(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物に対して照射する検出信号を送信する送信素子に前記検出信号の送信強度を制御する送信素子制御信号を出力する出力端子と、
前記検出信号を受信する受信素子が前記検出信号の受信強度の大きさに応じて信号レベルを変動させるモニタ信号が入力される入力端子と、
前記モニタ信号により取得される前記送信素子から前記受信素子への前記検出信号の伝達率の変化量の大きさを、信号レベルが予め決められた基準信号と前記モニタ信号との差により検出し、前記変化量の大きさに応じて大きさが変化する前記送信素子制御信号を生成する送信素子制御回路と、を有し、
前記送信素子制御回路は、前記伝達率の変化を打ち消す方向に前記送信素子制御信号を変化させるセンサ制御回路。
【請求項２】
前記送信素子制御回路は、前記送信素子制御信号を出力する差分信号増幅器を有する請求項１に記載のセンサ制御回路。
【請求項３】
前記差分信号増幅器は、
一端に前記モニタ信号が入力される第１のインピーダンス素子と、
正転入力端子に前記基準信号が入力され、反転入力端子に前記第１のインピーダンス素子の他端が接続され、出力端子から前記送信素子制御信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の前記出力端子と前記反転入力端子との間に接続される第２のインピーダンス素子と、
を有する請求項２に記載のセンサ制御回路。
【請求項４】
前記基準信号及び前記モニタ信号は、少なくとも交流成分を含み、
前記差分信号増幅器は、前記送信素子制御信号に含まれる前記交流成分について、前記基準信号と前記モニタ信号との差分成分の大きさが小さくなるように前記送信素子制御信号を変動させる請求項２又は３に記載のセンサ制御回路。
【請求項５】
前記送信素子制御回路は、
前記差分信号増幅器が出力する前記送信素子制御信号の前記交流成分を抽出して、抽出した前記交流成分の大きさに応じた直流成分を有する振幅レベル信号を生成し、前記振幅レベル信号を前記差分信号増幅器に帰還信号として与える直接フィードバック回路をさらに有する請求項４に記載のセンサ制御回路。
【請求項６】
前記送信素子制御回路は、デジタル信号処理により、前記モニタ信号から前記伝達率の変化を取得し、前記伝達率の変化を打ち消す方向に前記送信素子制御信号を変化させる信号処理部である請求項１、２、４または５のいずれか１項に記載のセンサ制御回路。
【請求項７】
前記送信素子及び前記受信素子は、空間を伝搬する媒体を前記検出信号として送受信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサ制御回路。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の前記センサ制御回路、前記送信素子及び前記受信素子を有するセンサ組み込み機器。
【請求項９】
前記センサ制御回路の前記送信素子制御信号、前記送信素子において前記検出信号を出力する出力素子に流れる電流の変動に応じて変動するセンサ出力信号、或いは、前記送信素子から前記被検出物の影響を受けずに前記送信素子が出力する検出信号をモニタするモニタ用受信素子の出力の、少なくとも１つを用いて、前記送信素子以外の他の装置或いは他の素子、に対して前記被検出物に起因する前記伝達率の変化に応じた制御を行う請求項８に記載のセンサ組み込み機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサ制御回路及びセンサ組み込み機器に関し、例えば、検出信号を送信する送信素子と検出信号を受信する受信素子とを有するセンサ制御回路及びセンサ組み込み機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信素子と受信素子との間で検出信号を送受信し、検出信号により設定される検出範囲に被検出物が入ったことを検出するセンサシステムがある。このようなセンサシステムでは、送信素子の出力強度の制御が行われることがある。そこで、センサシステムにおける送信素子の出力強度の制御方法の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の半導体レーザ駆動回路は、互いのカソードが共通接続された半導体レーザダイオードとモニタ用フォトダイオードとを備えてなる半導体レーザ素子のための半導体レーザ駆動回路であって、前記半導体レーザダイオードのアノードが電源ライン側に接続され、前記モニタ用フォトダイオードのアノードが、当該モニタ用フォトダイオードに流れる電流量に応じた電圧を発生させる電圧発生手段を介してグランドライン側に接続され、前記電源ラインと半導体レーザダイオードのアノードとの間、または、前記半導体レーザダイオード及び前記モニタ用フォトダイオードのカソードと前記グランドラインとの間に配されて、前記半導体レーザダイオードに供給される電流量を調整する電流制御素子と、前記電圧発生手段で発生した電圧信号を受けて、その電圧信号レベルに応じた制御信号を前記電流制御素子の制御端子に与えて前記半導体レーザダイオードのレーザ光出力が所定レベルになるようフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記半導体レーザダイオード及び前記モニタ用フォトダイオードのカソードと前記グランドラインとの間に配されて、前記モニタ用フォトダイオードに逆バイアス電圧を印加するバイアス手段と、を備えてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の半導体レーザー駆動回路は、発光素子となる半導体レーザダイオードの発光出力を一定に保つ制御を行うものであり、被検出物の有無によらず半導体レーザダイオードの発光出力量が一定になり、被検出物の検出に用いる発光素子の消費電力が高い問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるセンサ制御回路の一態様は、被検出物に対して照射する検出信号を送信する送信素子に前記検出信号の送信強度を制御する送信素子制御信号を出力する出力端子と、前記検出信号を受信する受信素子が前記検出信号の受信強度の大きさに応じて信号レベルを変動させるモニタ信号が入力される入力端子と、前記モニタ信号により取得される前記送信素子から前記受信素子への前記検出信号の伝達率の変化量に基づき前記送信素子制御信号を生成する送信素子制御回路と、を有し、前記送信素子制御回路は、前記伝達率の変化を打ち消す方向に前記送信素子制御信号を変化させる。
【０００７】
