(57)【要約】【課題】Ａ/Ｄ出力のレベル判定が比較的簡単な構成で安定に実行できる感度調整装置を提供すること。【解決手段】発光部からの照射光が反射物で反射されて反射光として受光部に入射されてアナログ電気信号に変換され、このアナログ電気信号がＡ/Ｄ変換部でデジタル信号に変換されて所望の感度を設定する所定の閾値と比較するように構成された感度調整装置において、  前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号に基づいて前記閾値を演算する閾値演算手段を設けたことを特徴とするもの。【選択図】                    図１
2014060673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部からの照射光が反射物で反射されて反射光として受光部に入射されてアナログ電気信号に変換され、このアナログ電気信号がＡ/Ｄ変換部でデジタル信号に変換されて所望の感度を設定する所定の閾値と比較するように構成された感度調整装置において、
前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号に基づいて前記閾値を演算する閾値演算手段を設けたことを特徴とする感度調整装置。
【請求項２】
前記閾値演算手段は、前記発光部が発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の最大値と最小値および前記発光部が非発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の少なくともいずれかを用いて前記閾値を演算することを特徴とする請求項１に記載の感度調整装置。
【請求項３】
前記閾値演算手段は、前記発光部が発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の最大値と最小値および前記発光部が非発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の少なくともいずれかの統計値を用いて前記閾値を演算することを特徴とする請求項１または請求項２記載の感度調整装置。
【請求項４】
前記閾値演算手段は、赤外線タッチスイッチにおけるタッチ検出感度を調整するための感度調整パラメータとして前記閾値を演算することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の感度調整装置。
【請求項５】
前記赤外線タッチスイッチは、フィールド機器に手動操作スイッチ機構として組み込まれたものであることを特徴とする請求項４に記載の感度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感度調整装置に関し、詳しくは、Ａ/Ｄ変換出力データに基づく感度自動調整に関する。
【０００２】
たとえば、プロセス制御システムにおけるプラント配管路などの設置現場に実装されるフィールド機器には、オペレータが現場でパラメータ設定などを手動操作するスイッチ機構として赤外線タッチスイッチが組み込まれたものがある。
【０００３】
図９は、従来の感度調整機能が組み込まれた赤外線タッチスイッチの一例を示す構成説明図である。図９において、発光部１は赤外線発光素子を有するものである。この赤外線発光素子は、ＣＰＵ２により制御されるタイミング制御部３から生成出力される所定のタイミングパルス信号に基づき発光制御部４を介して駆動され、機器の外部を照射する。
【０００４】
発光部１から照射される光は、たとえばオペレータの指などの反射物５で反射されて受光部６に入射され、アナログ電気信号に変換される。
【０００５】
受光部６で変換されたアナログ電気信号は、ＣＰＵ２により制御されるＡ/Ｄ変換部７に入力されてデジタル信号に変換される。
【０００６】
Ａ/Ｄ変換部７から変換出力されるデジタル信号は、タッチ検出データとしてＣＰＵ２により制御されるＲＡＭ８のデータ格納領域に格納される。
【０００７】
ＣＰＵ２は、ＲＯＭ９に格納されている所定のソフトウェアプログラムおよびＲＡＭ８に適宜設定格納される可変パラメータなどに基づき、所定のタッチ検出感度を有する赤外線タッチスイッチとして動作するように装置全体を総括制御する。
【０００８】
表示部１０は、ＣＰＵ２により制御される表示制御部１１で作成されるプロセス値表示画面やパラメータ設定画面などの所定の表示画面を表示する。
【０００９】
