(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光量に応じて出力された信号を増幅して出力し、複数のゲインを有する増幅部と、
前記増幅部の出力と、閾値とを比較して検出対象物の有無を判定する比較判定部と、
前記増幅部が有する複数のゲインのうちの１つのゲインと前記比較判定部で用いる前記閾値とを設定するチューニング部とを備え、
前記チューニング部は、
前記増幅部の複数のゲインを切り替えるゲイン切替部と、
前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記検出対象物が有る状態での前記増幅部からの想定出力とが、どちらも設定範囲内に収まるゲインを選択するゲイン選択部と、
前記ゲイン選択部が選択したゲインを用いて得られた前記検出対象物が無い状態での前記増幅部からの出力と、前記想定出力との間の値を、前記比較判定部で用いる前記閾値とする閾値設定部とを備えることを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記ゲイン選択部は、前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記検出対象物が有る状態での前記増幅部からの想定出力とが、どちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合、前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記想定出力との間に設定される前記閾値が、設定範囲内となるゲインを選択することを特徴とする請求項１記載の光電センサ。
【請求項３】
受光量に応じて出力された信号を増幅して出力し、複数のゲインを有する増幅部と、前記増幅部の出力と閾値とを比較して検出対象物の有無を判定する比較判定部とを備える光電センサのチューニング方法において、
ゲイン切替部が、前記増幅部の複数のゲインを切り替えて、前記検出対象物が無い状態での前記信号を前記増幅部に増幅させて出力させるゲイン切替ステップと、
ゲイン選択部が、前記ゲイン切替ステップによって前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記検出対象物が有る状態での前記増幅部からの想定出力とが、どちらも設定範囲内に収まるゲインを選択するゲイン選択ステップと、
閾値設定部が、前記ゲイン選択ステップで選択されたゲインを用いて得られた前記検出対象物が無い状態での前記増幅部からの出力と、前記想定出力との間の値を、前記比較判定部で用いる前記閾値とする閾値設定ステップとを備えることを特徴とする光電センサのチューニング方法。
【請求項４】
前記ゲイン選択ステップにおいて、前記ゲイン選択部は、前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記検出対象物が有る状態での前記増幅部からの想定出力とが、どちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合、前記検出対象物が無い状態で得られた前記増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される前記想定出力との間に設定される前記閾値が、設定範囲内となるゲインを選択することを特徴とする請求項３記載の光電センサのチューニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受光量の変化に基づいて検出対象物を検出する光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電センサでは、投光素子から検出対象物に向けて投光した光を、受光素子が受光し光電変換によって電気信号として出力する。そして、この信号を増幅したものと閾値とを比較して、検出対象物の有無を判定する。
受光素子が受光する光量は、光電センサを構成する発光ダイオード、回路、リフレクタ形であれば反射板等の個体差、また、反射板と投光素子及び受光素子との距離等によって変化する。具体的には、受光素子が受光すると考えられる受光量の範囲は、最小量に対して最大量が例えば４０倍程度に亘る範囲となる。
そこで、例えば特許文献１には、光電センサの設置場所、温度変化等の受光量が変動すると思われる環境変化を検出したタイミングで、閾値、投光量又はゲインのチューニングを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１４５６６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、上記特許文献１のような従来のチューニングでは、例えば４０倍程度の受光量の範囲に対して、チューニングで設定できる範囲が狭いために、受光量の変化に対応することが難しかった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、チューニングで設定できる範囲の広い光電センサを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光電センサは、受光量に応じて出力された信号を増幅して出力し、複数のゲインを有する増幅部と、増幅部の出力と、閾値とを比較して検