本発明にかかるセンサ組み込み機器の一態様は、上記センサ制御回路、前記送信素子及び前記受信素子を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかるセンサ制御回路及びセンサ組み込み機器によれば、検出信号の伝達率が高い場合における送信素子の送信強度を抑制して消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかるセンサ制御回路が適用されるセンサシステムのブロック図である。
【図２】センサシステムにおけるセンサ検出型を説明する図である。
【図３】実施の形態１にかかるセンサ制御回路において反射型のセンサ回路部を適用したセンサシステムのブロック図である。
【図４】実施の形態１にかかるセンサ制御回路の詳細な構成を説明するセンサシステムのブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかるセンサ制御回路の動作特性を説明するグラフである。
【図６】実施の形態２にかかるセンサ制御回路において反射型のセンサ回路部を適用したセンサシステムのブロック図とその出力特性グラフである。
【図７】実施の形態３にかかるセンサ制御回路において反射型のセンサ回路部を適用したセンサシステムのブロック図とその出力特性グラフである。
【図８】実施の形態４にかかるセンサ制御回路において反射型のセンサ回路部を適用したセンサシステムのブロック図である。
【図９】実施の形態４にかかるセンサ制御回路の出力特性グラフである。
【図１０】実施の形態５にかかるセンサ制御回路において反射型のセンサ回路部を適用したセンサシステムのブロック図である。
【図１１】実施の形態６にかかるセンサ組み込み機器のブロック図である。
【図１２】実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又は、それらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１１】
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００１２】
以下の説明では、センサ制御回路と、センサ制御回路により制御されるセンサ素子である送信素子と受信素子を含むセンサシステム、当該センサシステムの出力信号を用いて様々な制御を行うセンサ組み込み機器について説明する。
【００１３】
以下、実施の形態について説明する。図１に実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０が適用されるセンサシステム１のブロック図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかるセンサシステム１は、センサ制御回路１０と、センサ回路部２０とを有する。
【００１４】
センサ制御回路１０は、送信素子制御回路１１、入力端子Ｔｉ、出力端子Ｔｏを有する。出力端子Ｔｏは、被検出物１００に対して照射する検出信号を送信する送信素子２１に検出信号の送信強度を制御する送信素子制御信号Ｖｏｕｔを出力する。入力端子Ｔｉは、検出信号を受信する受信素子２２が検出信号の受信強度の大きさに応じて信号レベルを変動させるモニタ信号Ｖｒｅｃが入力される。送信素子制御回路１１は、モニタ信号Ｖｒｅｃにより取得される送信素子２１から受信素子２２への前記検出信号の伝達率βｓｅｎの変化量に基づき送信素子制御信号Ｖｏｕｔを生成する。より具体的には、送信素子制御回路１１は、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。
【００１５】
ここで、検出信号の伝達率βｓｅｎは、送信素子２１から出力される検出信号と、受信素子２２が受信する受信信号と、の割合を示すもので有る。伝達率βｓｅｎは、送信素子２１と受信素子２２の距離、検出信号を被検出物が遮る割合、被検出物による検出信号の反射率、送信素子２１または受信素子２２と被検出物との距離等によって変動する。以下で説明するセンサシステム１では、伝達率βｓｅｎの絶対値ではなく、伝達率βｓｅｎの変化量に基づき送信素子制御信号Ｖｏｕｔの信号レベルの制御を行うことに特徴の１つを有する。
【００１６】
また、センサ回路部２０は、送信素子２１及び受信素子２２を有する。送信素子２１は、センサ制御回路１０において生成される送信素子制御信号Ｖｏｕｔの信号レベルに応じて出力強度が増減する検出信号を出力する。この検出信号の照射範囲がセンサシステム１における被検出物１００の検出範囲となる。受信素子２２は、送信素子２１が出力した検出信号を受信し、その受信量に応じて信号レベルが増減するモニタ信号Ｖｒｅｃを出力する。なお、送信素子制御回路１１の詳細については後述する。
【００１７】
実施の形態１にかかるセンサシステム１では、検出信号により形成される検出範囲に被検出物１００が侵入すると送信素子２１から受信素子２２に伝達される検出信号の量が減少するため、検出信号の伝達率βｓｅｎが変化する。そして、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、伝達率βｓｅｎが変化した場合、センサ制御回路１０がモニタ信号Ｖｒｅｃにより伝達率βｓｅｎの変化量を取得し、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。このような制御を行うことで、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、被検出物１００によって、伝達率βｓｅｎが低下した場合には送信素子２１に検出信号の出力強度を高め、伝達率βｓｅｎが上昇した場合には送信素子２１に検出信号の出力強度を弱める、制御を行う。
【００１８】
ここで、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消すために送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させると、変化率βｓｅｎの変化が次第に無くなる、つまり収束する。この変化率βｓｅｎの変化が収束したことに応じて送信素子制御信号Ｖｏｕｔの変化が止まる。その結果、送信素子制御信号Ｖｏｕｔには、変化率βｓｅｎの変化に従った変化が生じることになる。つまり、伝達率βｓｅｎの変化は、送信素子制御信号Ｖｏｕｔの変化に反映されており、この送信素子制御信号Ｖｏｕｔは、伝達率βｓｅｎの大きさを検出していることに相当することになる。
【００１９】
