JP2008060936A - 検出センサ及びその感度調整方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】設定した検出感度が変化してしまうことを抑制することが可能な検出センサ及びその感度調整方法を提供する。
【解決手段】感度ボリューム２０を速い速度で回転操作する粗調整がされると、所定時間ｔごとに検出回数ｋに応じた量だけ閾値レベルが変わる。一方、感度ボリューム２０を遅い速度で回転操作する微調整がされると、所定時間ｔごとに検出回数ｋを第２基準回数ｎで除したＸだけ閾値レベルが変わる。更に、モータ振動などによって極めて遅い速度でボリューム２０が回転する場合には、ボリューム２０が回転しても閾値が変わらないようにしている。
【選択図】図４

Description

本発明は、検出センサ及びその感度調整方法に関する。

従来より、例えば、物体の有無等を検出可能な検出センサが知られている。この種のものは、一般に、被検出物までの距離等に応じて当該被検出物を検出可能な感度の検出信号レベルとなるように、当該検出信号レベルの増幅や被検出物に出射する光の投光量の増減等を行うことにより、検出センサの感度を調整するようになっている。

ここで、上記感度の調整を１種類のボリュームのみで行う場合には、このボリュームで感度の微調整（小さな感度レベルの調整）ができるようにすると、細かい目盛りのボリュームが用いられるため、粗調整時（感度の調整量の大きい時）には、ボリュームの操作量が多くなり操作が面倒になる。一方、粗調整時に合わせた目盛りのボリュームを用いると、今度は微調整が困難になる。

そこで、感度の調整を作業者が行いやすくするために、感度の大きく変わる粗調整用のボリュームと感度が小さく変わる微調整用のボリュームとの２種類のボリュームを設け、感度の調整量に応じてこれら粗調整用のボリュームと微調整用のボリュームとを使い分けるようにすることが考えられる。しかしながら、粗調整用のボリュームと微調整用のボリュームとの２種類のボリュームを用意するのでは、部品点数が多くなるだけでなく、センサの小型化の妨げとなる。

そこで、本願特許出願人は、操作手段（ボリューム）の操作速度に応じた速度で検出感度を変化させる技術を開発し、下記特許文献２において開示している。このような構成であれば、複数のボリュームを必要とせずに、検出感度の粗調整及び微調整が可能となる。
特開平４−８８７０９号公報 特開２００６−１０１３１９公報

ところで、上記ボリューム等を用いて感度を調整するタイプでは、感度の設定後、作業者がボリュームを触らないようにするためにカバーを被せて保護する構成が多い。しかしながら、例えば検出センサがモータ負荷に近接配置され、そのモータ負荷からの振動を継続的に受ける場合には、経時的にゆっくりとボリュームが回転することがある。また、例えば突発的な外部からの衝撃によりボリュームが極めて短い時間だけ微少量回転することもある。そうすると、せっかく設定した感度が変わってしまうという不都合が生じ得た。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、設定した検出感度が変化してしまうことを抑制することが可能な検出センサ及びその感度調整方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る検出センサは、被検出物の検出状態に応じたレベルの検出信号と設定された検出感度とに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段と、外部から操作可能な操作手段と、前記操作手段の操作に応じて前記検出感度の設定を行う検出感度設定手段と、前記操作手段の操作速度を検出する速度検出手段と、を備え、前記検出感度設定手段は、前記速度検出手段で検出された操作速度が所定速度以下である場合には前記検出手段の検出感度を変えず、前記操作速度が前記所定速度を超える場合には当該操作速度に応じた速度で前記検出手段の検出感度を変化させる構成である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の検出センサにおいて、前記操作手段は、その操作速度に応じた周期のパルス信号を出力するパルス信号出力手段を備えて構成され、前記速度検出手段は、前記パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりのうち少なくともいずれか一方をトリガ信号として検出するトリガ信号検出手段を備え、所定時間内における前記トリガ信号の検出回数に基づき前記操作手段の操作速度を検出する構成とされ、前記検出感度設定手段は、前記所定時間内における前記トリガ信号の検出回数が基準回数を超えたことを条件に、当該基準回数以上の回数ごとに前記検出感度を所定レベルだけ切り換える感度切換手段と、前記所定時間内における前記トリガ信号の検出回数が前記基準回数以下のときに前記感度切換手段の前記検出回数を初期値にリセットするリセット手段とを備えて構成されている。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の検出センサにおいて、前記操作手段は、回転数に制限なく回転可能な回転操作子により構成されている。