出対象物の有無を判定する比較判定部と、増幅部が有する複数のゲインのうちの１つのゲインと比較判定部で用いる閾値とを設定するチューニング部とを備え、チューニング部は、増幅部の複数のゲインを切り替えるゲイン切替部と、検出対象物が無い状態で得られた増幅部からの出力と、当該出力に設定値を乗じて算出される検出対象物が有る状態での増幅部からの想定出力とが、どちらも設定範囲内に収まるゲインを選択するゲイン選択部と、ゲイン選択部が選択したゲインを用いて得られた検出対象物が無い状態での増幅部からの出力と、想定出力との間の値を、比較判定部で用いる閾値とする閾値設定部とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、チューニングで設定できる範囲の広い光電センサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光電センサの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る光電センサのチューニング処理を示すフローチャートである。
【図３】測定可能な受光量の範囲をゲインごとに示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る光電センサのチューニング処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３に係る光電センサのチューニング処理が適用される状況の一例について示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る光電センサのチューニング処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る光電センサの構成図を示す。
光電センサは、光を発する発光ダイオード等の投光素子１と、光を受光すると光電変換によりその受光量に応じた電気信号を出力するフォトダイオード等の受光素子２と、投光素子１及び受光素子２に対向する反射板３とを有する。また、光電センサは、投光素子１の発光強度を調節する投光調節部４と、受光素子２からの電気信号を増幅して出力する増幅部５と、増幅部５からの出力と閾値とを比較して検出対象物の有無を判定する比較判定部６と、増幅部５のゲイン及び比較判定部６が用いる閾値を求めて設定するチューニング部７とを有する。
【００１０】
増幅部５は、複数のゲインを有しており、後述のゲイン切替部７１によってゲインが切替えられる。
チューニング部７は、ゲイン切替部７１とゲイン選択部７２と閾値設定部７３とを有する。
ゲイン切替部７１は、増幅部５のゲインを切り替えて設定する。
ゲイン選択部７２は、増幅部５からの出力が設定範囲内のものであるかを判定し、その判定結果に基づき、増幅部５に設定するゲインを選択する。
閾値設定部７３は、増幅部５からの出力を用いて、比較判定部６が検出対象物の有無を判定する際の閾値を求め、比較判定部６に設定する。
【００１１】
図１に示す光電センサは、いわゆるリフレクタ形光電センサであり、投光素子１及び受光素子２と反射板３との間に検出対象物を通し、検出対象物が無いときの受光量に比べ、検出対象物が有るときの受光量が低下することを利用して、検出対象物の有無を判定するものである。以下の説明では、ガラス等の光を透過させる透明体を、検出対象物として想定する。
【００１２】
次に、増幅部５のゲイン及び比較判定部６が用いる閾値を求めるためのチューニング処理について説明する。図２は、チューニング処理の一例を示すフローチャートである。図２では、ゲイン切替部７１が切り替えて増幅部５に設定可能なゲインとして、第１のゲインと、第１のゲインよりも大きい第２のゲインとの２つを増幅部５が有する場合を例に示している。
【００１３】
まず、チューニング部７のゲイン切替部７１は、増幅部５に第１のゲインを設定する（ステップＳＴ１）。
そして、検出対象物が無い状態で、投光素子１から投光し、反射板３で反射して戻ってきた光を受光素子２で受光する。すると、受光素子２は、受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力する（ステップＳＴ２）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により第１のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第１のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ３）。
【００１４】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ４）。この設定範囲は、増幅部５の出力に関し測定可能な範囲又は当該範囲の少なくとも一部（全部でもよい）を指す範囲である。受光素子２から同じ電気信号が入力されても、増幅部５に設定されているゲインによって、増幅部５の出力は異なる。このため、同じ電気信号であってもゲインによっては増幅後の値が設定範囲を外れる場合がある。つまりステップＳＴ４では、受光素子２で検出対象物が無い状態の光を受光するにあたり、増幅部５でのゲインが第１のゲインに設定されることが適切であるかを判定している。