ここで、図１に示すセンサ回路部２０では、送信素子２１、受信素子２２の配置方法と被検出物１００との位置関係に複数のバリエーションがある。そこで、図２にセンサシステムにおけるセンサ検出型を説明する図を示す。送信素子２１及び受信素子２２が対となって機能するセンサには、送信素子と受信素子との配置に関して様々な形式があるが、図２では代表的な形式として、透過型、反射型及び回帰反射型の３つのセンサ検出型を示した。
【００２０】
透過型は、送信素子２１と受信素子２２とを互いに対向する位置に配置し、送信素子２１から受信素子２２に向かって検出信号を送信する。そして、透過型では、検出信号により形成される検出範囲に被検出物１００が侵入することで伝達率βｓｅｎが変化する。具体的には、検出範囲への被検出物１００の侵入量が大きくなると受信素子２２で受信すべき検出信号の量が少なくなるため伝達率βｓｅｎが小さくなる。つまり、受信素子２２における受信量が減る。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を増加させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。一方、検出範囲への被検出物１００の侵入量が小さくなると受信素子２２で受信すべき検出信号の量が多くなるため伝達率βｓｅｎが大きくなる。つまり、受信素子２２における受信量が増える。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を減少させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。
【００２１】
なお、透過型では、被検出物１００の検出範囲への侵入量だけではなく、送信素子２１と受信素子２２との距離によっても受信素子２２の受信量が変化する。このとき、受信量の変化と送信素子制御信号Ｖｏｕｔの変化との関係は、上述した変化と同じである。
【００２２】
反射型は、送信素子２１の送信面と受信素子２２の受信面を同一方向に向けるように配置する。そして、反射型では、送信素子２１が出力する検出信号が被検出物１００により反射され、受信素子２２が被検出物１００で反射された検出信号を受信する。そして、反射型では、受信素子２２（あるいは送信素子２１）と被検出物１００との距離が変化することで伝達率βｓｅｎが変化する。具体的には、受信素子２２と被検出物１００との距離が大きくなると被検出物１００で反射され受信素子２２に届く検出信号の量が少なくなるため伝達率βｓｅｎが小さくなる。つまり、受信素子２２における受信量が減る。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を増加させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。一方、受信素子２２と被検出物１００との距離が小さくなると被検出物１００で反射され受信素子２２に届く検出信号の量が多くなるため伝達率βｓｅｎが大きくなる。つまり、受信素子２２における受信量が増える。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を減少させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。
【００２３】
なお、反射型では、被検出物１００を検出範囲に対して図面上下方向へ移動させた場合も受信素子２２の受信量が変化する。このとき、受信量の変化と送信素子制御信号Ｖｏｕｔの変化との関係は、上述した変化と同じである。
【００２４】
回帰反射型は、送信素子２１の送信面と受信素子２２の受信面を同一方向に向け、かつ、リフレクタで検出信号を反射させることで受信素子２２が検出信号を受信する。そして、回帰型では、リフレクタよりも反射率が十分に低い被検出物１００がリフレクタで反射される検出信号を遮る（つまり、被検出物１００が検出範囲への侵入する）ことで、伝達率βｓｅｎが変化する。また、回帰反射型では、受信素子２２（あるいは送信素子２１）とリフレクタとの距離が変化することで伝達率βｓｅｎが変化する。具体的には、被検出物１００が検出範囲への侵入量が大きくなる、又は、受信素子２２とリフレクタとの距離が大きくなるとリフレクタで反射され受信素子２２に届く検出信号の量が少なくなるため伝達率βｓｅｎが小さくなる。つまり、受信素子２２における受信量が減る。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を増加させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。一方、被検出物１００が検出範囲への侵入量が小さくなる、または、受信素子２２とリフレクタとの距離が小さくなるとリフレクタで反射され受信素子２２に届く検出信号の量が多くなるため伝達率βｓｅｎが大きくなる。つまり、受信素子２２における受信量が増える。このとき、センサ制御回路１０は、送信素子２１の送信量を減少させるように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。
【００２５】
なお、回帰反射型では、リフレクタ以外では反射の影響が無い事が前提であり、被検出物１００も反射の程度が少ない物を選ぶ必要がある。
【００２６】
続いて、センサ制御回路１０についてさらに詳細に説明する。まず、センサ制御回路１０で利用する送信素子２１及び受信素子２２としては、空間を伝搬する媒体を検出信号として送受信する素子を利用する。空間を伝搬する媒体としては、可視光、非可視光、音、超音波、熱、水圧、電波等が考えられる。そこで、以下では、送信素子２１及び受信素子２２として、可視光信号を送受信する発光部２３及び受光部２４を用いたセンサシステム１の例について説明する。また、以下の説明では、センサ回路部２０として反射型のセンサ検出型を有するセンサを利用するセンサシステム１を例に説明を行う。
【００２７】
そこで、図３に実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０において反射型のセンサ回路部２０を適用したセンサシステム１のブロック図を示す。図３に示す例では、センサ回路部２０として、発光部２３及び受光部２４が上述した反射型の構成で設けられる。また、センサ制御回路１０は、発光部２３に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを与えるとともに、受光部２４からモニタ信号Ｖｒｅｃを受信する。そして、センサ制御回路１０では、送信素子制御回路１１において、制御の基準となる基準信号Ｖｒｅｆとモニタ信号Ｖｒｅｃの差分信号の大きさに基づき送信素子制御信号Ｖｏｕｔを出力する。また、この送信素子制御信号Ｖｏｕｔは、差分信号増幅器１２により生成される。そして、センサ制御回路１０は、被検出物１００がセンサ回路部２０に近いほど発光部２３が発する光が弱くなる制御を行う。言い換えると、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０は、被検出物１００とセンサ回路部２０との距離に対する受光部２４の受光量の変動を抑制するように発光部２３が発する光の強弱を制御するとも言える。