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検出センサにおいて、前記感度設定手段で設定された検出感度を表示する表示手段を備える。

請求項５の発明に係る検出センサの感度調整方法は、操作手段の操作に応じて検出感度を調整し、この調整された検出感度で、被検出物の検出を行う検出センサの感度調整方法であって、前記操作手段の操作速度を検出し、その検出された操作速度が所定速度以下である場合には前記検出感度を変えず、前記操作速度が前記所定速度を超える場合には当該操作速度に応じた速度で前記検出感度を変化させる。

＜請求項１，５の発明＞
本構成によれば、操作手段の操作速度が遅いときには、検出感度は変更されない。従って、モータ負荷など長期的な振動により操作手段が極めてゆっくりと操作される場合や、一時的な衝撃により操作手段が微少量だけ操作される場合に、検出感度が勝手に変更されることを抑制できる。

＜請求項２の発明＞
所定時間内におけるトリガ信号の検出回数が基準回数を超えたときには操作手段の操作速度に応じた変化量で検出感度を調整できる一方で、所定時間内におけるトリガ信号の検出回数が基準回数以下のときにはその検出回数が初期値にリセットされ、このときの操作速度による感度調整が無効化される。

＜請求項３の発明＞
本発明では、例えば外部からの振動を受けることによる操作手段での操作量をキャンセル（無視）して検出感度の変更に反映させないようにしている。従って、例えば操作手段を構成する回転操作子の回転範囲が有限である場合には、上記振動による回転操作子の回転がキャンセルされる分だけ、検出感度の変更に反映できる回転操作子の有効回転範囲が狭くなってしまう。つまり、検出感度の調整範囲が狭くなってしまう。そこで、本構成では、回転操作子を無限に回転可能な構成とすることで、上記のキャンセルがされることによる検出感度の調整範囲への影響を抑制できる。

＜請求項４の発明＞
本構成によれば、検出感度設定手段で設定された検出感度を表示（例えば、検出感度そのものを示す所定のレベル表示、検出信号レベルと閾値レベルとの表示など）させるものにおいて、例えば外部からの振動により感度設定がキャンセルされることで、表示手段に表示される検出感度の表示値も変わらないため、この振動などの影響により表示値がばらつくことを抑制できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１〜図５を参照しつつ説明する。
１．検出センサの構成
本発明の検出センサの実施形態１に係る光電センサ１０（「検出センサ」の一例）は、棒状に形成された本体ケース１１を備え、その内部には後述するＣＰＵ５０等が設けられている。なお、図示はしないが、本体ケース１１の前面（図１で紙面左側の面）には投光用及び受光用のファイバーケーブルを差し込むための差し込み孔が形成される一方、後面（図１で紙面右側の面）からは電線（電源ケーブル等）が引き出されている。

図１に示すように、本体ケース１１の上面には、モード切り換えスイッチ１２、感度ボリューム２０、デジタル表示器３０が設けられている。モード切り換えスイッチ１２は、押すたびごとに異なるモードに切り換えられるようになっており、具体的には、被検出物Ｗの検出を行う検出モードや、検出の際に受光する光の感度の調整を行う感度調整モード等に切り換えられるようになっている。

感度ボリューム２０（「回転操作子」の一例）は、感度調整モードにおいて行う感度の調整時に用いるものであり、全体が円柱状で、上面中央に十字状の窪みが形成されるとともに、その軸を中心として所望の方向（時計回り及び反時計回り）に回転数に制限なく回動可能に構成されている。