ゲインと受光量の関係について図３を用いて説明する。既に述べたように、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量は、ゲインごとに異なる。第１のゲインよりも大きい第２のゲインであれば、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ２は、第１のゲインでの範囲Ｒ１よりも受光量が小さい側にシフトする。第１のゲインが設定された増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定するステップＳＴ４は、図３を参酌して説明すると、増幅後の値が設定範囲内に収まる第１のゲインにおける受光量の範囲Ｒ２に、ステップＳＴ２において受光素子２で受光した受光量が収まっているかを判定する処理に相当する。
【００１５】
なお、第１のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ１と、第２のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ２とが、その一部でオーバラップするように第１のゲインと第２のゲインは用意される。図３では、範囲Ｒ１及び範囲Ｒ２の一部である範囲Ｒ３でオーバラップしている。
【００１６】
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、続いて、検出対象物が有る状態にセットした後に、投光素子１から投光し、戻ってきた光を受光素子２で受光する。ステップＳＴ２と同様に、受光素子２は、受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力する（ステップＳＴ５）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により引き続き第１のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第１のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ６）。
【００１７】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ７）。
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第１のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ８）。
チューニング部７の閾値設定部７３は、ゲイン選択部７２が選択した第１のゲインを用いてステップＳＴ３で得た検出対象物が無い状態での増幅後の値とステップＳＴ６で得た検出対象物が有る状態での増幅後の値との中間値を、比較判定部６が用いる閾値として算出し、チューニング結果とする（ステップＳＴ９）。
チューニング結果を受けて、ゲイン切替部７１は、増幅部５のゲインを第１のゲインに引き続き設定する。また、閾値設定部７３によって、比較判定部６で用いる閾値が設定される。このようにして、閾値及びゲインのチューニングが完了する。
【００１８】
一方、ステップＳＴ４で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ４；ＮＯ）、あるいは、ステップＳＴ７で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ７；ＮＯ）、チューニング部７のゲイン切替部７１は、増幅部５に、第１のゲインより大きい第２のゲインを設定する（ステップＳＴ１０）。
続いて、ステップＳＴ２と同様に、検出対象物が無い状態で投光素子１から投光し、受光素子２から受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力させる（ステップＳＴ１１）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により第２のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第２のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ１２）。
【００１９】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ１３）。
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ１３；ＹＥＳ）、続いて、検出対象物が有る状態にセットした後に、投光素子１から投光し、戻ってきた光を受光素子２で受光する。ステップＳＴ２と同様に、受光素子２は、受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力する（ステップＳＴ１４）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により引き続き第２のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第２のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ１５）。
【００２０】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ１６）。
