JP2015087317A - 光センサー、検出装置及び検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上する。【解決手段】被検出物の有無を検出する検出光Ｐを受光する受光部３と、前記受光部３における前記検出光Ｐの受光強度に基づいて閾値を設定する閾値設定部としての役割と前記閾値を使用して前記被検出物の有無を判断する判断部としての役割とをするマイクロコントローラー４と、を備える。このような光センサー１により、別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサー１による検出精度を向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、被検出物の有無を検出する光センサー、検出装置及び検出方法に関するものであり、特に、被検出物の有無を検出するための検出光の受光強度に基づいて被検出物の有無を判断するマイクロコントローラーを備える光センサー、及び、該光センサー等を使用して行う被検出物の有無を検出する検出方法に関するものである。

従来から、例えば、紙、紙幣等の被検出物の有無を赤外光等の電磁波を用いて検出する光センサー（Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｏｒ）として、様々なものが使用されている。そして、光センサーによる検出精度を向上する技術が開示されている。
例えば、特許文献１には、光センサーを備え、該光センサーの感度バラツキや経年劣化に対して検出精度を改善するため、該光センサーとは別に設けられた制御部（コントローラー）により、該光センサーを自動で調整可能な自動調整装置が開示されている。

一方、特許文献２には、被検出物の有無を検出する検出装置ではないが、バーコード読取装置としての光検出装置に光センサーが設けられた構成が開示されている。そして、特許文献２の光検出装置は、バーコード読み取りの際のＳ／Ｎ比（信号量（Ｓｉｇｎａｌ）と雑音量（Ｎｏｉｓｅ）の比）を改善するために、該光センサーとは別に該バーコード読取装置に設けられたマイクロコンピューターにより、該光センサーの感度調整が可能な構成である。

特開２００６−５８２６２号公報 特開２００１−１７５７９９号公報

上記のように、光センサーによる検出精度を向上することが可能な従来の検出装置は、該光センサーとは別に、該検出装置内にコントローラーを備えていた。このため、該検出装置が高コストになるうえ、該検出装置に光センサーを導入する際のユーザーの作業が煩雑であった。なお、特許文献１に開示される自動調整装置及び特許文献２に開示される光検出装置も、光センサーとは別に、検出装置内にコントローラーを備える構成である。

また、被検出物として検出しやすさにバラツキのあるものや様々な種類のものを使用する場合がある。
しかしながら、特許文献１に開示される自動調整装置は、光センサーの感度バラツキや経年劣化に対して検出精度を改善することを目的としており、被検出物の無い場合を基準として閾値を設定し、該閾値を基準に被検出物の有無を判断する。このため、例えば透明度にバラツキがある半透明の被検出物を使用する場合、検出精度が不十分な場合があった。

また、特許文献２に開示される光検出装置は、バーコードの白黒に対応する明暗情報に基づいて閾値を設定し、該閾値を使用してバーコードを読み取る構成にすぎず、被検出物の有無を検出する構成ではない。このため、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上する構成にはなっていない。

さらに、従来の検出装置では、光センサーにおける発光部と受光部との距離が様々である場合、その距離によっては非検出物の検出の際に使用される閾値が適切でない場合が生じていた。
そこで、本発明の目的は、別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上することである。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様に係る光センサーは、被検出物の有無を検出する検出光を受光する受光部と、前記受光部における前記検出光の受光強度に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、を備えることを特徴とする。

ここで、「光センサー」とは、光などの電磁気的エネルギーを検出するセンサーを意味し、赤外光や可視光を用いて検出するセンサーに限定されず、赤外光や可視光領域以外の波長の電磁波を用いて検出するセンサーを含む意味である。
本態様によれば、コントローラーとしての前記閾値設定部を備える。このため、本態様の光センサーを備える検出装置に別途コントローラーを用意することを省略することが可能になり、該検出装置の高コスト化、及び、該検出装置に該光センサーを導入する際のユーザーによる作業の煩雑化を抑制できる。
また、本態様によれば、前記受光強度に基づいて前記閾値を設定するので、前記被検出物の有無の検出精度を向上することができる。
例えば、前記発光部と前記受光部との距離が近ければ前記受光強度は強くなり、前記発光部と前記受光部との距離が遠ければ前記受光強度は前記検出光の強度が同じであっても弱くなる傾向になる。本態様によれば、前記発光部と前記受光部との距離に応じて適切に前記閾値を設定できる。また、経時変化により前記受光部の感度が低下する場合がある。本態様によれば、このような場合であっても適切に前記閾値を設定できる。
また、半透明の被検出物は所定の光を通すため、光を透過しない被検出物が有る状態における受光強度に比べて、半透明の被検出物が有る状態における受光強度は、被検出物が無い状態における受光強度に対して近い値となる。本態様によれば、半透明の被検出物が有る状態における受光強度に基づいて、半透明の被検出物を検出可能な閾値に設定することにより、光を透過しない被検出物だけでなく半透明の被検出物の有無も検出できる。

