物ＴＡがない状態においてティーチングを行い、対象物ＴＡがないときの受光分布信号において、３つ以上の特性値を取得し、記憶部７０に記憶しているものとして、説明する。
【0092】
図１１に示すように、最初に、受光部２０は、各画素が光を受け、画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る（Ｓ２０１）。
【0093】
次に、判定部４１は、ステップＳ２０１で得られた受光分布信号において、３つ以上の特性を取得する（Ｓ２０２）。
【0094】
次に、判定部４１は、３つ以上の特性値のそれぞれについて、ステップＳ２０１で得られた受光分布信号における当該特性値と、記憶部７０に記憶された対象物ＴＡがないときの受光分布信号における当該特性値との差の絶対値を求め、３つ以上の特性値のそれぞれの差の絶対値に基づいて一致度Ａを算出する（Ｓ２０３）。
【0095】
次に、判定部４１は、ステップＳ２０３で算出した一致度Ａに基づいて、対象物ＴＡがあるか否かを判定する（Ｓ２０４）。判定部４１は、一致度Ａが所定値未満である場合に対象物ＴＡがあると判定し、一致度Ａが所定値以上である場合に対象物ＴＡがないと判定する。
【0096】
ステップＳ２０４の判定の結果、対象物ＴＡがあると判定されたときに、判定部４１は、制御部５０及び入出力Ｉ／Ｆ６０を介して、ＯＮ信号を外部に出力する（Ｓ２０５）。また、判定部４１は、制御部５０及び入出力制御部８０を介して、出力部８２のディスプレイに一致度Ａを表示させる（Ｓ２０６）。ステップＳ２０６の後、光電センサ１００は、検出処理Ｓ２００を終了する。
【0097】
一方、ステップＳ２０４の判定の結果、対象物ＴＡがないと判定されたときに、判定部４１は、制御部５０及び入出力Ｉ／Ｆ６０を介して、ＯＦＦ信号を外部に出力する（Ｓ２０７）。また、判定部４１は、制御部５０及び入出力制御部８０を介して、出力部８２のディスプレイに一致度Ａを表示させる（Ｓ２０８）。ステップＳ２０８の後、光電センサ１００は、検出処理Ｓ２００を終了する。
【0098】
なお、本実施形態で説明したシーケンス及びフローチャートは、処理に矛盾が生じない限り、順序を入れ替えてもよい。
【0099】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本発明の一実施形態に従う光電センサ１００及び検出方法によれば、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物ＴＡの有無が判定される。前述したように、本発明の発明者は、対象物がないときの受光分布信号における特性値が、対象物があるときと比較して、安定していることを見出した。例えば、対象物については、形状が複雑であったり透明や半透明の場合があったりするために位置が少しずれると受光分布が変動する傾向がある。一方、背景については、形状が平面などシンプルであるため位置がずれても受光量分布が変わりづらい、又は、そもそも背景は動かない傾向がある。このため、実際にラインが稼働した状態で、対象物が、場合によっては背景も、動いている状態のセンシングにおいて、対象物がないときの受光分布信号における特性値は、より顕著に安定している。また、本発明の発明者は、従来の方法では検出が困難であった透明体や光沢体等の対象物があるときに、受光分布信号における特性値に特徴的な変化が現れることを見出した。さらに、本発明の発明者は、受光分布信号において３つ以上の特性値を取得すれば、当該３つ以上の特性値のいずれかに特徴的な変化が現れ易いことを見出した。よって、得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた対象物ＴＡがないときの受光分布信号における３つ以上の特性値とに基づいて、対象物ＴＡの有無を判定することにより、従来の方法と比較して、対象物ＴＡの有無の判定が容易になる。従って、検出が困難であった対象物の検出精度を向上させることができる。
【0100】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。すなわち、実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【0101】
（附記）
１．対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）であって、
複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部（２０）と、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定部（４１）と、を備える、
光電センサ（１００）。
７．対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）の検出方法であって、
前記光電センサ（１００）の複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光ステップと、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物（ＴＡ）がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定ステップと、を含む、
検出方法。
１．対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）であって、
複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光部（２０）と、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定部（４１）と、を備える、
光電センサ（１００）。
７．対象物（ＴＡ）を検出する光電センサ（１００）の検出方法であって、
前記光電センサ（１００）の複数の画素がそれぞれ光を受け、前記画素毎の受光量を示す受光分布信号を得る受光ステップと、
前記得られた受光分布信号における３つ以上の特性値と、あらかじめ得られた前記対象物（ＴＡ）がないときの前記受光分布信号における前記３つ以上の特性値とに基づいて、前記対象物（ＴＡ）の有無を判定する判定ステップと、を含む、
検出方法。
【符号の説明】
【0102】
１０…投光部、１１…投光素子、１２…投光駆動回路、１３…投光レンズ、２０…受光部、２１…撮像素子、２２…信号処理回路、２３…受光レンズ、３０…筐体、４０…検出部、４１…判定部、５０…制御部、６０…入出力Ｉ／Ｆ、７０…記憶部、８０…入出力制御部、８１…操作部、８２…出力部、１００…光電センサ、Ａ…一致度、ＢＧ…背景、ＴＡ，ＴＡ’，ＴＡ’’…対象物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】