【００２８】
続いて、図３に示した実施の形態１にかかるセンサシステム１の詳細な回路構成について説明する。そこで、図４に実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０の詳細な構成を説明するセンサシステム１のブロック図を示す。なお、図４では、図３に示した被検出物１００に関する記載を省略したが、図４においても送信素子２１が送信する検出信号は被検出物１００により反射されて、受信素子２２により受信される。
【００２９】
図４に示すように、センサ制御回路１０は、送信素子制御回路１１を有する。この送信素子制御回路１１は、モニタ信号Ｖｒｅｃにより発光部２３から受光部２４への検出信号の伝達率βｓｅｎの変化量を取得し、基準信号Ｖｒｅｆの値と伝達率βｓｅｎの変化量とを用いて、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。この送信素子制御回路１１の動作を実現するために、図４に示す例では、差分信号増幅器１２を用いる。なお、以下で説明する差分信号増幅器１２の構成は、差分信号増幅器１２を実現するための一例であり、他の形式、或いは、回路構成の様々な増幅回路を用いることができる。
【００３０】
差分信号増幅器１２は、増幅器ＯＰ、第１のインピーダンス素子（例えば、抵抗Ｒ１）、第２のインピーダンス素子（例えば、抵抗Ｒ２）を有する。なお、インピーダンス素子は、抵抗単体のみに限られず、コンデンサ、抵抗とコンデンサを含む回路、或いは、その他様々な形態のインピーダンスを有する素子及び回路を含む。増幅器ＯＰは、入力される２つの信号の電圧差を増幅して出力する増幅器である。定電圧源は、基準信号Ｖｒｅｆを出力する。この基準信号Ｖｒｅｆは、増幅器ＯＰの正転入力端子に与えられる。抵抗Ｒ２は、増幅器ＯＰの出力端子と反転入力端子との間に接続される。また、抵抗Ｒ１は、一端にモニタ信号Ｖｒｅｃが与えられ、他端が増幅器ＯＰの反転入力端子に接続される。センサ制御回路１０における増幅器ＯＰを用いた差分信号増幅器１２のゲインは、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２の抵抗値を調整することで変更することができる。また、増幅器ＯＰの出力信号が送信素子制御信号Ｖｏｕｔとなる。
【００３１】
ここで、差分信号増幅器１２における送信素子制御信号Ｖｏｕｔの信号レベルの決定式について説明する。送信素子制御信号Ｖｏｕｔは、（１）式により算出される。
Ｖｏｕｔ≒Ｖｒｅｆ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１−Ｖｒｅｃ×（Ｒ２／Ｒ１）
＝Ｖｒｅｆ＋（Ｖｒｅｆ−Ｖｒｅｃ）×（Ｒ２／Ｒ１）  ・・・  （１）
つまり、差分信号増幅器１２は、基準信号Ｖｒｅｆの値と、モニタ信号Ｖｒｅｃの値との差分を抵抗Ｒ１、Ｒ２との比を乗じた値を基準信号Ｖｒｅｆの値に加算した値を送信素子制御信号Ｖｏｕｔの信号レベルとする。
【００３２】
発光部２３は、発光素子Ｄｔｒａｎ、抵抗Ｒ４を有する。発光素子Ｄｔｒａｎは、アノードに送信素子制御信号Ｖｏｕｔが与えられ、カソードが抵抗Ｒ４を介して接地ノードに接続される。発光素子Ｄｔｒａｎは、流れる電流により発光量が変化する。発光部２３では、発光素子Ｄｔｒａｎに流れる電流を抵抗Ｒ４を用いて設定する。なお、図４で示した発光部２３の回路構成は一例で有り他の回路構成であっても構わない。
【００３３】
受光部２４は、受光素子Ｔｒｅｃ、抵抗Ｒ５を有する。受光素子Ｔｒｅｃは、コレクタに電源電圧ＶＣＣが与えられ、エミッタが抵抗Ｒ５を介して接地ノードに接続される。受光素子Ｔｒｅｃは、受光量の大きさに応じた大きさの電流をエミッタから出力する。この受光素子Ｔｒｅｃのエミッタから出力される電流を抵抗Ｒ５を用いて電圧に変換することでモニタ信号Ｖｒｅｃの信号レベルが決定される。つまり、モニタ信号Ｖｒｅｃの信号レベルは、検出信号の伝達率βｓｅｎが変動して、受光量が変動することに応じて変動するため、このモニタ信号Ｖｒｅｃによりセンサ制御回路１０は伝達率βｓｅｎの変動量を把握することができる。なお、図４で示した受光部２４の回路構成は、フォトトランジスタを使用した一例であり、他の回路構成（例えば、フォトダイオードを使用した構成）であっても構わない。
【００３４】
実施の形態１にかかる差分信号増幅器１２では、増幅器ＯＰの正転入力端子と反転入力端子は、仮想短絡により同電位になる。つまり、増幅器ＯＰは、モニタ信号Ｖｒｅｃの値によらず、正転入力端子に与えられる基準信号Ｖｒｅｆの値に反転入力端子の反転入力電圧Ｖｍが一致するように動作する。より具体的には、差分信号増幅器１２は、モニタ信号Ｖｒｅｃが変化した場合、反転入力電圧Ｖｍが基準信号Ｖｒｅｆの値に一致するように送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変動させる。このような動作により、送信素子制御回路１１は、モニタ信号Ｖｒｅｃにより発光部２３から受信素子２２への検出信号の伝達率βｓｅｎの変化量を取得し、基準信号Ｖｒｅｆの値と伝達率βｓｅｎの変化量とを用いて、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させるという機能を実現する。
【００３５】
続いて、実施の形態１にかかるセンサシステム１の動作特性について説明する。そこで、図５に実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０の動作特性を説明するグラフを示す。図５で示したグラフは、横軸に受光部２４及び発光部２３と被検出物１００との距離を示し、縦軸に送信素子制御信号Ｖｏｕｔの大きさを示したものである。また、図５に示すグラフでは、抵抗Ｒ１を一定にした状態で抵抗Ｒ２の値を４通りに変化させた曲線を示した。
【００３６】
図５に示すように、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、受光部２４及び発光部２３と被検出物１００との距離が大きくなるに従って送信素子制御信号Ｖｏｕｔが大きくなることがわかる。また、送信素子制御信号Ｖｏｕｔの大きさは、受光部２４及び発光部２３と被検出物１００との距離が大きくなると上限値（例えば、電源電圧）に達する。そして、図５に示すように、抵抗Ｒ２を変化させると、送信素子制御信号Ｖｏｕｔが線形で変化する範囲及び送信素子制御信号Ｖｏｕｔの変化の傾きを、変えることができることがわかる。