また、感度ボリューム２０の下方には、本体ケース１１上面を挟むように本体ケース１１の内部に延出される感度ボリューム２０の回転軸（図示しない）に、ロータリーエンコーダ（以下、「エンコーダ２１」という。「パルス信号出力手段」の一例）が接続されている（図３参照）。そして、感度ボリューム２０を回転させることにより、位相の異なるＡ相とＢ相の２種類のスイッチングパルス（以下、「パルス信号Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）」という）がエンコーダ２１からＣＰＵ５０に出力されるようになっている。

具体的には、感度ボリューム２０を、感度の増加方向である例えば時計回りに回転操作すると、図２に示すように、Ａ相のパルス信号Ｐ１（第一のパルス信号）が先に出力されて、Ｂ相のパルス信号Ｐ２（第二のパルス信号）はＡ相のパルス信号Ｐ１よりも位相が半周期遅れて出力される。一方、感度ボリューム２０を、感度の減少方向である例えば反時計回りに回転操作するとＢ相のパルス信号Ｐ２が先に出力されて、Ａ相のパルス信号Ｐ１はＢ相のパルス信号Ｐ２よりも位相が半周期遅れて出力される。

したがって、ＣＰＵ５０は、いずれの相のパルス信号Ｐのトリガ（立ちあがり及び立下り）が先に検出されるかによって、感度ボリューム２０が感度が増加する方向に回転したか、又は、感度が減少する方向に回転したかを検出することができ、Ａ相のパルス信号Ｐ１のトリガが先に検出されたときには、検出感度のレベルが高まる側に切り換え、Ｂ相のパルス信号Ｐ２によるトリガが先に検出されたときには、検出感度のレベルが低下する側に切り換える。

このようにすれば、位相の異なる２つのパルス信号Ｐのうちのいずれが先に検出されるかによって感度調整の方向（高まる又は低下する）が決まるから、感度調整の方向を検出するための手段を別に設ける必要がない。

なお、本実施形態のエンコーダ２１は、Ａ相、Ｂ相ともに、感度ボリューム２０の１回転（３６０度）につき、１２回のパルスが生じるようになっている（Ａ相パルスのトリガを図２のパターンＡに示す）。即ち、１５度回転させるごとに、パルスの立ちあがりと立下りのトリガが生じるようになっている。ここで、上記したように各相のパルスは、半周期（即ち７．５度）位相が異なるために、Ａ相、Ｂ相を合わせると、７．５度回転させるごとにパルスの立ちあがりと立下りのトリガが生じるようになっている（両相合わせると１回転につき４８回（図２のパターンＢ）のトリガが生じる）。したがって、感度ボリューム２０とエンコーダ２１とが「操作手段」として機能する。

デジタル表示器３０は、本体ケース１１上面の略中央部に設けられており、例えば８桁の７セグメントＬＥＤから構成されている。そして、８桁の７セグメントＬＥＤのち、上４桁の７セグメントＬＥＤには、検出時において検出、非検出の基準となる閾値レベルが表示されるとともに、下４桁の７セグメントＬＥＤには、検出時の検出レベルが表示されるようになっている。この閾値レベルは±１単位（切り換え可能な最小単位）で切り換えられるようになっており、感度ボリューム２０を時計回りに回転させると、閾値レベルが１下がり、その分感度レベルが上がる。一方、感度ボリューム２０を反時計回りに回転させると、閾値レベルが１上がり、その分感度レベルが下がる。

２．検出センサの電気的構成
図３は、光電センサ１０の回路図である。図中符号５０はＣＰＵである。ＣＰＵ５０には、投光素子を備える投光回路４１及び受光素子を備える受光回路４２が接続されており、ＣＰＵ５０からの信号に基づいて投光回路４１が投光素子を投光させるとともに、投光された光のうち被検出物Ｗにて反射した光を受光素子が受光し、受光回路４２を介して受光量レベルに応じた受光信号Ｓ１（「検出信号」の一例）がＣＰＵ５０に入力される。

