JP2016218063A - 近接覚センサ - Google Patents

Abstract

【課題】光センサは、稼働中はＬＥＤを常時点灯させるのが一般的な使用方法であり、光センサ２３の出力を利用しない時間帯では無駄な電力を消費していた。【解決手段】光センサ２３が有し、赤外線を発光する発光素子であるＬＥＤを、マイクロプロセッサ３１が光センサ２３の出力を読み込むタイミングに合わせて発光させ、光センサ２３が出力した信号をマイクロプロセッサ３１が取り込んだ後に光センサ２３が出力した信号が安定したタイミングで消光させる。【選択図】図１

Description

本発明は、相対的に接近してくる被検知物を検知する近接覚センサに関する。

現在、ロボット等に対して相対的に接近する物体（以下、本明細書では「被検知物」と記す）を検知し、被検知物とロボット等との衝突を回避する技術が研究、開発されている。
なお、本明細書において、「相対的に接近する」とは、ロボットが移動して被検知物に接近する場合、被検知物が移動してロボットに接近する場合、ロボットと被検知物の両方が移動して結果的に両者が接近する場合の、いずれの場合も含む。
被検知物の検知は、ビジョンセンサによっても行われるが、ビジョンセンサの死角となるロボットの脚周りや腕周辺には、近接覚センサを設けることが行われている。

ロボットに設けられる近接覚センサとしては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているものがある。
特許文献１には、発光素子と受光素子とを入れ替えて使用することにより、回路網を簡易化する近接覚センサが記載されている。
特許文献２には、ロボットの腕等にセンサ素子を含むノードペア同士を網目状に接続し、センサ素子が円柱等の側周面に沿って配列されることが記載されている。また、特許文献２には、比較例として、フォトリフレクタが設けられたシート状の基板で、ロボットの腕等を覆うことが記載されている。

特開２００７−７１５６４号公報 特許第５５１７０３９号

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の構成は、いずれも、近接覚センサが取り付けられるロボット等の形状に合わせて複数のセンサ素子同士を接続し、接続されたセンサを一体的にロボット等に取付けている構成である。このため、特許文献１や特許文献２に記載の近接覚センサは、被取付部材に合わせて仕様（センサ素子の数、配置及び範囲等）を変えることが必要な、所謂一品一様の構成となっていた。
被取付部材毎に仕様を変えることは、近接覚センサの開発コストの観点からは不利である。即ち、ロボットに取付けられる近接覚センサでは、脚や腕のサイズが異なるロボット毎に、センサ素子を搭載する基板を設計し直す必要が生じる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、開発に係るコストを抑え、サイズや形状の異なる様々な被取付部に対応できる近接覚センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様の近接覚センサは、赤外線を発光する発光素子を有するとともに、光強度を検出し、且つ前記検出した光強度に応じた信号を出力する複数の光センサを備える第１基板と、
前記複数の光センサが出力した信号に基づいて、前記複数の光センサと被検知物との距離情報を取得する距離情報取得部を備える第２基板と、
前記光センサが出力した信号を前記第１基板から前記第２基板へ送信する信号送信部と、
前記距離情報取得部が取得した距離情報に応じて前記発光素子を発光または消光させる発光制御装置と、を備え、
前記発光制御装置は、予め設定したタイミングで前記発光素子を発光または消光させる。

本発明は、開発に係るコストを抑え、サイズや形状の異なる様々な被取付部に対応できる近接覚センサを提供することができる。

本発明に係る近接覚センサの構成を示した図である。 第１基板の斜視図である。 第１基板の斜視図である。 ＬＥＤの発光パターンとフォトトランジスタ（受光素子）が検出する反射光強度の関係を示す図である。 （ａ）は低い供給電圧におけるセンサ出力と検出距離の関係を示す模式図であり、（ｂ）は高い供給電圧におけるセンサ出力と検出距離の関係を示す模式図である。 異なる種類の第１基板を接続した状態を示す模式図である。 本発明の第５実施形態の一例を示す図である。 本発明の第６実施形態の一例を示す回路図である。 本発明のＬＥＤの発光パターンとフォトトランジスタ（受光素子）が受光する受光量との関係を示す図である。 従来例のＬＥＤの発光パターンとフォトトランジスタ（受光素子）が受光する受光量との関係を示す図である。 本発明の第８実施形態の一例を示す回路図である。