本発明の第２の態様に係る光センサーは、前記第１の態様において、前記受光強度に対応する複数のランクと複数の閾値を格納する格納部と、前記受光強度に対応してランク分けされた該ランクに基づいて、前記複数の閾値から前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択することにより、前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する前記閾値設定部と、を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記閾値設定部は、前記複数の閾値から前記ランクに基づいて前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択する。このため、前記ランク分けにより前記受光強度を細分化し、この細分化した前記ランクに応じて前記閾値を細分化して設けることにより、適切な前記使用閾値を選択することができる。したがって、被検出物の有無の検出精度を向上することができる。

本発明の第３の態様に係る光センサーは、前記第１又は第２の態様において、前記被検出物の有無を判断する判断部を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記被検出物の有無を判断する判断部を備えるので、本態様の光センサーを備える検出装置にコントローラーを構成する判断部を別途用意することを省略することができ、該検出装置の高コスト化、及び、該検出装置に該光センサーを導入する際のユーザーによる作業の煩雑化を抑制できる。

本発明の第４の態様に係る光センサーは、前記第１から第３のいずれか１つの態様において、前記被検出物の有無を判断するための閾値は、前記受光強度に基づいて自動で設定されるよう構成されている。

本態様によれば、前記被検出物の有無を判断するための閾値は、前記受光強度に基づいて自動で設定されるよう構成されている。このため、ユーザーに作業負荷を与えることなく自動で前記閾値を適切な閾値に設定することが可能になる。

本発明の第５の態様に係る光センサーは、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、前記受光強度に基づいて前記受光部の受光感度を調節する受光感度調節部を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記受光強度に基づいて前記受光部の受光感度を調節する受光感度調節部を備える。このため、前記受光部の受光感度を調節することができ、被検出物の有無の検出精度を効果的に向上することができる。

本発明の第６の態様に係る光センサーは、前記第１から第５のいずれか１つの態様において、前記検出光を発光する発光部と、前記受光強度に基づいて前記発光部の発光強度を調節する発光強度調節部と、を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記受光強度に基づいて前記発光部の発光強度を調節する発光強度調節部を備える。このため、前記検出光の発光強度を調節することで前記受光部の受光感度を調節することができ、被検出物の有無の検出精度を効果的に調節することができる。

本発明の第７の態様に係る光センサーは、被検出物の有無を検出する検出光を発光する発光部と、前記検出光を受光する受光部と、前記発光部から前記受光部までの距離に関する情報を受付ける受付部と、前記距離に関する情報に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、を備えることを特徴とする

前記受光強度は、前記発光部と前記受光部との距離に基づく。本態様によれば、前記受光強度を入力する代わりに前記発光部と前記受光部との距離に基づいて前記閾値を設定することができる。

本発明の第８の態様に係る検出装置は、前記第１から第７のいずれか１つの態様の光センサーを備えることを特徴とする。

本態様によれば、該検出装置に別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上することができる。

本発明の第９の態様に係る検出方法は、被検出物の有無を検出する検出光を発光する発光工程と、前記検出光を受光する受光工程と、前記検出光の受光強度に基づいて閾値を設定する閾値設定工程と、前記閾値を使用して前記被検出物の有無を判断する判断工程と、を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記閾値設定工程及び前記判断工程を光センサーで行わせる構成とすることにより、該光センサーとは別にコントローラーを検出装置内に用意することを省略することができ、該検出装置の高コスト化、及び、該検出装置に該光センサーを導入する際のユーザーによる作業の煩雑化を抑制できる。
また、本態様によれば、前記受光強度に基づいて、ユーザーに作業負荷を与えることなく自動で前記閾値を適切な閾値に設定することができるとともに、前記被検出物の有無の検出精度を向上することができる。

本発明の第１０の態様に係る検出方法は、前記第７の態様において、前記閾値設定工程は、前記受光強度をランク分けするとともに、複数の閾値から前記ランクに基づいて前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択する工程であり、前記判断工程は、前記使用閾値を使用して前記被検出物の有無を判断する工程であることを特徴とする。

本態様によれば、前記選択工程は、前記受光強度をランク分けするとともに、前記複数の閾値から前記ランクに基づいて前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択する。このため、前記ランク分けにより前記受光強度を細分化し、この細分化した前記ランクに応じて前記閾値を細分化して設けることにより、適切な前記使用閾値を自動で選択することができる。したがって、被検出物の有無の検出精度を向上することができる。