そして、ＣＰＵ５０は、上記検出モード設定時には、受光信号Ｓ１のレベルと閾値レベルとを比較し、受光信号Ｓ１のレベルが閾値レベルを上回っている場合には、検出物Ｗが検出された旨の検出信号を出力回路６０に出力する。このとき、ＣＰＵ５０は、「検出手段」として機能する。本実施形態では、このように受光信号Ｓ１レベルと閾値レベルとの比較を行う比較手段として機能するＣＰＵ５０を備え、検出感度設定手段は、上記閾値レベルを変化させることにより、被検出物Ｗの検出感度の調整を行う構成とされている。

また、上記感度調整モード設定時、ＣＰＵ５０には、エンコーダ２１からのパルス信号Ｐが入力するようになっており、ＣＰＵ５０は、図４に示すように、Ｓ１でタイマのカウントを開始すると共に、Ｓ２でトリガ信号の検出回数（カウント数ｋ）を初期化し、所定時間ｔ内におけるトリガ信号の検出回数ｋをカウントする（Ｓ３〜Ｓ５）。このとき、ＣＰＵ５０は、「トリガ信号検出手段」、「トリガ回数測定手段、速度検出手段」として機能する。ここで、基準となるトリガ信号の第１基準回数ｋ´（例えば１０）が予めメモリ（図示しない）に記憶されており、ＣＰＵ５０は、Ｓ６で、トリガ信号の第１基準回数ｋ´をメモリから読み出すとともに、カウントした所定時間ｔ内のトリガ信号の検出回数ｋがメモリに記憶されているトリガ信号の第１基準回数ｋ´よりも多いかどうかを判定する。

そして、ＣＰＵ５０は、カウントしたトリガ信号の検出回数ｋがメモリから読み出した第１基準回数ｋ´よりも多い（感度ボリューム２０の速い回転である粗調整）場合には（Ｓ６：Ｙ）、当該検出回数ｋに応じた数（本実施形態では、上記最小単位のｋ倍）だけ閾値レベルを変え（Ｓ７）、タイマ時間を初期時間にリセットする（Ｓ１２）。一方、カウントしたトリガ信号の検出回数ｋがメモリから読み出した第１基準回数ｋ´よりも少なく、且つ、第２基準回数ｎ（例えば４＜ｋ´）よりも多い（感度ボリューム２０の遅い回転である微調整）場合には（Ｓ６：Ｎ、且つ、Ｓ８：Ｙ）、当該第２基準回数ｎで上記検出回数ｋを割った整数分Ｘだけ閾値レベルを変え（Ｓ９）、タイマ時間を初期時間にリセットする（Ｓ１２）。例えば検出回数ｋが９の場合、上記最小単位の２倍だけ閾値レベルを変える。このとき、ＣＰＵ５０は、「感度切替手段」として機能する。

更に、カウントしたトリガ信号の検出回数ｋがメモリから読み出した第２基準回数ｎ以下の（感度ボリューム２０の微調整時よりも更に遅い回転、或いは、極めて短い時間内での単発的な回転）場合には（Ｓ６：Ｎ、且つ、Ｓ８：Ｎ）、閾値レベルを変えない（Ｓ１０）。そして、上記検出回数ｋを初期値にリセットし、タイマ時間を初期時間にリセットする（Ｓ１１，Ｓ１２）。このとき、ＣＰＵ５０は、「リセット手段」として機能する。

さらに、ＣＰＵ５０は、デジタル表示器３０（「表示手段」の一例）に接続されており、デジタル表示器３０に、上記した処理により検出される検出信号と閾値レベルの信号を出力する。これによりデジタル表示器３０に検出信号のレベル（４桁）と閾値レベル（４桁）が表示されるから、容易に閾値の調整を行うことができる。