不揮発性メモリ１２は、赤外線タッチスイッチのタッチ検出感度を調整するための感度調整パラメータを、ＣＰＵ２により制御される不揮発性メモリ制御部１３を介して格納保持する。
【００１０】
通信部１４は、ＣＰＵ２により制御される通信制御部１５の制御に基づき、図示しない機器外部の通信ツールとの間で、赤外線タッチスイッチの感度調整パラメータの送受信を実行する。
【００１１】
スイッチ操作判定部１６は、ＣＰＵ２の制御に基づき、Ａ/Ｄ変換部７から変換出力されるタッチ検出データに基づき、タッチ検出操作の有無を判定する。
【００１２】
主要部の動作を、図面を用いて詳しく説明する。
図１０は、受光部６で変換されたアナログ電気信号のＡ/Ｄ変換部７におけるデータサンプリングの説明図である。（Ａ）は発光部１から照射される発光パルスであり、ＣＰＵ２により制御されるタイミング制御部３から生成出力される所定のタイミングパルス信号に基づき発光出力する。
【００１３】
（Ｂ）は受光部６に入射される反射光に基づくＡ/Ｄ変換部７の出力データであり、Ａ/Ｄ変換部７のＡ/Ｄ変換動作は、タイミング制御部３から生成出力される（Ｃ）に示す所定のサンプリングクロックに基づき実行される。
【００１４】
ここで、Ａ/Ｄ変換部７の出力データの信号レベルは、反射光の強度が反射物５の有無や反射物５の反射率の差異に応じて変化することに伴って変化する。なお、発光パルスの回数や受光Ａ/Ｄサンプリングのタイミングは、任意に決定して構わない。
【００１５】
図１１は、スイッチ操作判定部１６でのタッチ検出操作の有無の判定にあたり、たとえば図１０（Ｃ）のサンプリングクロックのｔ１およびｔ３のタイミングでＡ/Ｄ変換部７の出力データの信号レベルの比較値として用いられる閾値の説明図である。（ａ）はＡ/Ｄ変換部７の出力データの信号レベルが閾値未満でスイッチを「ＯＦＦ」と判定する場合を示し、（ｂ）はＡ/Ｄ変換部７の出力データの信号レベルが閾値以上でありスイッチを「ＯＮ」と判定する場合を示している。
【００１６】
これらの閾値は、通信ツールを介して数値で設定入力され、不揮発性メモリ制御部１３を介して不揮発性メモリ１２に格納保持される。
【００１７】
これは、赤外線タッチスイッチの回路誤差や発光・受光素子特性、温度特性などを含むハードウェア特性が個々に異なることから、スイッチ毎に個別の閾値を必要とすることに基づく。
【００１８】
また、通信ツールを介した製造工程での調整検査や、ユーザー設定により閾値が変更されることもあるため、不揮発性メモリ１２に保存する必要がある。
【００１９】
図１２は、スイッチ操作判定部１６における判定シーケンスの説明図である。（ａ）は初期状態を示し、スイッチはＯＦＦ状態であって、Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値未満となっている。
【００２０】
（ｂ）は（ａ）の状態から、Ａ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を上回らない範囲で変動した状態を示している。Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値未満であるため、スイッチはＯＦＦ状態を継続する。
【００２１】
（ｃ）は（ｂ）の状態から、Ａ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を上回る範囲に増加した状態を示している。Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値以上であるため、スイッチはＯＮ状態に変化する。
【００２２】
（ｄ）は（ｃ）の状態から、Ａ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を下回らない範囲で変動した状態を示している。Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値以上であるため、スイッチはＯＮ状態を継続する。
【００２３】
（ｅ）は（ｄ）の状態から、Ａ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を下回る範囲に減少した状態を示している。Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値未満であるため、スイッチはＯＦＦ状態に変化する。
【００２４】