本発明の実施例１に係る光センサーを表す概略図である。 本発明の実施例２に係る光センサーを表す概略図である。 本発明の実施例２に係る光センサーの受光部における可変抵抗部を表す概略図である。 本発明の実施例３に係る光センサーを表す概略図である。 本発明の実施例３に係る光センサーの発光部における可変抵抗部を表す概略図である。 本発明の実施例４に係る光センサーを表す概略図である。 本発明の検出方法の一例を説明するフローチャートである。 本発明の検出方法の使用閾値選択工程の一例を説明するフローチャートである。 本発明の検出方法のランク分けの一例を説明するグラフである。

［実施例１］（図１）
以下に、本発明の実施例１に係る光センサーについて、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る光センサー１を表す概略図である。
なお、本実施例の光センサー１は、赤外光を用いて被検出物の有無を検出するセンサーであるが、このようなセンサーに限定されず、赤外光や可視光領域以外の波長の電磁波を用いて検出するセンサーであってもよく、光に拘らず例えば磁気などのエネルギーを検出して電気変換できるセンサーであればよい。

本実施例の光センサー１は、被検出物の有無を検出する検出光Ｐを発光する発光部２と、検出光Ｐを受光する受光部３と、受光部３における検出光Ｐの受光強度を入力するマイクロコントローラー（マイコン）４と、を備えている。

発光部２は、検出光Ｐを発光する発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）５と、抵抗器６と、が直列接続されて設けられている。

受光部３は、検出光Ｐを受光する受光素子であるトランジスタ７と、トランジスタ７に直列接続される抵抗器９と、が設けられている。
ここで、本実施例のトランジスタ７はバイポーラ型トランジスタであり、抵抗器９とエミッタが接続されている。

マイコン４は、接続線１０により受光部３と接続されている。そして、受光部３から出力される検出光Ｐの受光強度としてのアナログ信号を入力してデジタル信号に変換するアナログデジタル変換機（Ａ／Ｄ）１１を備えている。
また、マイコン４には、光センサー１の全体の制御を司るＣＰＵ１２が設けられている。ＣＰＵ１２は、バス１３を介して、Ａ／Ｄ１１、後述する複数のランク及び閾値やＣＰＵ１２が実行するランク分けなどの各種制御プログラム等を格納した格納部としてのＲＯＭ１４、データを一時的に格納可能なＲＡＭ１５、と接続されている。

本実施例のマイコン４は、前記受光強度に対応する複数のランクと被検出物の有無を判断するための閾値とをＲＯＭ１４に複数格納している。そして、前記複数の閾値から前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択することにより前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する。

別の表現をすると、本実施例の光センサー１は、被検出物の有無を検出する検出光Ｐを受光する受光部３と、受光部３における検出光Ｐの受光強度に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部としてのマイコン４と、を備えている。
本実施例の光センサー１は、コントローラーとしてのマイコン４を備えているため、本実施例の光センサー１を使用することで、検出装置に別途コントローラーを用意することを省略することが可能になり、該検出装置の高コスト化、及び、該検出装置に該光センサーを導入する際のユーザーによる作業の煩雑化を抑制できる。
また、本実施例の光センサー１は、前記受光強度に基づいて前記閾値を設定するので、前記被検出物の有無の検出精度を向上している。
例えば、発光部２と受光部３との距離が近ければ前記受光強度は強くなり、発光部２と受光部３との距離が遠ければ前記検出光の強度が同じであっても前記受光強度は弱くなる傾向になる。本実施例の光センサー１は、発光部２と受光部３との距離に応じて適切に前記閾値を設定できる。また、経時変化により受光部３の感度が低下する場合がある。本実施例の光センサー１は、このような場合であっても適切に前記閾値を設定できる。
また、半透明の被検出物は所定の光を通すため、光を透過しない被検出物が有る状態における受光強度に比べて、半透明の被検出物が有る状態における受光強度は、被検出物が無い状態における受光強度に対して近い値となる。本実施例の光センサー１は、半透明の被検出物が有る状態における受光強度に基づいて、半透明の被検出物を検出可能な閾値に設定することにより、光を透過しない被検出物だけでなく半透明の被検出物の有無も検出できる。

さらに別の表現をすると、本実施例の光センサー１は、前記受光強度に対応する複数のランクと複数の閾値を格納するＲＯＭ１４と、前記受光強度に対応してランク分けされた該ランクに基づいて、前記複数の閾値から前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択することにより、前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定するマイコン４と、を備えることを特徴とする。
このため、前記ランク分けにより前記受光強度を細分化し、この細分化した前記ランクに応じて前記閾値を細分化して設けることにより、適切な前記使用閾値を選択している。こうして、被検出物の有無の検出精度を向上している。