以下、本発明の各実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る近接覚センサ１の全体構成を示した図である。図２は、第１基板１１の斜視図である。
近接覚センサ１は、第１基板１１と、第２基板１２と、制御装置１４を備えて形成されている。
第１基板１１は、複数個の光センサ２３を備えている。また、第１基板１１は、光センサ２３を実装する基板２１を備えている。なお、図１には、近接覚センサ１が、複数の第１基板１１（１１１、１１２、１１３、１１４、１１５）を備えている構成を示す。
各光センサ２３は、被検知物によって反射した光の光強度を検出し、検出した光強度に応じた信号を生成し、生成した信号を出力する。
基板２１には、光センサ２３が出力した信号を外部に出力するためのコネクタ２７が設けられている。

第２基板１２は、第１基板１１に備えられている複数の光センサ２３が出力した信号を取得するマイクロプロセッサ３１を備えている。なお、図１には、近接覚センサ１が、複数の第２基板１２を備えている構成を示す。
マイクロプロセッサ３１は、基板３５上に実装されており、第１基板１１に備えられている複数の光センサ２３が出力した信号に基づいて、光センサ２３と被検知物との距離を取得する。第１基板１１のコネクタ２７と第２基板１２のコネクタ３７とは、可撓性を有する配線ケーブル１３によって接続されている。
すなわち、マイクロプロセッサ３１は、複数の光センサ２３が出力した信号に基づいて、複数の光センサ２３と被検知物との距離情報を取得する距離情報取得部を形成する。

第１実施形態の光センサ２３は、反射型のフォトインタラプタであり、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、以下、「ＬＥＤ」と記す）２３ａとフォトトランジスタ２３ｂとが一対となった構成を有している。第１実施形態のＬＥＤ２３ａは、赤外線を発光する発光素子であり、フォトトランジスタ２３ｂは、赤外線を受光する受光素子である。

ＬＥＤ２３ａは、赤外線を発光することが可能である。また、ＬＥＤ２３ａが発光する赤外線は、被検知物が存在しない場合にはフォトトランジスタ２３ｂに受光されないように設定されている。被検知物とロボットアームとが相対的に近づいたとき、ＬＥＤ２３ａが発光した赤外線は、被検知物で反射される。反射された赤外線は、フォトトランジスタ２３ｂによって受光される。フォトトランジスタ２３ｂが受光する赤外線の強度は、フォトトランジスタ２３ｂと被検知物との距離に応じて変化する。
また、ＬＥＤ２３ａが赤外線を発光または消光させる制御は、例えば、図外のＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で行う。ＭＣＵは、例えば、第１基板１１及び第２基板１２のうち少なくとも一方が備える。
すなわち、ＭＣＵは、フォトトランジスタ２３ｂと被検知物との距離（距離情報取得部（マイクロプロセッサ３１）が取得した距離情報に応じて前記発光素子を発光または消光させる発光制御装置を形成する。

図２に示す基板２１上には、配線（図示せず）が設けられている。複数の光センサ２３及びコネクタ２７は、配線によって電気的に接続されている。複数のフォトトランジスタ２３ｂは、赤外線を受光することによって、受光された赤外線の強度に応じた信号を各々生成し、コネクタ２７を通して第２基板１２に送信する。このため、第１実施形態の近接覚センサ１は、第１基板１１に対して、被検知物が相対的に近づいたことを検知することができる。
すなわち、フォトトランジスタ２３ｂは、光センサ２３が出力した信号を第１基板１１から第２基板１２へ送信する信号送信部を形成する。