【００３７】
図１から図５を参照した説明より、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、被検出物１００が検出信号を遮る量或いは被検出物１００と受信素子２２又は送信素子２１との距離が変化した場合、検出信号の伝達率βｓｅｎが変化する。そして、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０は、送信素子制御回路１１において、モニタ信号Ｖｒｅｃにより検出信号の伝達率βｓｅｎの変化量を取得し、基準信号Ｖｒｅｆの値と伝達率βｓｅｎの変化量とを用いて、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。これにより、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、例えば、被検出物１００により受信素子２２における受信量が低下した場合には、当該受信量の低下を補うように送信素子２１の送信強度を増加させる制御を行うことができる。つまり、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、被検出物１００の検出を待機する待機状態における送信素子２１の消費電力を抑制しながら、被検出物１００の検出を行うことができる。
【００３８】
また、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、例えば、センサ回路部２０として反射型のセンサを用いる場合において、センサ回路部２０と被検出物１００との距離に応じて、送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させることができる。実施の形態１にかかるセンサシステム１のこの特性を利用することで、定常状態では距離が近く、検出すべきタイミングでは距離が遠くなるような被検出物１００の変化を検出する距離センサの消費電力を低減することができる。具体的には、実施の形態１にかかるセンサシステム１を利用した前述の距離センサでは、間欠的に発生する被検出物１００とセンサ回路部２０との距離が遠いときは消費電力の低減効果は少ないが、長い時間継続して定常的に発生する被検出物１００とセンサ回路部２０との距離が近いときは消費電力が低減されるため、センサシステム１の利用される時間全体を見ると消費電力が大幅に低減できる。このような距離センサは、例えば、ピアノの鍵盤の押下げ量を検出するセンサ等への利用が考えられる。
【００３９】
また、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、受信素子２２における受信量が低下した場合に、その低下量を補うように送信素子２１の送信強度を高める。これにより、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、被検出物１００と受信素子２２との距離が近くなっても受信量が飽和することを防止する。また、距離が離れた場合には送信側の出力が飽和しない範囲で受信レベルを保つ事ができ、受信信号が小さくなりすぎて検出出来ない事をも防止する。つまり、実施の形態１にかかるセンサシステム１では、検出範囲を従来のセンサシステムよりも広くすることができる。
【００４０】
実施の形態２
実施の形態２では、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０の変形例となるセンサ制御回路３０について説明する。そこで、図６に実施の形態２にかかるセンサ制御回路３０において反射型のセンサ回路部２０を適用したセンサシステム２のブロック図とその出力特性グラフを示す。
【００４１】
図６に示すように、実施の形態２にかかるセンサ制御回路３０は、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０における基準信号Ｖｒｅｆを直流成分と交流成分とを含む基準信号Ｖｒｅｆに置き換えたものである。このように基準信号として直流成分と交流信号とを含む基準信号を用いることで、実施の形態２にかかるセンサシステム２では、直流成分と交流成分とを含む信号を帰還させる系となる。
【００４２】
また、図６の下図に示すように、実施の形態２にかかるセンサ制御回路３０の出力特性は、発光部２３及び受光部２４と被検出物１００との距離が遠くなるほど直流成分と交流成分の両方が大きくなる。
【００４３】
図５に示す例では、センサ回路部２０として可視光信号を検出信号として直流成分のみを用いる例を示したが、センサ回路部２０の送信素子或いは受信素子として直流成分と交流成分とを含む信号により駆動することが可能な素子を利用する場合は、図６に示すように基準信号に交流成分と直流成分とを含める信号を用いることが可能である。
【００４４】
なお、図６では、直流成分と交流成分とを含む基準信号を利用したが、直流を伝送しない媒体の場合は交流成分のみを含む基準信号を用いることも可能である。つまり、基準信号として、どのような成分を含めるかは、検出信号を伝送する媒体及びセンサ回路部２０として利用するセンサの特性により決定することができる。
【００４５】
このように、交流成分が直流成分に重畳された基準信号を用いることで、直流成分による出力と、交流成分による出力（交流信号の振幅、実効値、Ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ値等の大きさ）の２つ得られる。例えば、防犯用途として、侵入を検知したことを、照明を点灯させて侵入者に知らせることで侵入を思い止まらせるセンサーライトの様な用途への応用が考えられる。本案を使うことで、侵入を思いとどまらせる検知状況を侵入者に知らせるのに直流での検知（照明の明るさ変化で侵入者へ通知）を、複数の照明のどこで検知したかの防犯システムへの通知を周波数の異なる交流成分での検知を使う応用が考えられる。
【００４６】
このような照明機能とセンサ機能を併せ持つ「センサ付き防犯照明機器」を複数台使用する場合、送信部である照明は、交流信号と直流信号の両方の信号で駆動される。このとき、直流成分による明るさの変化で侵入検出を知らせることで、検出されていることを意識され、侵入を思い止まらせることができる。一方、侵入抑止（防犯）目的で侵入者の有無を照明機器を用いて上位システムに通知するには、交流信号について、複数の「センサ付き防犯照明機器」で機器毎に異なる周波数としておき、それぞれの出力の交流成分のみをミキシングして、ミキシング後の交流成分をＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）で多重化して１本の伝送路でＣＰＵ等の上位システムへ通知する等の用途が考えられる。