また、本実施例のマイコン４は、前記被検出物の有無を判断する判断部としての役割をしている。
このため、本実施例の光センサー１を使用することで、検出装置にコントローラーを構成する判断部を別途用意することを省略することができ、該検出装置の高コスト化、及び、該検出装置に該光センサーを導入する際のユーザーによる作業の煩雑化を抑制できる。

また、本実施例の光センサー１では、本実施例のマイコン４が前記被検出物の有無を判断するための閾値は、前記受光強度に基づいて自動で設定されるよう構成されている。
このため、ユーザーに作業負荷を与えることなく自動で前記閾値を適切な閾値に設定することが可能である。

［実施例２］（図２、図３）
次に、実施例２の光センサー１について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例２に係る光センサー１を表す概略図である。なお、上記実施例と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光センサー１は、受光部３において、抵抗器９の代わりに、接続線１８でマイコン４と接続される受光感度調節部としての可変抵抗部２３を備えていること以外は、実施例１の光センサー１と同様の構成である。ここで、可変抵抗部２３としては、抵抗値が可変な１つの抵抗器で構成してもよいが、本実施例では図３を参照して後述するとおり、複数の抵抗器とトランジスタとで構成している。

本実施例の受光部３における可変抵抗部２３について説明する。
図３は、本実施例の受光部３における可変抵抗部２３を表す概略図である。
図３で表されるように、本実施例の光センサー１の接続線１０には、抵抗器９と、抵抗器１６と直列接続されるスイッチ部としてのトランジスタ１７と、が並列接続されている。このような構成により、本実施例の光センサー１のマイコン４は、前記受光強度に基づいて受光部３（トランジスタ７）に流れる電流を調節して受光部３の受光感度を調節することができる構成になっている。
このため、本実施例の光センサー１は、このような簡単な構成で、受光部３に流れる電流を調節して受光部３の受光感度を調節しており、被検出物の有無の検出精度を効果的に向上している。

詳細には、トランジスタ１７は、接続線１０と抵抗器１６を介してコレクタ１９が接続され、エミッタ２０が接地され、マイコン４と接続線１８によりベース２１が接続されるバイポーラ型トランジスタである。
そして、接続線１８には抵抗器３３が接続されている。また、抵抗器３３とベース２１との間と、エミッタ２０と、に接続される抵抗器３２が設けられている。

ここで、本実施例の可変抵抗部２３では、抵抗器９の抵抗値は６．８ＫΩであり、抵抗器１６の抵抗値は１５０Ωであり、抵抗器３２と抵抗器３３の抵抗値は１０ＫΩである。本実施例の可変抵抗部２３は、このような構成により受光部３の受光感度を調節する。具体的には、マイコン４は、トランジスタ７からマイコン４に出力される受光強度が弱い（トランジスタ７のコレクタ電流が小さい）場合は、接続線１８を介してベース２１に電圧を印加してトランジスタ７の受光感度を高く（トランジスタ７のコレクタ電流を大きく）するように制御する。そして、トランジスタ７からマイコン４に出力される受光強度が強い（トランジスタ７のコレクタ電流が大きい）場合は、接続線１８を介してベース２１に電圧を印加させずにトランジスタ７の受光感度を低く（トランジスタ７のコレクタ電流を小さく）するように制御する。なお、本実施例の光センサー１では、ベース２１に電圧を印加させない状態を初期状態としている。

［実施例３］（図４、図５）
次に、実施例３の光センサー１について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の実施例３に係る光センサー１を表す概略図である。なお、上記実施例と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光センサー１は、発光部２において、抵抗器６の代わりに、接続線２２でマイコン４と接続される発光強度調節部としての可変抵抗部２４を備えていること以外は、実施例１の光センサー１と同様の構成である。ここで、可変抵抗部２４としては、抵抗値が可変な１つの抵抗器で構成してもよいが、本実施例では図５を参照して後述するとおり、複数の抵抗器とトランジスタとで構成している。

図４で表されるように、本実施例の光センサー１は、発光部２に、接続線２２でマイコン４と接続される可変抵抗部２４を備えている。このような構成により、マイコン４は、前記受光強度に基づいて発光部２（ＬＥＤ５）に流れる電流を調節して発光部２から発光する検出光Ｐの発光強度を調節することが可能な構成になっている。
このため、本実施例の光センサー１は、このような簡単な構成で、発光部２に流れる電流を調節して発光部２の発光強度を調節しており、被検出物の有無の検出精度を効果的に向上している。

ここで、本実施例の発光部２における可変抵抗部２４について説明する。
図５は、本実施例の発光部２における可変抵抗部２４を表す概略図である。
可変抵抗部２４は、ＬＥＤ５と直列接続される抵抗器８、ＬＥＤ５と抵抗器８との間に接続される抵抗器２５、抵抗器２５とコレクタ２９で接続されるバイポーラ型のトランジスタ２６を有している。そして、トランジスタ２６のエミッタ３０とベース３１とに接続される抵抗器２７、マイコン４とトランジスタ２６のベース３１とに接続される抵抗器２８を有している。