また、第１実施形態は、上述の構成に限定されるものではない。例えば、第１実施形態は、フォトトランジスタ２３ｂと個別に接続されたＡＤ変換器を基板２１上に設け、フォトトランジスタ２３ｂからの出力を第１基板１１上にてデジタル信号に変換し、そのまま、コネクタ２７から配線ケーブル１３と第２基板１２のコネクタ３７を介して、マイクロプロセッサ３１に送信するようにしてもよい。このような構成とすることで、フォトトランジスタ２３ｂの出力信号を、劣化を抑制しつつマイクロプロセッサ３１に伝達することができる。第１基板１１等と第２基板１２との間の通信は、複数の配線ケーブル１３のうちの１本の配線が１つの光センサ２３の出力信号を送信するパラレル通信によって行われる。

さらに、第１実施形態は、第１基板１１からの出力信号を配線ケーブル１３によって第２基板１２に送信するものに限定されるものではない。例えば、第１実施形態では、フォトトランジスタ２３ｂの出力信号を、無線によって第２基板１２に送信することもできる。このような場合、第１基板１１及び第２基板１２には、無線信号を送受信するための通信部を備える構成が用いられる。

また、第１実施形態の第１基板１１は、図１及び図２に示したように、光センサ２３を１列に配置する構成に限定されるものではない。例えば、図３に示したように、第１基板１１の構成を、光センサ２３を２列備える構成としてもよい。すなわち、第１基板１１の構成を、光センサ２３を複数列（２列以上）備える構成としてもよい。
したがって、第１実施形態の第１基板１１は、複数の光センサ２３が一方向に配列された光センサ列を、１列以上備える。

第２基板１２に搭載されているマイクロプロセッサ３１は、コネクタ３７を経由して第１基板１１上の複数の光センサ２３が出力した信号を取り込む。マイクロプロセッサ３１は、個々の光センサ２３が出力した信号が含む電圧を、光センサ２３と被検知物との距離に変換する。この変換は、何らかの計算式を用いて行うこともできるが、光センサ２３に用いられるフォトトランジスタ２３ｂが受光する反射光の強度と、フォトトランジスタ２３ｂと被検知物との距離の関係は非線形である場合が多く、計算式が複雑になる虞がある。
そのため、マイクロプロセッサ３１に、フォトトランジスタ２３ｂが受光する反射光の強度と、フォトトランジスタ２３ｂと被検知物との距離との関係を表す変換テーブルを記憶させる。
すなわち、距離情報取得部（マイクロプロセッサ３１）は、光センサ２３が出力した信号を距離情報に変換する変換テーブルを備える。

マイクロプロセッサ３１は、ＡＤ変換器と、演算部と、を含んでいる。マイクロプロセッサ３１は、複数の光センサ２３の出力信号を受信すると、ＡＤ変換器によってアナログ値である電圧をデジタル値に変換した後、上述の変換テーブルを参照して個々の出力信号を、電圧から距離に変換する。変換テーブルは、光センサ２３の種類に応じて設定される。例えば、１つのマイクロプロセッサ３１に１つまたはそれ以上の変換テーブルを記憶させても良い。マイクロプロセッサ３１は、個々の光センサ２３の出力を距離情報に変換し、上位の制御装置１４に送信する。

制御装置１４には、１つ、または複数個の第２基板１２が接続される。制御装置１４は、マイクロプロセッサ３１が算出した個々の光センサ２３と被検知物との距離情報を解釈し、複数の光センサ２３が配置された第１基板１１上の領域における被検知物の位置を取得する。すなわち、特定の第２基板１２から送信された複数個の距離情報を比較し、その第２基板１２に接続されている特定の第１基板１１上に配置されている光センサ２３の中で最も被検知物と近い距離にある光センサ２３を抽出することで、特定の第１基板１１上における被検知物の位置情報を求める。制御装置１４は、求めた位置情報をさらに上位の制御装置、例えば、ロボットのコントローラ等に送信する。
すなわち、第１基板１１上には、複数の光センサ２３が配置された領域が設定されている。また、制御装置１４は、距離情報取得部が取得した距離情報に基づいて、第１基板１１上に設定された領域上における被検知物の位置を取得する位置情報取得部を備える。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、光センサ２３に用いられているＬＥＤ２３ａを、必要な時のみ発光させる。具体的には、光センサ２３が出力した信号をマイクロプロセッサ３１が取り込むタイミングに合わせてＬＥＤ２３ａを発光させ、それ以外のタイミングではＬＥＤ２３ａを消光させる。発光させるタイミングは、ＬＥＤ２３ａの光強度が安定する時間を勘案して決定する。