【００４７】
なお、基準信号Ｖｒｅｆに含ませる交流成分としては、振幅と周波数が一定の信号のみならず、音楽信号のように振幅も周波数も変動する信号も利用することができる。また、この交流成分の振幅と周波数についてはどちらか一方のみが一定であっても構わない。
【００４８】
実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０の変形例となるセンサ制御回路４０について説明する。そこで、図７に実施の形態３にかかるセンサ制御回路４０において反射型のセンサ回路部２０を適用したセンサシステム３のブロック図とその出力特性グラフを示す。
【００４９】
図７に示すように、実施の形態３にかかるセンサ制御回路４０は、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０における基準信号Ｖｒｅｆとして直流成分（図中のＤＣ）と交流成分（図中のＡＣ）とを含む信号を用いる。また、センサ制御回路４０は、送信素子制御回路１１を送信素子制御回路４１に置き換える。そして、送信素子制御回路４１は、差分信号増幅器１２に加えて直流成分除去回路４２を追加したものである。直流成分除去回路４２は、受光部２４から得られる信号の直流成分を除去して、差分信号増幅器１２に与えるモニタ信号Ｖｒｅｃを生成する。
【００５０】
このように基準信号として直流成分と交流成分とが合成された信号を用い、かつ、モニタ信号Ｖｒｅｃの交流成分のみを帰還させることで、実施の形態３にかかるセンサシステム３では、送信素子制御信号Ｖｏｕｔに含まれる交流成分のみが変動する系を構成できる。例えば、交流信号だけを伝送する事が出来ずに直流信号と交流信号とで伝送した場合であっても、あたかも交流信号だけを伝送したのと同等の効果がある、また、実施の形態３では、実施の形態２の「センサ付き防犯照明」との比較で言えば、侵入者を捕まえる目的で侵入者に通知せずに侵入を検知させる為に、照明の明るさを変化させる事なくセンシング出来る点が異なる。
【００５１】
図７の下図に示した出力特性グラフを参照すると、実施の形態３にかかるセンサシステム３の送信素子制御信号Ｖｏｕｔの直流成分は、発光部２３、受光部２４と被検出物１００との距離よらず一定である。一方、実施の形態３にかかるセンサシステム３の送信素子制御信号Ｖｏｕｔの交流成分は、発光部２３、受光部２４と被検出物１００との距離が離れるほど大きくなる。これは、直流成分除去回路４２により、送信素子制御信号Ｖｏｕｔの交流成分のみが帰還されるためである。
【００５２】
図７に示す例では、センサ回路部２０として可視光信号を検出信号として用いる例を示したが、センサ回路部２０の送信素子或いは受信素子として交流成分のみを含む信号により駆動することが可能な素子（例えば、音を検出信号として使う場合のスピーカーとマイク等）を利用する場合は、図７に示すような直流成分除去回路４２を用いることなく、基準信号に含まれる交流成分のみを含む信号を用い、差分信号増幅器１２は、±電源で出力が接地ノードを基準に±両方向に変化する構成とする。つまり、基準信号には、直流信号のみ、直流信号と交流信号を合成した信号、交流信号のみと、センサシステムの用途と仕様に応じて様々な信号源を用いることができる。
【００５３】
実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態３にかかるセンサ制御回路４０の変形例となるセンサ制御回路５０について説明する。そこで、図８に実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０において反射型のセンサ回路部２０を適用したセンサシステム４のブロック図を示す。
【００５４】
図８に示すように、実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０は、実施の形態１にかかる送信素子制御回路１１に代えて送信素子制御回路５１を有する。送信素子制御回路５１は、差分信号増幅器１２に直接フィードバック回路５２を加えたものである。また、実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０では、出力信号として他の実施の形態の送信素子制御信号Ｖｏｕｔに相当する送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１と、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の交流成分の大きさに比例して信号レベルが変化する検出結果信号Ｖｏｕｔ２を出力する。また、実施の形態４にかかる直接フィードバック回路５２は、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の交流成分の大きさに比例して信号レベルが変化する帰還信号を生成して、差分信号増幅器１２の反転入力端子側にフィードバックする。
【００５５】
直接フィードバック回路５２は、フィルタ回路５３、振幅検出回路５４、増幅器５５を有する。フィルタ回路５３は、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の交流成分を抽出する。なお、フィルタ回路５３は、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の交流成分を抽出する場合には、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ等を利用することができる。一方、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の直流成分を抽出する場合には、フィルタ回路５３としてローパスフィルタを利用する。図８に示す例では、交流成分を抽出するため、フィルタ回路５３として、ハイパスフィルタ或いはバンドパスフィルタを利用する。
【００５６】
振幅検出回路５４は、フィルタ回路５３で抽出された交流成分の振幅の大きさに応じた直流成分を有する検出結果信号Ｖｏｕｔ２を生成する。増幅器５５は、検出結果信号Ｖｏｕｔ２を予め設定されたゲインｋにより増幅又は減衰させて帰還信号Ｖｆｂを生成する。このＶｆｂは、直流成分除去回路４２が出力するモニタ信号Ｖｒｅｃと合成され、差分信号増幅器１２の反転入力端子に入力される。