ここで、本実施例の可変抵抗部２４では、抵抗器８と抵抗器２５の抵抗値は７２０Ωであり、抵抗器２７と抵抗器２８の抵抗値は１０ＫΩである。本実施例の可変抵抗部２４は、このような構成により発光部２における検出光Ｐの発光強度を調節する。具体的には、マイコン４は、トランジスタ７からマイコン４に出力される受光強度が弱い（トランジスタ７のコレクタ電流が小さい）場合は、接続線２２を介してベース３１に電圧を印加して発光部２の発光強度を高く（ＬＥＤ５に流れる電流を大きく）するように制御する。そして、トランジスタ７からマイコン４に出力される受光強度が強い（トランジスタ７のコレクタ電流が大きい）場合は、接続線２２を介してベース３１に電圧を印加させずに発光部２の発光強度を弱く（ＬＥＤ５に流れる電流を小さく）するように制御する。なお、本実施例の光センサー１では、ベース３１に電圧を印加させない状態を初期状態としている。

［実施例４］（図６）
次に、実施例４の光センサー１について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図６は、本発明の実施例４に係る光センサー１を表す概略図である。なお、上記実施例と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光センサー１は、発光部２において、抵抗器６の代わりに、接続線２２でマイコン４と接続される可変抵抗部２４を備えていること以外は、実施例２の光センサー１と同様の構成である。また、本実施例の光センサー１は、受光部３において、抵抗器９の代わりに、接続線１８でマイコン４と接続される可変抵抗部２３を備えていること以外は、実施例３の光センサー１と同様の構成である。
すなわち、本実施例の光センサー１は、前記受光強度に基づいて受光部３の受光感度を調節するとともに、前記受光強度に基づいて発光部２の発光強度を調節することで受光部３の受光感度をさらに調節しており、被検出物の有無の検出精度を特に効果的に向上している。

［その他の実施例等］
上記実施例１から４の光センサー１は、何れも、発光部２と受光部３とを一体にパッケージすることで反射型センサーやインタラプター型センサーとすることが可能になる。一方、発光部２と受光部３とを別体のパッケージとすることで透過型センサーとすることができる。
また、上記実施例２から４の光センサー１は、発光部２及び受光部３の少なくとも一方を２段階で調節する構成であるが、このような構成に限定されず、３段階以上の多段階で調節することが可能な構成や、無段階で連続的に調節可能な構成としてもよい。
また、上記実施例２から４の光センサー１は、発光部２及び受光部３の少なくとも一方をトランジスタにより調節する構成であるが、このような構成に限定されず、デジタルアナログ変換機等を備える電子デバイス等を発光部２及び受光部３に直結させて調節する構成としてもよい。

また、上記のように、前記受光強度は、発光部２と受光部３との距離に基づく。このため、上記実施例１から４の光センサー１は、発光部２と受光部３との距離に基づいて前記閾値を設定する（前記使用閾値を選択する）ことができると言える。
また、前記受光強度は、発光部２及び受光部３の少なくとも一方の経時劣化等の経時変化により変化する。別の表現をすると、前記受光強度は、発光部２及び受光部３の少なくとも一方の経時変化に基づく。このため、上記実施例１から４の光センサー１は、発光部２及び受光部３の少なくとも一方の経時変化に基づいて前記閾値を設定する（前記使用閾値を選択する）ことができ、発光部２及び受光部３が経時劣化しても適切な前記閾値を設定する（前記使用閾値を選択する）ことができると言える。

一方、上記実施例１から４の光センサー１とは別の実施例として、被検出物の有無を検出する検出光を発光する発光部と、前記検出光を受光する受光部と、前記発光部から前記受光部までの距離に関する情報を受付ける受付部と、前記距離に関する情報に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、を備える構成としてもよい。
このような構成とすることで、前記受光強度を入力する代わりに前記発光部と前記受光部との距離に基づいて前記閾値を設定することができ、検出装置に別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上することができる。

また、上記実施例１から４の光センサー１を備える検出装置は、該検出装置に別途コントローラーを用意することなく、被検出物の有無を検出する光センサーによる検出精度を向上することができる。

［検出方法の実施例］（図７〜図９）
次に、本実施例の被検出物の有無の検出方法について説明する。
図７は、本実施例の検出方法を説明するフローチャートである。また、図８は、本実施例の検出方法の使用閾値選択工程（閾値設定工程）を説明するフローチャートである。また、図９は、本実施例の検出方法におけるランク分けを説明するグラフである。
なお、本実施例の被検出物の有無の検出方法は、実施例２の光センサー１を用いて行った実施例である。