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ１６；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第２のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ１７）。
チューニング部７の閾値設定部７３は、ゲイン選択部７２が選択した第２のゲインを用いてステップＳＴ１２で得た検出対象物が無い状態での増幅後の値とステップＳＴ１５で得た検出対象物が有る状態での増幅後の値との中間値を、比較判定部６が用いる閾値として算出し、チューニング結果とする（ステップＳＴ１８）。チューニング結果を受けて、ゲイン切替部７１は、増幅部５のゲインを第２のゲインに引き続き設定する。また、閾値設定部７３によって、比較判定部６で用いる閾値が設定される。このようにして、閾値及びゲインのチューニングが完了する。
【００２１】
一方、ステップＳＴ１３で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ１３；ＮＯ）、あるいは、ステップＳＴ１６で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ１６；ＮＯ）、チューニング部７は、チューニング失敗と判定する（ステップＳＴ１９）。この場合は、投光調節部４により投光量を調節するなどして対応することが考えられる。
【００２２】
以上のようにしてチューニングされた閾値及びゲインのもと、光電センサは、投光素子１から受光素子２に至るまでの光路内を通過する検出対象物の有無を判定する。
ステップＳＴ１〜ステップＳＴ３、ステップＳＴ５、ステップＳＴ６、ステップＳＴ１０〜ステップＳＴ１２、ステップＳＴ１４、ステップＳＴ１５が、ゲイン切替ステップに相当する。また、ステップＳＴ４、ステップＳＴ７、ステップＳＴ８、ステップＳＴ１３、ステップＳＴ１６、ステップＳＴ１７が、ゲイン選択ステップに相当する。また、ステップＳＴ９、ステップＳＴ１８が、閾値設定ステップに相当する。
【００２３】
なお、上記では、チューニング結果としてなるべく小さいゲインを得られるように、第１のゲインが適切であるかをまず判定し、そうでない場合に第２のゲインに切り替えるものとした。しかしながら、第２のゲインが適切であるかをまず判定し、チューニング結果としてなるべく大きいゲインを得られるようにしてもよい。後述する実施の形態２でも同様である。
【００２４】
また、上記では、第１のゲインが適切であると判定されれば、第２のゲインに関しては検討しないものとした。しかしながら、第１のゲインが適切であると判定されても（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０に移り、第２のゲインに関して検討を行ってもよい。後述する実施の形態２及び実施の形態３でも同様に考えられる。
【００２５】
また、上記では、まず第１のゲインのもと、検出対象物が無い状態及び検出対象物が有る状態での投受光を行い、その後、第２のゲインに切り替えて、検出対象物が無い状態及び検出対象物が有る状態での投受光を行うこととした。しかしながら、検出対象物が無い状態でチューニング部７のゲイン切替部７１がゲインを切り替えながら投受光を行い、その際の増幅後の値をゲインごとに記憶し、更にその後、検出対象物が有る状態でゲイン切替部７１がゲインを切り替えながら投受光を行い、その際の増幅後の値をゲインごとに記憶し、以上のようにして記憶した値が、検出対象物が有る状態と無い状態の双方で設定範囲内に収まっているゲインをゲイン選択部７２が選択することで、チューニングを行ってもよい。
【００２６】
また、図３を用いて説明したように、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲を第１のゲインと第２のゲインとでオーバラップさせたために、第１のゲインと第２のゲインの双方でチューニングが成功する場合も考えられる。この場合は、どちらのゲインもチューニング結果とすることができる。または、ゲインが小さい方を優先的に選択するなどの条件を予め設定しておき、当該条件を満たすゲインをチューニング結果とすることも可能である。後述する実施の形態２でも同様である。
【００２７】
また、上記では、ゲイン切替部７１によって設定可能なゲインが、第１のゲインと第２のゲインとの２つである場合を例に説明した。しかしながら、３つ以上のゲインをゲイン切替部７１により設定可能であってもよい。例えば第２のゲインより大きい第３のゲインを更に設定可能である場合、図２に倣えば、第２のゲインでチューニング失敗と判定されても（ステップＳＴ１３；ＮＯ、ステップＳＴ１６；ＮＯ）、続いて第３のゲインでのチューニングが検討される。後述する実施の形態２でも同様に考えられる。
【００２８】
また、上記では、検出対象物が無い状態で得られた増幅部５の出力と、検出対象物が有る状態で得られた増幅部５の出力との相加平均である中間値を、閾値とした。しかしながら、２つの出力値の相乗平均を閾値としてもよいし、あるいは、加重平均としてもよい。
【００２９】
また、上記では、光電センサがリフレクタ形である場合を例に説明したが、透過形、拡散反射形の光電センサに対しても、同様に適用できるチューニング処理である。後述する実施の形態２でも同様である。