【００５７】
ここで、実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０の動作について説明する。そこで、図９に実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０の出力特性グラフを示す。図９に示すグラフでは、送信素子制御信号Ｖｏｕｔの交流成分の信号の振れ幅の範囲を斜線のハッチングで示した。図９に示すように、実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０では、交流成分に関しては、発光部２３及び受光部２４と被検出物１００との距離に応じて振れ幅が大きくなる。これは、センサ制御回路５０が発光部２３及び受光部２４を介して基準信号の交流成分を帰還させる信号経路を有するためである。
【００５８】
そして、実施の形態４にかかるセンサ制御回路５０では、送信素子制御信号Ｖｏｕｔの交流成分の大きさの変化に応じて検出結果信号Ｖｏｕｔ２を直接フィードバック回路５２で生成する。つまり、検出結果信号Ｖｏｕｔ２は、発光部２３及び受光部２４と被検出物１００との距離に応じて信号レベルが高くなる。そして、センサ制御回路５０では、増幅器５５のゲインｋを１とした場合、検出結果信号Ｖｏｕｔ２と基準信号Ｖｒｅｆとの差分値を反転増幅することで送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の直流成分が生成される。なお、増幅器５５のゲインｋは、フィードバックする検出結果信号Ｖｏｕｔ２の帰還量及び直接フィードバック回路５２全体のゲインを考慮して１以外の値の適切な値を選ぶことができる。
【００５９】
このような制御を行うことで、実施の形態４にかかるセンサシステム４では、発光部２３及び受光部２４と被検出物１００との距離に応じて振幅を大きくしたとしても、発光部２３の交流信号に基づく発光強度が飽和することを防止することができる。一方、実施の形態４にかかるセンサシステム４では、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１の直流成分については、発光部２３及び受光部２４と被検出物１００との距離に応じて信号レベルが低下するため、例えば、送信素子２１として発光部２３を利用した場合は被検出物１００とセンサ回路部２０との距離が近づくにつれて目視できる発光量が増加することになる。
【００６０】
さらに、実施の形態４では、直接フィードバック回路５２で生成した帰還信号Ｖｆｂを差分信号増幅器１２の反転入力端子にフィードバックしたが、帰還信号Ｖｆｂを与える先は、差分信号増幅器１２の正転入力端子とすることも出来るし、送信素子制御信号Ｖｏｕｔ１とすることも出来る。この場合、与える先に応じて、帰還信号Ｖｆｂの極性を調整するための構成は当業者であれば容易に想到することが出来る範囲の改良であるため、ここでは説明を省略する。また、実施の形態４の直接フィードバック回路５２により構成される直接フィードバック系は、交流成分を直流に変換後に負帰還としているため、直流出力の変化方向が交流出力と逆方向になるが、正帰還で戻す事で直流の変化方向を交流出力と同方向にすることも出来る。
【００６１】
実施の形態５
実施の形態５では、実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０の変形例となるセンサ制御回路６０について説明する。そこで、図１０に実施の形態５にかかるセンサ制御回路６０において反射型のセンサ回路部２０を適用したセンサシステム５のブロック図を示す。
【００６２】
図１０に示すように、実施の形態５にかかるセンサ制御回路６０では、実施の形態１にかかる送信素子制御回路１１としてデジタル演算回路６１を用いる。また、デジタル演算回路６１は、アナログデジタル変換回路６２、レジスタ６３、信号処理部６４、デジタルアナログ変換回路６５を有する。図１０に示す例では、デジタル演算回路６１がアナログデジタル変換回路６２、レジスタ６３、信号処理部６４、デジタルアナログ変換回路６５を全てパッケージ内に含む形態としたが、アナログデジタル変換回路６２、レジスタ６３、信号処理部６４、デジタルアナログ変換回路６５はそれぞれ別個の部品として組み込まれていても良いし、発光部２３及び受光部２４にデジタルＩＯ（例えば、デジタルアンプにより駆動されるスピーカー及びＭＥＭＳマイクなど）を有する場合は、アナログデジタル変換回路６２及びデジタルアナログ変換回路６５を含めずに直接信号処理部６４に接続する事もできる。またデジタル演算回路６１では、信号処理部６４においてセンサ回路部２０を制御するセンサ制御プログラムが実行されるものとする。また、レジスタ６３には、基準値が含まれるが、この基準値はレジスタ６３を用いずに外部から与えることもできる。さらに、基準値そのものを用いずに実施の形態１にかかる送信素子制御回路１１と同等の機能を有するデジタル演算回路６１を構成することができる。
【００６３】
アナログデジタル変換回路６２は、アナログ値を有するモニタ信号Ｖｒｅｃをデジタル値に変換する。レジスタ６３は、基準信号の信号レベルであった基準信号Ｖｒｅｆの値となる基準値を保持する。信号処理部６４は、実施の形態１にかかる増幅器ＯＰ、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２により構成される差分信号増幅器１２で行われる制御を行う。具体的には、受信レベル信号Ｖｒｅｃと基準信号Ｖｒｅｆとの電圧差を実施の形態１にかかる差分信号増幅器１２のゲインＡで増幅した値を送信素子制御信号Ｖｏｕｔの値として演算する。デジタルアナログ変換回路６５は、信号処理部６４で算出された送信素子制御信号Ｖｏｕｔのデジタル値をアナログ値に変換し、当該アナログ値に対応する電圧値を有する送信素子制御信号Ｖｏｕｔとして出力する。
【００６４】
上記説明より、実施の形態５にかかるセンサシステム５では、デジタル回路によって実施の形態１にかかるセンサ制御回路１０と同等の機能を果たすセンサ制御回路６０を構成することができることがわかる。また、信号処理部６４内の処理を改良することで、実施の形態２〜４で説明した制御を実現することも可能である。
【００６５】
実施の形態６
実施の形態６では、実施の形態１にかかるセンサシステム１を用いた応用機器となるセンサ組み込み機器について説明する。そこで、図１１に実施の形態６にかかるセンサ組み込み機器６のブロック図を示す。図１１に示すように、実施の形態６にかかるセンサ組み込み機器６では、発光部２３が検出信号を出力する出力素子（例えば、発光素子Ｄｔｒａｎ）を含み、当該発光素子Ｄｔｒａｎに流れる電流の変動に応じて変動するセンサ出力信号を取り出し、センサ出力信号を用いて送信素子以外の他の装置或いは他の素子の制御を行う。