図１３は、前述の赤外線タッチスイッチのハードウェア特性に差異がある場合の感度説明図である。（ａ）は高感度スイッチの例であり、反射物５の有無にかかわらずＡ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を上回る状態を示している。この場合、スイッチ操作判定部１６は反射物５の有無にかかわらず反応してＯＮと判定することになり、赤外線タッチスイッチとして機能しないことになる。
【００２５】
（ｂ）は中感度スイッチの例であって、反射物５がない場合はＡ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を下回り、反射物５がある場合はＡ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を上回る状態を示している。この場合、スイッチ操作判定部１６は、反射物５がない場合は反応しないでＯＦＦと判定し、反射物５がある場合は反応してＯＮと判定することになり、赤外線タッチスイッチとして機能することになる。
【００２６】
（ｃ）は低感度スイッチの例であって、反射物５の有無にかかわらずＡ/Ｄ出力がＡ/Ｄ閾値を下回る状態を示している。この場合、スイッチ操作判定部１６は反射物５の有無にかかわらず反応しないでＯＦＦと判定することになり、（ａ）と同様に赤外線タッチスイッチとして機能しないことになる。
【００２７】
図１３から明らかなように、Ａ/Ｄ出力は赤外線タッチスイッチのハードウェア特性によって大きく変化することから、Ａ/Ｄ閾値としては、反射物がない場合と反射物がある場合の中間値などの最適値に設定する必要がある。そのため、製造工程での調整検査が必須となる。
【００２８】
図１４は、反射物５の反射特性に差異がある場合の感度説明図である。（ａ）は反射物５がない例であり、Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を下回り、スイッチ操作判定部１６は反応しないでＯＦＦと判定する。
【００２９】
（ｂ）は反射物５の反射率が低い例であり、Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を下回り、スイッチ操作判定部１６は反応しないでＯＦＦと判定する。
【００３０】
（ｃ）は反射物５の反射率が中程度の例であり、Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を上回り、スイッチ操作判定部１６は反応してＯＮと判定する。
【００３１】
（ｄ）は反射物５の反射率が高い例であり、Ａ/Ｄ出力はＡ/Ｄ閾値を上回り、スイッチ操作判定部１６は反応してＯＮと判定する。
【００３２】
図１４から明らかなように、Ａ/Ｄ出力は反射物５である指の肌色や、手袋の色や汚れなどによって大きく変化することになる。たとえば汚れた手袋などの反射率の低い反射物５の場合には、赤外線タッチスイッチとして反応しないおそれがある。
【００３３】
また、ユーザーが任意で閾値を変更できるように構成した場合には、反射物によっては赤外線タッチスイッチのタッチ検知距離が大きく異なってしまうという問題もある。
【００３４】
特許文献１には、反射体で反射された赤外光を受光して反射体の有無を検出することにより、キー入力信号を出力するタッチキーの技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開平９−２７０６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
すなわち、従来の赤外線タッチスイッチの構成によれば、感度調整パラメータに関して、通信ツールによる設定手段および不揮発性メモリへの保存手段が必要となる。
【００３７】
また、赤外線タッチスイッチを構成する回路の誤差や発光・受光素子の各種特性、温度特性などの影響を受けることから、製造工程における赤外線タッチスイッチ感度調整手段や感度調整工数が必要となる。
【００３８】
また、反射物の反射率の差異の影響を受けることから、ユーザーによる赤外線タッチスイッチ感度調整手段や感度調整工数も必要となる。
【００３９】
また、赤外線タッチスイッチの感度調整パラメータが適切に調整されていないと、赤外線タッチスイッチが操作不能状態となる可能性がある。
【００４０】
さらに、赤外線タッチスイッチの感度調整パラメータが適切に調整設定されていない場合には、スイッチ毎の操作感が異なるおそれがある。
【００４１】
本発明は、これらの従来の問題点に着目したものであり、その目的は、Ａ/Ｄ出力のレベル判定が比較的簡単な構成で安定に実行できる感度調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