図７のフローチャートで表されるように、本実施例の検出方法を開始すると、最初に、ステップＳ１１０において、光センサー１のイニシャライズを行う。具体的には、閾値やチャタリング用のカウンタのリセットや、内部クロック、入出力及びＡ／Ｄ１１に関するマイコン４の設定のリセット等を行う。

次に、ステップＳ１２０において、受光部３の受光感度を仮設定するために、可変抵抗部２３の（抵抗器９及び抵抗器１６による）抵抗値を仮設定する。本実施例の光センサー１では、抵抗器９の抵抗値は６．８ＫΩであり、抵抗器１６の抵抗値は１５０Ωである。本実施例では、本ステップにおける抵抗値の仮設定として、可変抵抗部２３の抵抗値が６．８ＫΩとなるように設定する。具体的には、マイコン４がトランジスタ１７のベース２１に対して電圧を印加させない状態にすることにより行う。
なお、本実施例の記録方法は、実施例２の光センサー１を用いて行っているが、実施例１及び３の光センサー１を用いて行う場合は本ステップを省略することができる。また、実施例３の光センサー１を用いて行う場合は、本ステップの代わりに、可変抵抗部２４の抵抗値を仮設定して発光部２の発光強度を仮設定するステップを行ってもよい。また、実施例４の光センサー１を用いて行う場合は、本ステップと共に又は本ステップの代わりに、可変抵抗部２４の抵抗値を仮設定して発光部２の発光強度を仮設定するステップを行ってもよい。

次に、ステップＳ１３０の発光工程において、発光部２のＬＥＤ５から検出光Ｐを発光する。
そして、ステップＳ１４０の受光工程において、受光部３のトランジスタ７で検出光Ｐを受光する。
なお、ステップＳ１３０及びステップＳ１４０は、被検出物が無い状態で行うことが可能であるとともに、被検出物がＬＥＤ５とトランジスタ７の間にある状態で行うことも可能である。例えば、光を透過しない被検出物と紙幣のような半透明の物とがある場合において光を透過しない被検出物の有無のみを検出する場合は、半透明の被検出物がＬＥＤ５とトランジスタ７の間にある状態で行うことにより検出精度を高めることができる。

次に、ステップＳ１５０において、ステップＳ１４０で受光した検出光Ｐの受光強度に基づいて、ステップＳ１２０で仮設定した可変抵抗部２３の抵抗値を切り替えるかどうかを判断する。具体的には、マイコン４が、前記受光強度をＲＯＭ１４に格納された所定の閾値と比較し、該閾値を超えた場合にステップＳ１６０で抵抗値を切り替える。ステップＳ１６０において可変抵抗部２３の抵抗値を切り替えることは、具体的には、マイコン４がトランジスタ１７のベース２１に対して電圧を印加することにより行う。
なお、本実施例の記録方法は、実施例２の光センサー１を用いて行っているが、実施例１及び３の光センサー１を用いて行う場合はステップＳ１５０及びステップＳ１６０を省略することができる。また、実施例３の光センサー１を用いて行う場合は、本ステップの代わりに、可変抵抗部２４の抵抗値を切り替えて発光部２の発光強度を切り替えるステップを行ってもよい。また、実施例４の光センサー１を用いて行う場合は、本ステップと共に又は本ステップの代わりに、可変抵抗部２４の抵抗値を切り替えて発光部２の発光強度を切り替えるステップを行ってもよい。

次に、ステップＳ１７０の使用閾値選択工程（閾値設定工程）において、前記受光強度をランク分けするとともに、複数の閾値から前記ランクに基づいて前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択する。本ステップの具体的内容については後述する。

次に、ステップＳ１８０の判断工程において、ステップＳ１７０で選択した前記使用閾値を使用して前記被検出物の有無を判断することで被検出物の検出を行う。そして、ステップＳ１９０によりステップＳ１８０を繰り返し、ステップＳ１９０において被検出物の検出が終了することに伴い、本実施例の検出方法を終了する。

次に、図７のステップＳ１７０の使用閾値選択工程（閾値設定工程）について図８及び図９を参照しながら詳細に説明する。
なお、本実施例の検出方法においては、該使用閾値選択工程において前記受光強度を８段階にランク分けする。具体的には、４．５Ｖ以上、４Ｖ以上４．５Ｖ未満、３．５Ｖ以上４Ｖ未満、３Ｖ以上３．５Ｖ未満、２．５Ｖ以上３Ｖ未満、２Ｖ以上２．５Ｖ未満、０．５Ｖ以上２Ｖ未満、０．５Ｖ未満の８段階にランク分けする。ただし、９段階以上にランク分けしてもよいし、７段階以下にランク分けをしてもよい。
発光部２と受光部３との距離が近ければ前記受光強度は強くなり、発光部２と受光部３との距離が近ければ前記受光強度は弱くなる傾向になる。本実施例の検出方法の使用閾値選択工程では、発光部２と受光部３との距離に対応する前記受光強度に応じて８段階にランク分けし、適切な前記使用閾値を選択している。