３．本実施形態の効果
本実施形態によれば、ＣＰＵ５０で所定時間ｔ内に検出されたトリガ信号の検出回数ｋ（操作速度）に応じた速度で検出感度が変化する。即ち、感度ボリューム２０を速い速度で回転操作する粗調整（所定時間ｔ内の検出回数ｋが第１基準回数ｋ’以上）がされると、図５の最上段に示すように、所定時間ｔごとに検出回数ｋに応じた量だけ閾値レベルが変わる。一方、感度ボリューム２０を遅い速度で回転操作する微調整（所定時間ｔ内の検出回数ｋが第１基準回数ｋ’より少なく、第２基準回数ｎよりも多い）がされると、図５の２段目に示すように、所定時間ｔごとに検出回数ｋを第２基準回数ｎで除したＸだけ閾値レベルが変わる。したがって、従来のように粗調整用と微調整用の２種類の操作手段を必要としないから、部品点数の削減及びセンサの小型化が可能となる。

ここで、例えば、光電センサ１０が図示しない加工装置の近傍に配置され、光電センサ１０が加工装置のモータ駆動による振動を継続的に受けるような場合には、長時間に亘って微少量ずつボリューム２０が回転することがある。この場合、上記粗調整や微調整によって適切な値にせっかく調整した検出感度が変わってしまうのは好ましくない。本実施形態では、このように、モータ振動などによって極めて遅い速度でボリューム２０が回転する場合（所定時間ｔ内の検出回数ｋが第２基準回数ｎ以下）には、図５の３段目に示すように、ボリューム２０が回転しても閾値が変わらないようにしている。

また、例えば、光電センサ１０が突発的な衝撃を外部から受けたときには、極めて短い時間だけ単発的にボリューム２０が回転することがある。本実施形態では、このような場合（所定時間ｔ内の検出回数ｋが第２基準回数ｎ以下）も、図５の最下段に示すように、ボリューム２０が回転しても閾値が変わらないようにしている。

また、ＣＰＵ５０は、トリガ信号が一回以上の所定回数検出されるごとに検出感度を所定レベルだけ切り換えるとともに、当該所定回数は、ＣＰＵ５０で測定されたトリガ信号の回数が多いほど少ない回数に設定されるから、操作速度と感度のレベルとの関係をリニアにすることが可能となり、より早く所望の検出感度への調整が可能となる。

さらに、閾値レベルを変化させることにより、感度を調整する構成とされているから、例えば、被検出物Ｗに出射する光の投光量や、検出信号の増幅率を変更することにより、感度調整を行う場合には、投光量や増幅率の増加に伴ってノイズのレベルも増加してしまい、被検出物Ｗを高い精度で検出することができないおそれがある。しかしながら、本構成によれば、閾値レベルを変化させることにより、検出感度の調整を行うので、高い精度で被検出物Ｗの検出が可能となる。

また、本実施形態の光電センサ１０では、例えば外部からの振動を受けることによる感度ボリューム２０の回転量をキャンセル（無視）して検出感度の変更に反映させないようにしている。従って、仮に、感度ボリューム２０の回転範囲が有限である場合には、上記振動による感度ボリューム２０の回転がキャンセルされる分だけ、検出感度の変更に反映できる感度ボリューム２０の有効回転範囲が狭くなってしまう。つまり、検出感度の調整範囲が狭くなってしまう。これに対しては、本実施形態では、感度ボリューム２０を無限に回転可能な構成とすることで、上記のキャンセルがされることによる検出感度の調整範囲への影響を抑制できる。

また、例えば外部からの振動時の感度設定がキャンセルされても、デジタル表示器３０に表示される検出感度の表示値、本実施形態では、受光信号レベルと閾値レベルとが変更されないため、外部からの振動時の感度設定がキャンセルされない構成における表示値のばらつきという問題を回避できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６，図７によって説明する。
実施形態１では、感度ボリューム２０の同軸上にエンコーダ２１を設け、感度ボリューム２０を回転させることによりエンコーダ２１から発生するパルス信号のトリガの検出回数に基づいて感度を変化させる構成とした。一方、実施形態２では、感度ボリューム７２を回転させることにより、内部の可変抵抗値に変化により生じる電圧変化に基づいて、感度を変化させるものである。なお、上記実施形態１と同一の構成については説明を省略する。