このような課題を達成する請求項１の発明は、
発光部からの照射光が反射物で反射されて反射光として受光部に入射されてアナログ電気信号に変換され、このアナログ電気信号がＡ/Ｄ変換部でデジタル信号に変換されて所望の感度を設定する所定の閾値と比較するように構成された感度調整装置において、
前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号に基づいて前記閾値を演算する閾値演算手段を設けたことを特徴とする。
【００４３】
請求項２の発明は、請求項１記載の感度調整装置において、
前記閾値演算手段は、前記発光部が発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の最大値と最小値および前記発光部が非発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の少なくともいずれかを用いて前記閾値を演算することを特徴とする。
【００４４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の感度調整装置において、
前記閾値演算手段は、前記発光部が発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の最大値と最小値および前記発光部が非発光状態のときに前記Ａ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号の少なくともいずれかの統計値を用いて前記閾値を演算することを特徴とする。
【００４５】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の感度調整装置において、
前記閾値演算手段は、赤外線タッチスイッチにおけるタッチ検出感度を調整するための感度調整パラメータとして前記閾値を演算することを特徴とする。
【００４６】
請求項５の発明は、請求項４に記載の感度調整装置において、
前記赤外線タッチスイッチは、フィールド機器に手動操作スイッチ機構として組み込まれたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
これらにより、Ａ/Ｄ出力のレベル判定が比較的簡単な構成で安定に実行できる感度調整装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１における発光制御部より生成される発光部駆動信号、およびＡ/Ｄ変換部へ入力される受光信号、Ａ/Ｄ変換部のサンプリングタイミングの具体例を示すタイミングチャートである。
【図３】図１におけるスイッチ操作判定部での信号レベル、および閾値の関係図である。
【図４】図１におけるスイッチ操作判定部での判定シーケンスを示す説明図である。
【図５】図１の構成におけるハードウェア特性に差異がある場合の感度説明図である。
【図６】図１の構成における反射物の反射特性に差異がある場合の感度説明図である。
【図７】従来の赤外線タッチスイッチが実装されたフィールド機器の一例を示す簡略ブロック図である。
【図８】本発明に基づく感度調整装置を用いて構成される赤外線タッチスイッチを実装したフィールド機器の簡略ブロック図である。
【図９】従来の赤外線タッチスイッチが組み込まれたフィールド機器の一例を示すブロック図である。
【図１０】図９における発光制御部より生成される発光部駆動信号、およびＡ/Ｄ変換部へ入力される受光信号、Ａ/Ｄ変換部のサンプリングタイミングの具体例を示すタイミングチャートである。
【図１１】図９におけるスイッチ操作判定部での信号レベル、および閾値の関係図である。
【図１２】図９におけるスイッチ操作判定部での判定シーケンスを示す説明図である。
【図１３】図９の構成におけるハードウェア特性に差異がある場合の感度説明図である。
【図１４】図９の構成における反射物の反射特性に差異がある場合の感度説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明について、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であって、図９と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図９との相違点は、図１ではＡ/Ｄ閾値演算部１７を設け、図９における不揮発性メモリ１２、不揮発性メモリ制御部１３、通信部１４および通信制御部１５を不要にしている点である。
【００５０】