【００３０】
また、チューニング部７は、例えば、上記のような処理を記述したプログラムと、当該プログラムを実行するプロセッサで実現される。
【００３１】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る光電センサによれば、複数のゲインを切り替えて得た増幅後の値を用いてチューニングを行うことにより、ゲインを切り替えない場合よりも対応可能な受光量の範囲が広くなる。従って、チューニングで設定できる範囲の広い光電センサを得ることができる。
【００３２】
また、上記のようにしてチューニングされることにより、検出対象物が光を遮断する性質の物ではなく、透明体等の光を透過させる物であっても、安定した検出対象物の有無判定が可能である、
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態１では、検出対象物が無い状態と有る状態で投受光を行い、その結果を用いてチューニングをする場合について示した。実施の形態２では、検出対象物が無い状態で投受光を行い、その結果を用いてチューニングをする場合について示す。
実施の形態２に係る光電センサの構成は、図１と同様であり、図１を援用する。
【００３４】
増幅部５のゲイン及び比較判定部６が用いる閾値を求めるための実施の形態２のチューニング処理について説明する。図４は、実施の形態２のチューニング処理の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、チューニング部７のゲイン切替部７１は、増幅部５に第１のゲインを設定する（ステップＳＴ２１）。
そして、検出対象物が無い状態で、投光素子１から投光し、反射板３で反射して戻ってきた光を受光素子２で受光する。すると、受光素子２は、受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力する（ステップＳＴ２２）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により第１のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第１のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ２３）。
【００３６】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ２４）。
【００３７】
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ２４；ＹＥＳ）、チューニング部７のゲイン選択部７２は、当該出力を用いて、検出対象物が有る場合に想定される増幅部５の出力を算出し、算出したものが設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ２５）。図１のようなリフレクタ形光電センサの場合、検出対象物が有るときは無いときに比べて受光量が減少するので、ステップＳＴ２３で得られる増幅部５の出力に、例えば１未満の設定値を乗じたものを、検出対象物が有る場合に増幅部５から得られる出力であると想定する。
【００３８】
検出対象物が有る場合に想定される増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ２５；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第１のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ２６）。
チューニング部７の閾値設定部７３は、ゲイン選択部７２が選択した第１のゲインを用いてステップＳＴ２３で得た検出対象物が無い状態での増幅後の値とステップＳＴ２５で算出した検出対象物が有る場合に想定される増幅後の値との間の値を、比較判定部６が用いる閾値とし、チューニング結果とする（ステップＳＴ２７）。間の値としては、例えば中間値等が考えられる。また、どちらか一方の値に寄った値であってもよい。
チューニング結果を受けて、ゲイン切替部７１は、増幅部５のゲインを第１のゲインに引き続き設定する。また、閾値設定部７３によって、比較判定部６で用いる閾値が設定される。このようにして、閾値及びゲインのチューニングが完了する。
【００３９】
一方、ステップＳＴ２４で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ２４；ＮＯ）、あるいは、ステップＳＴ２５で検出対象物が有る場合に想定される増幅部５の出力が、設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ２５；ＮＯ）、チューニング部７のゲイン切替部７１は、増幅部５に第１のゲインより大きい第２のゲインを設定する（ステップＳＴ２８）。
続いて、ステップＳＴ２２と同様に、検出対象物が無い状態で投光素子１から投光し、受光素子２から受光量に応じた電気信号を増幅部５に出力させる（ステップＳＴ２９）。
増幅部５には、ゲイン切替部７１により第２のゲインが設定されており、受光素子２が出力した電気信号を第２のゲインで増幅し、チューニング部７に出力する（ステップＳＴ３０）。