図８のフローチャートで表されるように、本実施例の検出方法の使用閾値選択工程を開始すると、最初に、ステップＳ２１０において、図７のステップＳ１４０で受光した検出光Ｐの受光強度が４．５Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が４．５Ｖ以上（前記受光強度が４．５Ｖ以上のランク）であった場合はステップＳ２２０に進み、前記使用閾値として３．５Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が４．５Ｖ未満であった場合はステップＳ２３０に進む。
なお、本実施例の検出方法の使用閾値選択工程においては、被検出物を検出していないと判断する受光強度に対して被検出物を検出したと判断する受光強度が高め（被検出物を検出していないと判断する受光強度のランクの下限値に対してマイナス１Ｖ）になる様、前記使用閾値を選択している。別の表現をすると、本実施例の検出方法では、使用する光センサー１が、半透明の被検出物が有る状態における受光強度に基づいて、半透明の被検出物を検出可能な閾値に設定（を選択）することにより、光を透過しない被検出物だけでなく半透明の被検出物の有無も検出できるようにしている。このため、光を透過しない被検出物だけでなく、紙幣等の薄い紙のような透明度にバラツキがある半透明の被検出物の有無も検出できる。

ステップＳ２３０においては、前記受光強度が４Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が４Ｖ以上（前記受光強度が４Ｖ以上４．５Ｖ未満のランク）であった場合はステップＳ２４０に進み、前記使用閾値として３Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が４Ｖ未満であった場合はステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２５０においては、前記受光強度が３．５Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が３．５Ｖ以上（前記受光強度が３．５Ｖ以上４Ｖ未満のランク）であった場合はステップＳ２６０に進み、前記使用閾値として２．５Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が３．５Ｖ未満であった場合はステップＳ２７０に進む。

ステップＳ２７０においては、前記受光強度が３Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が３Ｖ以上（前記受光強度が３Ｖ以上３．５Ｖ未満のランク）であった場合はステップＳ２８０に進み、前記使用閾値として２Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が３Ｖ未満であった場合はステップＳ２９０に進む。

ステップＳ２９０においては、前記受光強度が２．５Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が２．５Ｖ以上（前記受光強度が２．５Ｖ以上３Ｖ未満のランク）であった場合はステップＳ３００に進み、前記使用閾値として１．５Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が２．５Ｖ未満であった場合はステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０においては、前記受光強度が２Ｖ未満かどうかを判断する。
前記受光強度が２Ｖ以上（前記受光強度が２Ｖ以上２．５Ｖ未満のランク）であった場合はステップＳ３２０に進み、前記使用閾値として１Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。
一方、前記受光強度が２Ｖ未満（前記受光強度が０．５Ｖ以上２Ｖ未満のランク又は０．５Ｖ未満のランク）であった場合は、前記使用閾値として０．５Ｖを選択し、本実施例の使用閾値選択工程を終了する。

なお、図７のステップＳ１８０の判断工程において、マイコン４は、受光部３から出力される受光強度が短い間隔で前記使用閾値を跨いで変化するチャタリングを抑制するため、本実施例の検出方法では、前記受光強度が前記使用閾値を超えた場合、１０ｍｓの間、検出物を検出したとする遮光状態を保つように制御する。また、前記受光強度が前記使用閾値を超えなかった場合、１０ｍｓの間、検出物を検出しなかったとする入光状態を保つように制御する。ただし、マイコン４は、前記受光強度が０．５Ｖ未満（前記受光強度が０．５Ｖ未満のランク）であった場合は、被検出物の有無を検出するための性能限界以下（センサー機能を十分に発揮できない）と判断し、常時、入光状態を保つように制御する。
なお、被検出物の有無を検出するための性能限界以下と判断した場合（例えば、前記受光強度が０．５Ｖ未満の場合）、検出装置においてエラー表示等（例えばランプ点灯やモニターでのエラー表示）を行うために、マイコン４がエラー情報を検出装置に出力する構成としてもよい。

図９は、前記受光強度が２．５Ｖ以上３Ｖ未満のランクに該当した際における例を表している。
図９（Ａ）は、マイコン４が入力した受光強度を表している。
図９（Ａ）で表されるような受光強度がマイコン４に入力されると、マイコン４は上記の８段階のランクにランク分けをし、使用閾値を選択する。図９（Ｂ）は、２．５Ｖ以上３Ｖ未満のランクが該当ランクであり、使用閾値を１．５Ｖに選択した状態を表している。
本実施例の検出方法では、マイコン４が検出光Ｐの受光強度が１．５Ｖ以上であると判断した場合に被検出物が無いと判断し、マイコン４が検出光Ｐの受光強度が１．５Ｖ未満であると判断した場合に被検出物が有ると判断する。