ここで、回転角度の増加に伴って増加する抵抗値に基づいて感度ボリューム７２の回転量や回転速度を知ろうとすると、可変抵抗器における電圧の検出値が抵抗値に完全に比例するものとならないために、正確な回転量や回転速度を検出することができない。

例えば、図７（ａ）の初期状態（抵抗０，検出電圧０）から、図７（ｂ）の０．１Ｖ検出される状態まで感度ボリューム７２を回転させた後、更に図７（ｃ）の０．５Ｖ検出される状態まで感度ボリューム７２を回転させたときでは、電圧が５倍になったからといっても、単純に５倍回転させたときの感度ボリューム７２の回転量とは、若干異なる値が検出されてしまう。

そこで、電圧変化（抵抗値）の小さい回転角度では、やや少ない電圧変化Ｖごとに、感度（閾値レベル）を所定レベル（±１）だけ変化させる一方で、電圧変化（抵抗値）の大きい回転角度では、やや大きな電圧Ｖ´（＞Ｖ）変化ごとに、感度（閾値レベル）を所定レベル（±１）だけ変化させることで、電圧変化の違いにともなって生じる感度のずれを解消することができる。なお、実施形態１と同様に、電圧がＶ又はＶ´変化するごとにトリガ（デジタルデータ）を出力するようにし、このトリガの間隔を測定するようにしてもよい。

そして、正確な感度の検出が可能となったら、上記実施形態１と同様に、操作速度（抵抗値の増加速度又は電圧の増加速度）に応じて感度の調整を行う。例えば、所定角度（０〜１５度，例えば、抵抗値０〜１００Ω）までの移動速度（時間）を、予めメモリに記憶されている基準値（規定値）と比較し、基準値よりも早（短）ければ閾値レベルを所定回転角度ごとに所定レベル変えるようにする一方で、基準値よりも遅（長）ければ例えば所定回転角度の複数倍変えるごとに閾値レベルを所定レベル変える。なお、感度の増減の方向については、例えば、抵抗値が増加する方向に感度ボリューム７２を回転させたときは、感度を上げる（閾値レベルを下げる）ようにする一方で、抵抗値が減少する方向に感度ボリューム７２を回転させたときは、感度を下げる（閾値レベルを上げる）ようにすればよい。

ところで、図６（ａ）に示すように、ボリューム７１を回転させることにより可変抵抗値を変化させる構成のものは、一般に、所定量以上の回転を規制（例えば、抵抗値が０〜１０ｋΩの範囲）するラッチ機構が備えられている。

そこで、ラッチ機構を外して、図６（ｂ）に示すように、左右のいずれにかかわらず何回転でも回転できるようにする。このとき、可変抵抗器の抵抗値は、一回転（３６０度）ごとに元に戻る（抵抗０になる）。これにより、一回転（３６０度）を超えて回転させたとしても、所定の回転角度ごとに、閾値レベルの変更が行われて、制限のない回転量で感度の調整が可能になる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１では、Ａ相、Ｂ相のパルスのそれぞれのトリガを検出することとしたが、これに限らず、例えば、図２に示すように、Ａ相パルスの立ちあがりのみを検出し、このトリガ信号に基づいて感度を調整するようにしてもよい。なお、この場合は、トリガの回数は一回転（３６０度）で１２回となる。

（２）実施形態１では、エンコーダ２１を用いることとしたが、これに限らず、例えば、内部にギア機構があり、軸を10〜20回転させると摺動子が0〜100%移動するような多回転トリマを用いてもよい。また、軸を１回転させるとギア機構のギヤが所定角度だけ回転して摺動子が移動するような単回転トリマを用いてもよい。