すなわち、図４に示したように、ＬＥＤ２３ａが発光した後に、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）の出力信号が安定するのをマイクロプロセッサ３１が確認すると、個々の光センサ２３の出力を決定して、ＬＥＤ２３ａを消光させる。または、予めＬＥＤ２３ａの光強度が安定する時間を求めておき、光強度が安定する時間を勘案して決定したクロック信号を第２基板１２から第１基板１１に送信し、ＬＥＤ２３ａの周期的な発光を制御しても良い。
したがって、第２実施形態では、発光制御装置（ＭＣＵ）が、予め設定したタイミングでＬＥＤ２３ａ（発光素子）を発光または消光させる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態では、被検知物の距離に応じて、ＬＥＤ２３ａに供給する電圧を変更する。
光センサ２３は、被検知物が遠いと反射光が弱くなってセンサ感度が低下し、検知能力が低下する問題があった。
そこで、図５（ｂ）に示すように、被検知物と光センサ２３との距離（図中では、「距離ｄ［ｍｍ］」と表す）が、予め設定した距離である距離閾値（例えば、３００［ｍｍ］）よりも遠く、被検知物が光センサ２３から予め設定した距離よりも遠い位置にある場合、被検知物と光センサ２３との距離が、予め設定した距離以下であり、被検知物が光センサ２３から予め設定した距離以下の近い位置にある場合よりも、ＬＥＤ２３ａに供給する電圧（図中では、「センサ出力［Ｖ］」と表す）を上げる。また、図５（ａ）に示すように、被検知物と光センサ２３との距離が、予め設定した距離以下であり、被検知物が光センサ２３から予め設定した距離以下の近い位置にある場合、被検知物が光センサ２３から予め設定した距離よりも遠い位置にある場合よりも、ＬＥＤ２３ａに供給する電圧を下げる。

このように、ＬＥＤ２３ａに供給する電圧を上げることで、ＬＥＤ２３ａの発する光強度が増大し、被検知物が遠くても強い反射光が得られるので、遠い物体を正確に検知することができる。
すなわち、マイクロプロセッサ３１は、光センサ２３に供給する電圧を変化させる供給電圧制御部を形成する。
また、供給電圧制御部（マイクロプロセッサ３１）は、被検知物と光センサ２３との距離が離れている場合は光センサ２３に高い電圧を供給し、被検知物との距離が近くなると低い電圧を供給する。

この場合、上述の変換テーブルも、ＬＥＤ２３ａに供給する電圧に応じて最適なものを選択して使用する。ＬＥＤ２３ａへの供給電圧を可変とすることで、遠くにある被検知物を正確に検知することができ、かつ被検知物が近くにある場合は消費電力を低減することができる。
すなわち、第３実施形態では、第１基板１１が、光センサ２３に供給する電圧を変化させる機能を有する。これに加え、被検知物と第１基板１１との距離が予め設定した距離よりも離れている場合は、被検知物と第１基板１１との距離が予め設定した距離以下である場合よりも高い電圧を、光センサ２３に供給する。

［第４実施形態］
図６は本発明の第４実施形態を表す模式図であり、搭載する光センサ２３の数が異なる複数種類の第１基板１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の中から、第２基板１２に接続されている第１基板１１の種類を自動的に認識する機能を第２基板１２（マイクロプロセッサ３１）に設ける。
第１基板１１のコネクタ２７と第２基板１２のコネクタ３７には、第１基板１１の種類を特定するためのピンを設ける。図６には、一例として、３種類の第１基板１１が存在する場合の認識方法を示している。コネクタ２７には、第１基板１１の種類を識別するためのピンが２本あり、それぞれのピンには、第１基板１１の種類に応じて、０［Ｖ］または３．３〜５［Ｖ］の電圧が掛けられている。