【００４０】
チューニング部７のゲイン選択部７２は、増幅部５の出力が、設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ３１）。
【００４１】
増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ３１；ＹＥＳ）、ステップＳＴ２５と同様にチューニング部７のゲイン選択部７２は、当該出力を用いて、検出対象物が有る場合に想定される増幅部５の出力を算出し、算出したものが設定範囲内のものであるかを判定する（ステップＳＴ３２）。
【００４２】
検出対象物が有る場合に想定される増幅部５の出力が、設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ３２；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第２のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ３３）。
チューニング部７の閾値設定部７３は、ゲイン選択部７２が選択した第２のゲインを用いてステップＳＴ３０で得た検出対象物が無い状態での増幅後の値とステップＳＴ３２で算出した検出対象物が有る場合に想定される増幅後の値との間の値を、比較判定部６が用いる閾値とし、チューニング結果とする（ステップＳＴ３４）。
チューニング結果を受けて、ゲイン切替部７１は、増幅部５のゲインを第２のゲインに引き続き設定する。また、閾値設定部７３によって、比較判定部６で用いる閾値が設定される。このようにして、閾値及びゲインのチューニングが完了する。
【００４３】
一方、ステップＳＴ３１で増幅部５の出力が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ３１；ＮＯ）、あるいは、ステップＳＴ３２で算出した検出対象物が有る場合に想定される増幅後の値が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ３２；ＮＯ）、チューニング部７は、チューニング失敗と判定する（ステップＳＴ３５）。この場合は、投光調節部４により投光量を調節するなどして対応することが考えられる。
【００４４】
ステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２３、ステップＳＴ２８〜ステップＳＴ３０が、ゲイン切替ステップに相当する。また、ステップＳＴ２４〜ステップＳＴ２６、ステップＳＴ３１〜ステップＳＴ３３が、ゲイン選択ステップに相当する。また、ステップＳＴ２７、ステップＳＴ３４が、閾値設定ステップに相当する。
【００４５】
以上のように、この発明の実施の形態２に係る光電センサによれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４６】
実施の形態３．
実施の形態１では、検出対象物が無い状態と有る状態で投受光を行い、それにより得られた増幅後の値がどちらも設定範囲内に収まるゲインを、選択する場合を示した。実施の形態３では、検出対象物が無い状態と有る状態で得られた増幅後の値がどちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合について説明する。
同様に、実施の形態２では、検出対象物が無い状態で投受光を行い、それにより得られた増幅後の値と、当該値を用いて想定した検出対象物が有る状態での値がどちらも設定範囲内に収まるゲインを、選択する場合を示した。実施の形態３では、増幅後の値と当該値を用いて設定した値がどちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合について説明する。
実施の形態３に係る光電センサの構成は、図１と同様であり、図１を援用する。
【００４７】
まず、実施の形態１に対応して、検出対象物が無い状態と有る状態で得られた増幅後の値がどちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合について説明する。
検出対象物が無い状態で得られた増幅後の値が第１のゲインで設定範囲内に収まり、検出対象物が有る状態で得られた増幅後の値が第２のゲインで設定範囲内に収まった場合を例として、この状況を受光量に戻して考えると、図５に示すようになる。検出対象物が無い状態での受光量Ｌ１は、第１のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ１に収まっている。また、検出対象物が有る状態での受光量Ｌ２は、第２のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ２に収まっている。このような場合、範囲Ｒ１と範囲Ｒ２のうち、受光量Ｌ１と受光量Ｌ２の中間値等、閾値設定部７３により閾値として求められるものに対応する受光量をその範囲内に含むゲインを、チューニング結果として選択する。
【００４８】
これは、図６のフローチャートで示すチューニング処理に相当する。
図６に示すステップＳＴ５１〜ＳＴ５７は、図２に示す一連のチューニング処理のフローの中で、ステップＳＴ１９に替えて行われる。よって、適宜図２を援用して説明する。