Ａ/Ｄ閾値演算部１７は、Ａ/Ｄ変換部７から変換出力されたとえばＲＡＭ８に格納されている基準値、最小値、最大値に基づいてＡ/Ｄ閾値を演算し、その演算結果をスイッチ操作判定部１６に出力する。
【００５１】
スイッチ操作判定部１６は、Ａ/Ｄ変換部７から逐次変換出力される受光部６で変換されたアナログ電気信号に対応したデジタル信号の値について、このＡ/Ｄ閾値演算部１７から演算出力される閾値を用いて比較し、タッチ検出操作の有無を判定する。
【００５２】
図２は受光部６で変換されたアナログ電気信号のＡ/Ｄ変換部７におけるデータサンプリングの説明図であって、図１０と同様に、（Ａ）は発光部１から照射される発光パルスであり、ＣＰＵ２により制御されるタイミング制御部３から生成出力される所定のタイミングパルス信号に基づき発光出力する。
【００５３】
（Ｂ）は受光部６に入射される反射光に基づくＡ/Ｄ変換部７の出力データであり、Ａ/Ｄ変換部７のＡ/Ｄ変換動作は、タイミング制御部３から生成出力される（Ｃ）に示す所定のサンプリングクロックに基づき実行される。
【００５４】
ここで、Ａ/Ｄ変換部７の出力データの信号レベルは、従来と同様に、反射光の強度が反射物５の有無や反射物５の反射率の差異に応じて変化することに伴い変化する。発光パルスの回数や受光Ａ/Ｄサンプリングのタイミングは、任意に決定してもよい。
【００５５】
これらＡ/Ｄ変換部７の出力データ群に基づき、Ａ/Ｄ閾値演算部１７でＡ/Ｄ閾値を演算するために必要な以下のデータを更新する。
ａ）Ａ/Ｄ基準値：非発光時（図２のタイミングｔ５〜ｔ８）におけるＡ/Ｄ変換部７の出力データあるいは平均値
ｂ）Ａ/Ｄ最小値：発光時（図２のタイミングｔ１、ｔ３）におけるＡ/Ｄ変換部７の出力データの過去最小値
ｃ）Ａ/Ｄ最大値：発光時（図２のタイミングｔ１、ｔ３）におけるＡ/Ｄ変換部７の出力データの過去最大値
これらのデータは、不揮発性メモリではなく、たとえばＲＡＭ８に保持格納する。
【００５６】
Ａ/Ｄ閾値演算部１７は、各スイッチ毎にスイッチＯＦＦ時のＡ/Ｄ閾値とスイッチＯＮ時のＡ/Ｄ閾値の２種類を持ち、スイッチの状態に応じて以下のａ）スイッチＯＦＦ時の閾値計算式とｂ）スイッチＯＮ時の閾値計算式を切り換える。
ａ）スイッチＯＦＦ時の閾値計算式
Ａ/Ｄ閾値＝Ａ/Ｄ最小値＋(Ａ/Ｄ最小値−Ａ/Ｄ基準値)×Ｋ１(Ｋ１:定数)
ｂ）スイッチＯＮ時の閾値計算式
Ａ/Ｄ閾値＝Ａ/Ｄ最小値＋(Ａ/Ｄ最大値−Ａ/Ｄ最小値)×Ｋ２(Ｋ２:定数)
ここで、定数Ｋ１、Ｋ２は、構成されるスイッチの特性の変動分を加味して設計組立条件を緩和するマージンに相当するものである。
【００５７】
図３は、Ａ/Ｄ閾値に基づくスイッチ操作判定部１６の動作説明図である。スイッチ操作判定部１６は、Ａ/Ｄ変換部７の出力データがＡ/Ｄ閾値未満の場合は（ａ）、（ｄ）に示すように「スイッチＯＦＦ」と判定し、Ａ/Ｄ変換部７の出力データがＡ/Ｄ閾値以上の場合は（ｂ）、（ｃ）に示すように「スイッチＯＮ」と判定する。（ａ）と（ｂ）はスイッチＯＦＦ状態中の判定動作を表し、（ｃ）と（ｄ）はスイッチＯＮ状態中の判定動作を表している。
【００５８】
各赤外線タッチスイッチのハードウェア特性が異なるため、スイッチ毎にＡ/Ｄ閾値が必要となる。
【００５９】
そして、Ａ/Ｄ閾値は必要時に自動計算により更新されることから、図９に示す従来技術のように不揮発性メモリに保存する必要はない。
【００６０】
図４は、スイッチ操作判定部１６における判定シーケンスの説明図である。
（ａ）は「初期状態」を示している。スイッチはＯＦＦ状態であり、現在のＡ/Ｄ出力データを前述の「Ａ/Ｄ最小値」とする。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＦＦ時のＡ/Ｄ閾値未満となる。
【００６１】
（ｂ）は「状態遷移なし」を示している。（ａ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ閾値を上回らない範囲で増加した状態である。Ａ/Ｄ最小値は更新されず、Ａ/Ｄ閾値も変動しない。Ａ/Ｄ出力データはＡ/Ｄ閾値未満であるため、スイッチはＯＦＦ状態を継続維持する。
【００６２】
（ｃ）は「Ａ/Ｄ最小値更新」を示している。（ｂ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ最小値を下回る範囲で減少した状態である。Ａ/Ｄ最小値は更新されて、Ａ/Ｄ閾値も変動する。Ａ/Ｄ出力データはＡ/Ｄ閾値未満であるため、スイッチはＯＦＦ状態を継続維持する。
【００６３】