（３）上記実施形態では、閾値を変更することにより感度を調整する構成としたが、これに限らず、例えば、投光素子から投光させる光の投光量増減させることや、受光素子にて受光された光の受光量を増幅量を変更することにより、感度を調整する構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、粗調整時には、トリガ信号の都度感度レベルを１づつを変更することとし、微調整時には、トリガ信号が所定回数検出されるごとに感度レベルを１づつを変更することとしたが、これに限らず、例えば、微調整時には、１又は複数レベル感度が切り換わり、粗調整時には、微調整時よりもさらに大きいレベルで感度が切り換わる構成としてもよい。

（５）上記実施形態では、検出センサとして、反射型の光電センサを例に挙げて説明したが、これに限らず、透過型の光電センサであっても勿論よく、また、被検出物の検出状態に応じた物理量変化に基づいて被検出物の検出を検出する検出センサであれば、例えば磁気センサ、超音波センサなどであってもよい。

（６）上記実施形態以外に次のような構成であってもよい。
「上記請求項１に記載の検出センサにおいて、
前記操作手段は、その操作速度に応じた周期のパルス信号を出力するパルス信号出力手段を備えて構成され、
前記速度検出手段は、前記パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりのうち少なくともいずれか一方をトリガ信号として検出するトリガ信号検出手段を備え、当該トリガ信号検出手段におけるトリガ信号の検出時間間隔に基づき前記操作手段の操作速度を検出する構成とされ、
前記検出感度設定手段は、前記トリガ信号の検出時間間隔が基準時間間隔よりも短いことを条件に、前記トリガ信号検出手段で前記トリガ信号が所定回数検出されるごとに前記検出感度を所定レベルだけ切り換える感度切換手段と、前記トリガ信号の検出時間間隔が前記基準時間間隔以上のときに前記感度切換手段における前記トリガ信号の検出回数を初期値にリセットするリセット手段とを備える構成」。

具体的には、ＣＰＵ５０は、エンコーダ２１からのパルス信号Ｐのトリガ信号を検出すするとともに、トリガ信号を検出するごとに、トリガ信号の間隔ｔ（即ち、感度ボリューム２０を７．５度回転させるのにかかる時間。パルスの１／４周期）の測定及びトリガ信号が入力された回数のカウントを行う。
ここで、基準となるトリガ信号の所定時間の間隔ｔ´（規定値）が予めメモリ（図示しない）に記憶されており、ＣＰＵ５０は、カウントを初期化するとともに、検出したトリガ信号の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）がメモリに記憶されている所定時間ｔ´よりも短いか否かを判定する。

そして、ＣＰＵ５０は、検出したトリガ信号の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）がメモリに記憶されている所定時間ｔ´よりも短い（感度ボリューム２０の速い回転である粗調整）場合には、かかる短い間隔のトリガ信号が検出されるごとに、閾値レベルを変更可能な最小単位である１だけ変える（図８の「微調整→粗調整」では、最初の一回のみ基準となる間隔ｔ´よりも長い間隔（ｔ１）であるから、（i）の次のトリガでは閾値が変わらず、（ii）〜（iv）の間隔（ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）の次のトリガでは、毎回閾値が１だけ下がる）。

一方、検出したトリガ信号の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）がメモリに記憶されている所定時間ｔ´よりも長い（感度ボリューム２０の遅い回転である微調整）場合には、閾値レベルを変えない。次に、再びトリガ信号の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）が所定時間ｔ´よりも短いか否かを判定する動作を行う。そして、基準となるトリガ信号の間隔ｔ´よりも長い間隔のトリガ信号の検出が例えば４回続いたときに、閾値レベルを変更可能な最小単位である１だけ変える（図８の「微調整」では、４回連続して基準となる間隔ｔ´よりも長い間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４）であるから、（i）〜（iii）の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３）の次のトリガでは閾値が変わらず、（iv）の間隔（ｔ４）の次のトリガで閾値が１だけ下がる）。更に、トリガ信号の間隔（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・）が、所定時間ｔ”（＞所定時間ｔ’）よりも長いときには、その時点で、上記トリガ信号の検出回数を初期値にリセットする。このような構成であれば、モータ振動などによって極めて遅い速度でボリューム２０が回転する場合（トリガ信号の間隔が所定時間ｔ”よりも長い）に、ボリューム２０が回転しても閾値が変わらないようにすることができる。