まず、ゲイン選択部７２は、第１のゲインを用いて検出対象物が無い状態と有る状態で得られた増幅後の値（ステップＳＴ３及びステップＳＴ６）を用いて閾値を求める（ステップＳＴ５１）。この閾値は、閾値設定部７３が閾値を求める方法に準じて求められる。例えば、閾値設定部７３が中間値を閾値とするよう設定されている場合は、ステップＳＴ５１でも各値の中間値を閾値として求める。
【００４９】
そして、ゲイン選択部７２は、ステップＳＴ５１で求めた閾値が、設定範囲内に収まるかを判定する（ステップＳＴ５２）。
閾値が設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ５２；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第１のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ５３）。またこのとき、チューニング部７の閾値設定部７３は、ステップＳＴ５１で求められた閾値を、チューニング結果とし、比較判定部６が用いる閾値とする。
【００５０】
一方、ステップＳＴ５２で閾値が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ５２；ＮＯ）、ゲイン選択部７２は、ステップＳＴ５１で求めた閾値を、第２のゲインでの値に換算する（ステップＳＴ５４）。例えば、第１のゲインと第２のゲインのゲイン比を用いて換算する。
そして、ゲイン選択部７２は、換算した閾値が設定範囲内に収まるかを判定する（ステップＳＴ５５）。
【００５１】
換算した閾値が設定範囲内のものである場合（ステップＳＴ５５；ＹＥＳ）、ゲイン選択部７２は、第２のゲインをチューニング結果として選択する（ステップＳＴ５６）。またこのとき、チューニング部７の閾値設定部７３は、ステップＳＴ５４で換算された閾値を、チューニング結果とし、比較判定部６が用いる閾値とする。
一方、ステップＳＴ５５で換算した閾値が設定範囲外であると判定された場合（ステップＳＴ５５；ＮＯ）、チューニング部７は、チューニング失敗と判定する（ステップＳＴ５７）。
【００５２】
次に、実施の形態２に対応して、検出対象物が無い状態で得られた増幅後の値と、当該値を用いて想定した検出対象物が有る状態での値がどちらも設定範囲内に収まるゲインが無い場合について説明する。
検出対象物が無い状態で得られた増幅後の値が第１のゲインで設定範囲内に収まり、当該値を用いて想定した検出対象物が有る状態での値が第２のゲインで設定範囲内に収まった場合の状況を、再び図５を用いて説明する。検出対象物が無い状態での受光量Ｌ１は、第１のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ１に収まっている。また、検出対象物が無い状態で得られた増幅後の値を用いて想定した値に対応する受光量Ｌ２は、第２のゲインにおいて、増幅後の値が設定範囲内に収まる受光量の範囲Ｒ２に収まっている。このような場合も、上記と同様に、範囲Ｒ１と範囲Ｒ２のうち、受光量Ｌ１と受光量Ｌ２の間の値であって、閾値設定部７３により閾値として求められるものに対応する受光量をその範囲内に含むゲインをチューニング結果として選択する。
【００５３】
これは、図６のフローチャートで示したチューニング処理に相当する。
ステップＳＴ５１でゲイン選択部７２が閾値を求めるのに使うのが、第１のゲインを用いて検出対象物が無い状態で得られた増幅後の値と、当該値を用いて想定した検出対象物が有る状態での値である点で、上記したステップＳＴ５１とは異なるが、それ以外は同様の処理が行われる。この処理は、図４に示す一連のチューニング処理のフローの中で、ステップＳＴ３５に替えて行われる。
【００５４】
なお、上記では、第１のゲインを用いて得られた増幅後の値を用いて第１のゲインについてまず検討し、続いて第２のゲインについて検討するものとした。しかしながら、第２のゲインを用いて得られた増幅後の値を用いて第２のゲインについてまず検討し、続いて第１のゲインについて検討するようにしてもよい。
【００５５】
また、第１のゲイン及び第２のゲインのどちらでもチューニング成功となる場合（ステップＳＴ５２；ＹＥＳかつステップＳＴ５５；ＹＥＳ）、どちらのゲインもチューニング結果とすることができる。または、ゲインが小さい方を優先的に選択するなどの条件を予め設定しておき、当該条件を満たすゲインをチューニング結果とすることも可能である。
【００５６】
以上のように、この発明の実施の形態３に係る光電センサによれば、実施の形態１及び実施の形態２ではチューニング失敗と判定される場合でも、条件が整えば、投光側での調節等を追加で行わなくともチューニングを成功させることができる。従って、実施の形態１及び実施の形態２よりも多くの場合で、チューニングを成功させることができる。
【００５７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  投光素子
２  受光素子
３  反射板
４  投光調節部
５  増幅部
６  比較判定部
７  チューニング部
７１  ゲイン切替部
７２  ゲイン選択部
７３  閾値設定部
【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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