【００６６】
より具体的には、図１１に示すように、発光素子Ｄｔｒａｎに流れる電流は、抵抗Ｒ４により電圧値に変換されセンサ出力信号となる。そして、図１１に示す例では、センサ出力信号をデジタル値に変換するアナログデジタル変換回路を含む信号処理回路７０に取り込む。そして、信号処理回路７０により様々な制御に当該センサ出力信号を利用する。
【００６７】
抵抗Ｒ４により電圧値に変換されたセンサ出力信号は、０Ｖから電源電圧ＶＣＣに近い電圧値（より具体的には、電源電圧ＶＣＣから発光素子Ｄｔｒａｎのダイオード電圧を引いた電圧）までのダイナミックレンジを有するためアナログデジタル変換回路で変換して利用することに適している。
【００６８】
また、図１１に示す例では、実施の形態６にかかるセンサ組み込み機器６ではセンサ制御回路１０の送信素子制御信号Ｖｏｕｔを用いて送信素子以外の他の装置或いは他の素子の制御を行う。
【００６９】
より具体的には、図１１に示す例では、送信素子制御信号Ｖｏｕｔをモーター駆動回路７１に与えてモーター７２を駆動する。これにより、センサ組み込み機器６は、例えば、被検出物１００の検出結果に応じてアクチュエータを動作させるような応用例を考える事ができる。
【００７０】
実施の形態７
実施の形態７では、実施の形態２にかかるセンサシステム２において上位システムに出力する検出結果に関する信号を出力するための別の構成について説明する。そこで、図１２に実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器７のブロック図を示す。
【００７１】
図１２に示すように、実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器７では、実施の形態２にかかるセンサ回路部２０に代えてセンサ回路部８０を有する。そして、センサ回路部８０は、発光部２３、受光部２４に、受光部８１が追加されている。センサ回路部８０では、受光部８１により発光部２３の発光量を被検出物１００の位置の変化によらずに検出して、検出した受光量に応じて信号レベルが変化する送信モニタ信号を出力する。そして、この受光部８１が出力する送信モニタ信号をハイパスフィルタ８２或いはローパスフィルタ８４を介して出力する。
【００７２】
より具体的には、実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器７では、ハイパスフィルタ８２により送信モニタ信号の交流成分を抽出し、抽出した交流成分の振幅に応じた信号レベルを有する直流信号である交流成分送信モニタ信号Ｖｏｕｔ＿ＡＣを出力する。また、実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器７では、ローパスフィルタ８４により送信モニタ信号の直流成分を抽出し、抽出した直流成分の信号レベルを有する直流信号である直流成分送信モニタ信号Ｖｏｕｔ＿ＤＣを出力する。
【００７３】
図１２に示すような方法でセンサシステムからの出力結果を得ることで、発光部２３の温度特性、或いは、経時変化に起因する特性変化（以下、これらの特性変化を、単に特性変化と称す）の影響を受けることのない出力結果を得ることができる。発光部２３に特性変化が生じた場合、センサシステムを構成するセンサ制御回路１０、発光部２３、受光部２４から構成される系の中では、伝達率βｓｅｎに発光部２３の特性変化に起因する変化成分が含まれるため、センサ制御回路１０の出力信号には発光部２３の特性変動に起因する変化成分が含まれることになる。しかしながら、実施の形態７にかかるセンサ組み込み機器７では、発光部２３の発光量を直接モニタする受光部８１を設けることで、この特性変化の影響を受けない出力結果を得ることができる。
【００７４】
また、受光部８１が出力する送信モニタ信号の直流成分のみを送信素子制御回路１１に帰還させることで発光部２３の発光量の経時変化を抑制するＡＰＣ制御を行いながら、交流成分によって被検出物を検出することもできる。
【００７５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１〜５  センサシステム
６、７  センサ組み込み機器
１０、３０、４０、５０、６０  センサ制御回路
１１  送信素子制御回路
１２  差分信号増幅器
２０  センサ回路部
２１  送信素子
２２  受信素子
２３  発光部
２４  受光部
４１  送信素子制御回路
４２  直流成分除去回路
５１  送信素子制御回路
５２  直接フィードバック回路
５３  フィルタ回路
５４  振幅検出回路
５５  増幅器
６１  デジタル演算回路
６２  アナログデジタル変換回路
６３  レジスタ
６４  信号処理部
６５  デジタルアナログ変換回路
７０  信号処理回路
７１  モーター駆動回路
７２  モーター
８０  センサ回路部
８１  受光部
８２  ハイパスフィルタ
８３  振幅検出回路
８４  ローパスフィルタ
１００  被検出物
ＯＰ  増幅器
Ｖｒｅｆ  基準信号
Ｖｒｅｃ  モニタ信号
Ｖｍ  反転入力電圧
Ｖｆｂ  帰還信号
Ｖｏｕｔ  送信素子制御信号
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５  抵抗
Ｄｔｒａｎ  発光素子
Ｔｒｅｃ  受光素子
Ｔｉ  入力端子
Ｔｏ  出力端子
【要約】
【課題】従来のセンサ制御回路では、被検出物の有無によらず送信素子の送信強度が一定になり、被検出物の検出に用いる送信素子の消費電力が高い問題がある。
【解決手段】本発明にかかるセンサ制御回路１０は、被検出物１００に対して照射する検出信号を送信する送信素子２１に検出信号の送信強度を制御する送信素子制御信号Ｖｏｕｔを出力する出力端子Ｔｏと、検出信号を受信する受信素子２２が検出信号の受信強度の大きさに応じて信号レベルを変動させるモニタ信号Ｖｒｅｃが入力される入力端子Ｔｉと、モニタ信号Ｖｒｅｃにより取得される送信素子２１から受信素子２２への検出信号の伝達率βｓｅｎの変化量に基づき送信素子制御信号Ｖｏｕｔを生成する送信素子制御回路１１と、を有し、送信素子制御回路１１は、伝達率βｓｅｎの変化を打ち消す方向に送信素子制御信号Ｖｏｕｔを変化させる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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