（７）上記実施形態１では、粗調整時に検出回数ｋに応じた数（Ｓ７）だけ、微調整時に第２基準回数ｎで検出回数ｋを割った整数分Ｘ（Ｓ９）だけ、それぞれ閾値レベルを変更する構成としたが、これに限らず、微調整時に切り換え可能な最小単位だけ、粗調整時にその所定量（＞最小単位）だけ、それぞれ閾値レベルを変更する構成であってもよい。

実施形態１に係る検出センサの上面図 エンコーダから出力されるパルス信号の波形及びトリガのタイミングを示す図 検出センサの電気的構成を示すブロック図 ＣＰＵの処理を示すフローチャート 所定時間内の検出回数と閾値レベルとの関係を説明するためのタイムチャート （ａ）従来のボリュームを示す図 （ｂ）実施形態２に係る検出センサの感度ボリュームを示す図 可変抵抗器の抵抗値に応じて電圧が変化する様子を示す図 変形例のエンコーダから出力されるパルス信号の波形及びトリガのタイミングを示す図

符号の説明

１０… 光電センサ（検出センサ）
２０，７２…感度ボリューム（操作手段、回転操作子）
２１…ロータリーエンコーダ（操作手段、パルス信号出力手段）
３０…デジタル表示器（表示手段）
５０…ＣＰＵ（検出手段、トリガ信号検出手段、速度検出手段、検出感度設定手段、感度切替手段、リセット手段）
ｋ…トリガ信号の検出回数
ｎ…第２基準回数（基準回数）
Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）…パルス信号
Ｓ１…受光信号（検出信号）
ｔ…所定時間
Ｗ…被検出物

Claims (5)

1. 被検出物の検出状態に応じたレベルの検出信号と設定された検出感度とに基づいて前記被検出物の検出を行う検出手段と、
   外部から操作可能な操作手段と、
   前記操作手段の操作に応じて前記検出感度の設定を行う検出感度設定手段と、
   前記操作手段の操作速度を検出する速度検出手段と、を備え、
   前記検出感度設定手段は、前記速度検出手段で検出された操作速度が所定速度以下である場合には前記検出手段の検出感度を変えず、前記操作速度が前記所定速度を超える場合には当該操作速度に応じた速度で前記検出手段の検出感度を変化させる構成である検出センサ。
2. 前記操作手段は、その操作速度に応じた周期のパルス信号を出力するパルス信号出力手段を備えて構成され、
   前記速度検出手段は、前記パルス信号の立ち上がり及び立ち下がりのうち少なくともいずれか一方をトリガ信号として検出するトリガ信号検出手段を備え、所定時間内における前記トリガ信号の検出回数に基づき前記操作手段の操作速度を検出する構成とされ、
   前記検出感度設定手段は、前記所定時間内における前記トリガ信号の検出回数が基準回数を超えたことを条件に、当該基準回数以上の回数ごとに前記検出感度を所定レベルだけ切り換える感度切換手段と、前記所定時間内における前記トリガ信号の検出回数が前記基準回数以下のときに前記感度切換手段の前記検出回数を初期値にリセットするリセット手段とを備えて構成されている請求項１に記載の検出センサ。
3. 前記操作手段は、回転数に制限なく回転可能な回転操作子により構成されている請求項１または請求項２に記載の検出センサ。
4. 前記感度設定手段で設定された検出感度を表示する表示手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の検出センサ。
5. 操作手段の操作に応じて検出感度を調整し、この調整された検出感度で、被検出物の検出を行う検出センサの感度調整方法であって、
   前記操作手段の操作速度を検出し、
   その検出された操作速度が所定速度以下である場合には前記検出感度を変えず、前記操作速度が前記所定速度を超える場合には当該操作速度に応じた速度で前記検出感度を変化させる検出センサの感度調整方法。

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