（ｄ）は「スイッチＯＮ検出」を示している。（ｃ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ閾値を上回る範囲で増加した状態である。Ａ/Ｄ最小値は更新されず、Ａ/Ｄ閾値も変動しない。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＦＦ時のＡ/Ｄ閾値以上であるため、スイッチはＯＮ状態に変化する。
【００６４】
（ｅ）は「Ａ/Ｄ閾値切替」を示している。スイッチはＯＮ状態であり、現在のＡ/Ｄ出力データを前述の「Ａ/Ｄ最大値」とする。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＮ時のＡ/Ｄ閾値以上となる。
【００６５】
（ｆ）は「Ａ/Ｄ最大値更新」を示している。（ｅ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ最大値を上回る範囲で増加した状態である。Ａ/Ｄ最大値は更新され、Ａ/Ｄ閾値も変動する。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＮ時のＡ/Ｄ閾値以上であるため、スイッチはＯＮ状態を継続する。
【００６６】
（ｇ）は「状態遷移なし」を示している。（ｆ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ閾値を下回らない範囲で減少した状態である。Ａ/Ｄ最大値は更新されず、Ａ/Ｄ閾値も変動しない。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＮ時のＡ/Ｄ閾値以上であるため、スイッチはＯＮ状態を継続する。
【００６７】
（ｈ）は「スイッチＯＦＦ検出」を示している。（ｇ）の状態から、Ａ/Ｄ出力データがＡ/Ｄ閾値を下回る範囲で減少した状態である。Ａ/Ｄ最大値は更新されず、Ａ/Ｄ閾値も変動しない。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＮ時のＡ/Ｄ閾値未満であるため、スイッチはＯＦＦ状態に変化する。
【００６８】
（ｉ）は「Ａ/Ｄ閾値切替（リセット）」を示している。スイッチはＯＦＦ状態であって、現在のＡ/Ｄ出力データを「Ａ/Ｄ最小値」としてリセットする。Ａ/Ｄ出力データはスイッチＯＦＦ時のＡ/Ｄ閾値未満になる。
【００６９】
図５は赤外線タッチスイッチのハードウェア特性に差異がある場合におけるＡ/Ｄ出力データの動作説明図であり、（ａ）は高感度スイッチの例を示し、（ｂ）は中感度スイッチの例を示し、（ｃ）は低感度スイッチの例を示している。
【００７０】
Ａ/Ｄ出力データとＡ/Ｄ閾値の関係に着目すると、図５（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合も、図４に示したアルゴリズムにより赤外線タッチスイッチのハードウェア特性の差異に依存することなく以下の関係が保たれるため、赤外線タッチスイッチとして機能する。
ａ）反射物がない場合：Ａ/Ｄ出力データ＜Ａ/Ｄ閾値
ｂ）反射物がある場合：Ａ/Ｄ出力データ＞Ａ/Ｄ閾値
【００７１】
図６は反射物５の特性に差異がある場合のＡ/Ｄ出力データの動作説明図であり、（ａ）は反射物なしの例を示し、（ｂ）は低反射物ありの例を示し、（ｃ）は中反射物ありの例を示し、（ｄ）は高反射物ありの例を示している。
【００７２】
Ａ/Ｄ出力データとＡ/Ｄ閾値の関係に着目すると、図６（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合も、図４に示したアルゴリズムにより反射物の有無に依存することなく以下の関係が保たれるため、赤外線タッチスイッチとして機能する。
ａ）反射物がない場合：Ａ/Ｄ出力データ＜Ａ/Ｄ閾値
ｂ）反射物がある場合：Ａ/Ｄ出力データ＞Ａ/Ｄ閾値
【００７３】
このような構成によれば、赤外線タッチスイッチの感度調整パラメータであるＡ/Ｄ閾値に関して、従来のような通信ツールによる設定手段および不揮発性メモリへの保存手段が不要となり、回路部品点数を減らすことができ、Ａ/Ｄ閾値の設定入力や通信手順のプログラム設計なども不要になり、コスト削減が図れる。
【００７４】
赤外線タッチスイッチを構成する回路誤差や発光・受光素子特性、温度特性などのハードウェア特性に依存する影響がなくなるため、製造工程での赤外線タッチスイッチ感度調整手段および感度調整工数が不要となる。
【００７５】
ユーザーの肌色や手袋の色や汚れなど、反射物の差異の影響がなくなるため、ユーザーによる赤外線タッチスイッチ感度調整手段、および手順が不要となる。