ピンに電圧を掛ける場合を１と表し、電圧を掛けない場合を０と表すと、（０，０）、（０，１）、（１，０）、（１，１）の４種類の状態が存在するので、これらを第１基板１１の種類に対応付けることで、第１基板１１の種類を自動で認識することができる。上述の変換テーブルも、認識した第１基板１１に適したものを自動で選択する。
なお、図６に示す第１基板１１のうち、第１基板１１ａと第１基板１１ｂは、（０，０）に対応する種類である。また、図６に示す第１基板１１のうち、第１基板１１ｃは、（０，１）に対応する種類である。
すなわち、第４実施形態では、近接覚センサ１が、複数の第１基板１１を備えており、複数の第１基板１１のうち少なくとも二つは、それぞれ、光センサ２３の数及び種類のうち少なくとも一方が異なる。これに加え、マイクロプロセッサ３１（距離情報取得部）が、光センサ２３の数及び種類を認識する機能を有する。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態は、図７に示すように、ワーク搬送用ハンド１００やロボットハンド（図示せず）に第１基板１１を取り付け、ワークＷを適切に把持するためのハンドの位置決めを行う。図７は、コンベア１１０上を流れるワークＷを、コンベア１１０を止めずに把持するシステムの模式図である。第１基板１１が取り付けられたハンド１００を、コンベア１１０によって搬送されているワークＷに接近させる。

ワーク搬送用ハンド１００は、コンベア１１０の搬送速度に追従するように、図７の右方向に移動しつつワークＷに接近する。ワークＷが第１基板１１の光センサ２３の検出範囲に入ったら、光センサ２３の出力信号を基に求めた位置情報を参照して、ワーク搬送用ハンド１００をワークＷの真上に位置させる。

［第６実施形態］
第１基板１１に複数の光センサ２３を搭載する場合、動作電力の供給は、単純に配線を分岐させても良いが、分岐数が増えると電圧が低下する可能性がある。
そのため、本発明の第６実施形態では、図８に示すように、図外のＭＣＵ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から共通の配線Ｓを通じて取り込んだＰＷＭ信号をトランジスタＴへ入力する。なお、ＭＣＵは、例えば、第２基板１２が備える。
そして、トランジスタＴ（例えば、ＭＯＳトランジスタ）へ入力されたＰＷＭ信号を用いて、複数の光センサ２３が有するＬＥＤ２３ａを、発光または消光させる。

また、第６実施形態では、ＭＣＵから共通の配線Ｓを通じて取り込んだＰＷＭ信号を、複数の光センサ２３に応じて分岐させ、複数の光センサ２３に対応して設けた各トランジスタＴへ入力する。そして、各トランジスタＴで増幅させたＰＷＭ信号により、複数の光センサ２３が有するＬＥＤ２３ａを、同時に発光または消光させる。なお、図８には、複数の光センサ２３のうち、二つの光センサ２３を示す。
すなわち、第６実施形態では、発光制御装置が、複数の第１基板１１がそれぞれ有する発光素子を、同時に発光または消光させる。

具体的には、図９に示すように、光センサ２３が出力した信号をマイクロプロセッサ３１が取り込む周期であるサンプリング周期の１周期毎のタイミングＴ１で、ＬＥＤ２３ａを発光させる。
ＬＥＤ２３ａを発光させた後は、ＬＥＤ２３ａを発光させたタイミングＴ１でサンプリングを開始し、サンプリング周期よりも短い周期でサンプリングを行い、サンプリングの度に、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）の出力信号（受光量）を、予め設定した閾値（受光量閾値）と比較する。

そして、受光量が受光量閾値を超えると、受光量を記憶する。これに加え、受光量が受光量閾値を超えてから、予め設定した所定の時間が経過した時点で、受光量が安定と判断する。
さらに、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）の出力信号（受光量）が安定するのを、第２基板１２が備えるマイクロプロセッサ３１が確認する。そして、個々の光センサ２３が出力した信号が安定したタイミングＴ２で、ＬＥＤ２３ａを消光させる。
また、サンプリング周期よりも短い周期で二回目以降のサンプリングを行う度に、前回のサンプリングで受光した受光量と、今回のサンプリングで受光した受光量との平均値を演算し、演算の度に、演算した平均値を最終の受光量（最終値）として、制御装置１４へ出力する。