本発明の光センサー及び検出方法を、例えば、紙、紙幣等の被検出物の有無を検出する検出装置に使用することができる。

１ 光センサー、２ 発光部、３ 受光部、
４ マイクロコントローラー（閾値設定部、判断部）、５ 発光ダイオード、
６ 抵抗器、７ トランジスタ、８ 抵抗器、９ 抵抗器、１０ 接続線、
１１ アナログデジタル変換機、１２ ＣＰＵ、１３ バス、１４ ＲＯＭ（格納部）、
１５ ＲＡＭ、１６ 抵抗器、１７ トランジスタ（スイッチ部）、１８ 接続線、
１９ コレクタ、２０ エミッタ、２１ ベース、２２ 接続線、
２３ 可変抵抗部（受光感度調節部）、２４ 可変抵抗部（発行強度調節部）、
２５ 抵抗器、２６ トランジスタ、２７ 抵抗器、２８ 抵抗器、２９ コレクタ、
３０ エミッタ、３１ ベース、３２ 抵抗器、３３ 抵抗器、Ｐ 検出光

上記課題を解決するため、本発明の一つの態様は、被検出物の有無を検出する検出装置に用いられる光センサーであって、被検出物の有無を検出する検出光を受光する受光部と、前記受光部における前記検出光の受光強度が強い場合に対応する閾値から前記受光強度が弱い場合に対応する閾値までの複数の閾値を格納する格納部と、前記受光強度に基づいて前記複数の閾値から前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、を備え、前記格納部に格納された複数の閾値は、前記被検出物が無い状態において前記受光強度が強い場合と弱い場合の各状態に対応して、検出対象となる被検出物の有無を検出可能に設定された閾値であり、当該光センサーは、前記検出装置に取り付けられ、且つ前記被検出物が無い状態の前記検出光を前記受光部で受光することで、前記閾値設定部が前記被検出物が無い状態での前記受光強度に対応した閾値を、前記格納部に格納された前記複数の閾値から自動で設定するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の第１の態様に係る光センサーは、被検出物の有無を検出する検出光を受光する受光部と、前記受光部における前記検出光の受光強度に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、を備えることを特徴とする。

Claims (10)

1. 被検出物の有無を検出する検出光を受光する受光部と、
   前記受光部における前記検出光の受光強度に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、
   を備えることを特徴とする光センサー。
2. 請求項１に記載の光センサーにおいて、
   前記受光強度に対応する複数のランクと複数の閾値を格納する格納部と、
   前記受光強度に対応してランク分けされた該ランクに基づいて、前記複数の閾値から前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択することにより、前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する前記閾値設定部と、
   を備えることを特徴とする光センサー。
3. 請求項１又は２に記載の光センサーにおいて、
   前記被検出物の有無を判断する判断部を備えることを特徴とする光センサー。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光センサーにおいて、
   前記被検出物の有無を判断するための閾値は、前記受光強度に基づいて自動で設定されるよう構成されていることを特徴とする光センサー。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光センサーにおいて、
   前記受光強度に基づいて前記受光部の受光感度を調節する受光感度調節部を備えることを特徴とする光センサー。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光センサーにおいて、
   前記検出光を発光する発光部と、
   前記受光強度に基づいて前記発光部の発光強度を調節する発光強度調節部と、
   を備えることを特徴とする光センサー。
7. 被検出物の有無を検出する検出光を発光する発光部と、
   前記検出光を受光する受光部と、
   前記発光部から前記受光部までの距離に関する情報を受付ける受付部と、
   前記距離に関する情報に基づいて前記被検出物の有無を判断するための閾値を設定する閾値設定部と、
   を備えることを特徴とする光センサー。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の光センサーを備えることを特徴とする検出装置。
9. 被検出物の有無を検出する検出光を発光する発光工程と、
   前記検出光を受光する受光工程と、
   前記検出光の受光強度に基づいて閾値を設定する閾値設定工程と、
   前記閾値を使用して前記被検出物の有無を判断する判断工程と、
   を備えることを特徴とする検出方法。
10. 請求項９に記載の検出方法において、
    前記閾値設定工程は、前記受光強度をランク分けするとともに、複数の閾値から前記ランクに基づいて前記被検出物の有無を判断するのに使用する使用閾値を選択する工程であり、
    前記判断工程は、前記使用閾値を使用して前記被検出物の有無を判断する工程である
    ことを特徴とする検出方法。

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