【００７６】
赤外線タッチスイッチが操作不能状態に陥ることもない。
【００７７】
すなわち、本発明に基づく感度調整装置を用いて赤外線タッチスイッチを構成することにより、スイッチごとにハードウェア特性や反射物の差異の影響を受けることはなく、常に安定したスイッチ操作感が得られる。
【００７８】
図７は、従来の赤外線タッチスイッチが実装されたフィールド機器の一例を示す簡略ブロック図である。図７において、フィールド機器（たとえば流量計）は、モジュール交換を考慮した共通プラットフォーム設計として、メインモジュール２０とセンサーモジュール３０と表示モジュール４０よりなる３つのモジュールで構成されている。
【００７９】
メインモジュール２０には、専用のＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１に接続された不揮発性メモリ２２が設けられている。センサーモジュール３０には専用のＣＰＵ３１が設けられている。表示モジュール４０には、専用のＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１に接続された赤外線タッチスイッチのＡ/Ｄ閾値を格納するための不揮発性メモリ４２が設けられている。
【００８０】
メインモジュール２０のＣＰＵ２１には、センサーモジュール３０のＣＰＵ３１と表示モジュール４０のＣＰＵ４１が接続されている。
【００８１】
ここで、これらメインモジュール２０の不揮発性メモリ２２と表示モジュール４０の不揮発性メモリ４２を個別に設けている理由は、各モジュールで独立した機能に関する設定情報は、モジュールを交換する場合に備えて、該当するモジュールのそれぞれの不揮発性メモリに保存しておく必要があることに基づく。
【００８２】
このために、設定情報が少ないにもかかわらず、過剰な容量の不揮発性メモリを搭載しなければならず、コストアップの一因になってしまう。
【００８３】
これに対し、図８は本発明に基づく感度調整装置を用いて構成される赤外線タッチスイッチを実装したフィールド機器の簡略ブロック図であり、図７と共通する部分には同一の符号を付けている。図８において、表示モジュール４０にはＣＰＵ４１が設けられているのみで、図７のような不揮発性メモリ４２は設けられていない。
【００８４】
これは、本発明に基づく感度調整装置では、赤外線タッチスイッチのＡ/Ｄ閾値をＡ/Ｄ変換部から変換出力されるデジタル信号に基づいて自動的に演算するように構成しているので、Ａ/Ｄ閾値を記憶しておく必要がないからである。
【００８５】
この結果、不揮発性メモリ４２を不要にしたことにより部品コストを削減できるとともに、ＣＰＵ４１に不揮発性メモリ４２を接続してデータの授受を行うためのインタフェースソフトウェアのコストも削減できることになる。
【００８６】
なお、上記実施例におけるＡ/Ｄ取得タイミングの発光パルスの回数やパターンは任意に変更してもよい。
【００８７】
非発光時および発光時の受光Ａ/Ｄサンプリングのタイミングや回数は、任意に変更してもよい。
【００８８】
Ａ/Ｄ基準値は、複数のデータの平均値であってもよい。
【００８９】
Ａ/Ｄ最小値、Ａ/Ｄ最大値を求める過去の範囲は、適宜変更してもよい。
【００９０】
さらに、Ａ/Ｄ閾値の計算式における定数Ｋ１、Ｋ２は、他のパラメータによる変数であってもよい
【００９１】
以上説明したように、本発明によれば、Ａ/Ｄ出力のレベル判定が比較的簡単な構成で安定に実行できる感度調整装置を提供することができ、たとえばフィールド機器の表示モジュールに実装される赤外線タッチスイッチの感度調整手段として好適である。
【符号の説明】
【００９２】
１  発光部
２  ＣＰＵ
３  タイミング制御部
４  発光制御部
５  反射物
６  受光部
７  Ａ/Ｄ変換部
８  ＲＡＭ
９  ＲＯＭ
１０  表示部
１１  表示制御部
１６  スイッチ操作判定部
１７  Ａ/Ｄ閾値演算部
２０  メインモジュール
２１  ＣＰＵ
２２  不揮発性メモリ
３０  センサーモジュール
３１  ＣＰＵ
４０  表示モジュール
４１  ＣＰＵ
【図１】
2014060673.tif 000003
【図２】
2014060673.tif 000004
【図３】
2014060673.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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