なお、上述した具体的な処理は、第１基板１１で行っても、第２基板１２で行ってもよいが、第２基板１２で行う構成とすることで、設計が容易となる可能性が大きくなる。
また、制御装置１４へ出力する最終値は、最後に行ったサンプリングで受光した受光量としてもよい。この場合、演算処理や構成を簡略化することが可能となる。
すなわち、第６実施形態では、発光制御装置が、光センサ２３が出力した信号を距離情報取得部が取り込む周期であるサンプリング周期の１周期毎のタイミングで発光素子を発光させ、光センサ２３が出力した信号を距離情報取得部が取り込んだ後に光センサ２３が出力した信号が安定したタイミングで、発光素子を消光させる。
これにより、第６実施形態では、逐次、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）の出力信号（受光量）が安定するのを確認して、ＬＥＤ２３ａを消光させる。
この構成によれば、電源電圧が安定するので、反射光の光強度にばらつきが少なくなり、検出精度が向上する。

また、図１０に示す従来例のように、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）の出力信号（受光量）が安定した後は、ＬＥＤ２３ａを継続して発光させる場合、図９に示す本発明と比較して、電力の消費量が大きい。
したがって、本発明の構成であれば、ＬＥＤ２３ａを発光させることで消費される電力の消費量を減少させることが可能となる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態では、予め、フォトトランジスタ２３ｂで受光する受光量が安定するまでの時間（安定時間）を求めておく。そして、安定時間に応じて、フォトトランジスタ２３ｂが、受光量をサンプリングする。
具体的には、ＬＥＤ２３ａの駆動信号（ＬＥＤ２３ａを発光させる信号、ＬＥＤ２３ａ消光させる信号）と同期させたサンプリング信号を、フォトトランジスタ２３ｂ（受光素子）へ送信する。
ここで、サンプリング信号は、ＬＥＤ２３ａの駆動信号と一定のタイムラグを設けて、ＬＥＤ２３ａの駆動信号と同期させる。
タイムラグは、フォトトランジスタ２３ｂで受光する受光量が安定するまでの時間、すなわち、安定時間である。

なお、タイムラグを設定する処理は、例えば、第２基板１２が備えるＭＣＵで行う。また、タイムラグを設定する処理は、例えば、第１基板１１にハード的なディレイ回路を搭載し、このディレイ回路で行ってもよい。
そして、フォトトランジスタ２３ｂは、受信したサンプリング信号に同期して、受光量をサンプリングする。
すなわち、第７実施形態では、発光制御装置が、光センサ２３が出力した信号を距離情報取得部が取り込むタイミングで発光素子を発光させ、光センサ２３が出力した信号を距離情報取得部が取り込んだ後に光センサが出力した信号が安定したタイミングで発光素子を消光させる。

［第８実施形態］
本発明の第８実施形態では、図１１に示すように、各ＭＣＵから個別の配線Ｓ１，Ｓ２を通じて取り込んだ複数のＰＷＭ信号を、複数の光センサ２３に対応して設けた各トランジスタＴへ、それぞれ入力する。そして、それぞれのトランジスタＴで増幅させたＰＷＭ信号により、複数の光センサ２３が有するＬＥＤ２３ａを、個別に発光または消光させる。なお、図１１には、複数の光センサ２３のうち、二つの光センサ２３を示す。
すなわち、第８実施形態では、発光制御装置が、複数の第１基板１１がそれぞれ有する発光素子を、個別に発光または消光させる。
この構成によれば、複数の光センサ２３がそれぞれ有するＬＥＤ２３ａを、個別に発光または消光させるため、隣接する他のＬＥＤ２３ａが発光する赤外線により、フォトトランジスタ２３ｂが受光する赤外線の強度が変化することを抑制することが可能となる。このため、フォトトランジスタ２３ｂによる、赤外線を受光する精度が向上する。

［第９実施形態］
本発明の第９実施形態では、予め、ＬＥＤ２３ａの光強度が安定する時間を求めておく。そして、ＬＥＤ２３ａの光強度が安定する時間を勘案して決定したクロック信号を、第２基板１２から第１基板１１に送信し、ＬＥＤ２３ａの周期的な発光を制御する。

［変形例］
上述した各実施形態に共通して、近接覚センサ１は、受光素子（フォトトランジスタ２３ｂ）の汚れや、ＬＥＤ２３ａに発生する経時劣化等により、フォトトランジスタ２３ｂの受光量が安定するまでの時間が長くなるという問題や、フォトトランジスタ２３ｂの受光量が安定した状態（安定状態）になったときの受光量が低下するという問題が発生するおそれがある。
これらの問題に対しては、フォトトランジスタ２３ｂの受光量の変化が小さくなる領域（受光量が安定した状態）の受光量に基づいて、閾値（受光量閾値）を自動更新する構成や、サンプリング信号のタイムラグを自動更新する構成により対応する。

１ 近接覚センサ
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 配線ケーブル
１４ 制御装置
２３ 光センサ
２３ａ 発光ダイオード
２３ｂ フォトトランジスタ
３１ マイクロプロセッサ

Claims (10)

1. 赤外線を発光する発光素子を有するとともに、光強度を検出し、且つ前記検出した光強度に応じた信号を出力する複数の光センサを備える第１基板と、
   前記複数の光センサが出力した信号に基づいて、前記複数の光センサと被検知物との距離情報を取得する距離情報取得部を備える第２基板と、
   前記光センサが出力した信号を前記第１基板から前記第２基板へ送信する信号送信部と、
   前記距離情報取得部が取得した距離情報に応じて前記発光素子を発光または消光させる発光制御装置と、を備え、
   前記発光制御装置は、予め設定したタイミングで前記発光素子を発光または消光させることを特徴とする近接覚センサ。
2. 前記発光制御装置は、前記光センサが出力した信号を前記距離情報取得部が取り込む周期であるサンプリング周期の１周期毎のタイミングで前記発光素子を発光させ、前記光センサが出力した信号を前記距離情報取得部が取り込んだ後に前記光センサが出力した信号が安定したタイミングで前記発光素子を消光させることを特徴とする請求項１に記載した近接覚センサ。
3. 前記発光制御装置は、前記光センサが出力した信号を前記距離情報取得部が取り込むタイミングで前記発光素子を発光させ、前記光センサが出力した信号を前記距離情報取得部が取り込んだ後に前記光センサが出力した信号が安定したタイミングで前記発光素子を消光させることを特徴とする請求項１に記載した近接覚センサ。
4. 複数の前記第１基板を備え、
   前記発光制御装置は、前記複数の第１基板がそれぞれ有する発光素子を同時に発光または消光させることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
5. 複数の前記第１基板を備え、
   前記発光制御装置は、前記複数の第１基板がそれぞれ有する発光素子を個別に発光または消光させることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
6. 前記第１基板は、前記複数の光センサが一方向に配列された光センサ列を１列以上備えることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
7. 前記第１基板上には、前記複数の光センサが配置された領域が設定されており、
   前記距離情報取得部が取得した距離情報に基づいて前記領域上における前記被検知物の位置を取得する位置情報取得部を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
8. 前記距離情報取得部は、前記光センサが出力した信号を前記距離情報に変換する変換テーブルを備えることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
9. 複数の前記第１基板を備え、
   前記複数の第１基板のうち少なくとも二つは、それぞれ、前記光センサの数及び種類のうち少なくとも一方が異なり、
   前記距離情報取得部は、前記光センサの数及び種類を認識する機能を有することを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。
10. 前記第１基板は、前記光センサに供給する電圧を変化させる機能を有し、
    前記被検知物と前記第１基板との距離が予め設定した距離よりも離れている場合は、前記被検知物と前記第１基板との距離が前記予め設定した距離以下である場合よりも高い電圧を前記光センサに供給することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか１項に記載した近接覚センサ。

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