JP2020051840A - 光電センサ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる光電センサを提供する。【解決手段】光電センサは、第１端から第２端まで一列に並んで配置されている複数の受光部と、複数の受光部のいずれかに対応する閾値を設定する閾値設定部と、対象物によって反射された光を受光する基準受光部が第１端に位置する受光部から閾値に対応する受光部までに含まれるか否かに基づいて、閾値に対応する距離内に対象物が存在するか否かを判定する判定部と、閾値設定部により設定する閾値を変更しながら判定部による判定を繰り返し、基準受光部に対応する基準閾値を探索する探索部と、基準閾値を対象物までの距離に変換する変換部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、光電センサに関する。

従来、所定の距離内に対象物が存在するか否かを判定する光電センサが用いられている。光電センサは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等によって対象物に光を照射し、対象物で反射された光がフォトダイオードによって検出されるか否かに応じて、所定の距離内に対象物が存在するか否かを判定することがある。

下記特許文献１には、少なくとも投光レンズが、レンズ本体とその裏面の一部から突出する突出部とを有する反射型光電センサが記載されている。特許文献１に記載の反射型光電センサによれば、近距離での検出及び遠距離での検出の双方が可能となる。

特開２０１４−９６０３６号公報

対象物の有無だけでなく、対象物までの距離が測定できる光電センサとして、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）レーザセンサが用いられている。ＣＭＯＳレーザセンサは、対象物にレーザ光を照射して、反射された光をＣＭＯＳイメージセンサで受光して、受光位置に基づいて対象物までの距離を算出する。

しかしながら、ＣＭＯＳレーザセンサは、対象物で反射した光を精密に集光してＣＭＯＳイメージセンサで検出する必要があるため、対象物で反射した光を比較的粗く集光してフォトダイオードで検出する構成に比べて高価になる。

そこで、本発明は、比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる光電センサを提供する。

本開示の一態様に係る光電センサは、第１端から第２端まで一列に並んで配置されている複数の受光部と、複数の受光部のいずれかに対応する閾値を設定する閾値設定部と、対象物によって反射された光を受光する基準受光部が第１端に位置する受光部から閾値に対応する受光部までに含まれるか否かに基づいて、閾値に対応する距離内に対象物が存在するか否かを判定する判定部と、閾値設定部により設定する閾値を変更しながら判定部による判定を繰り返し、基準受光部に対応する基準閾値を探索する探索部と、基準閾値を対象物までの距離に変換する変換部とを備える。

この態様によれば、対象物によって反射された光を受光する基準受光部に対応する基準閾値を探索して、基準閾値を対象物までの距離に変換することで、比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる。

上記態様において、探索部は、判定部により閾値に対応する距離内に対象物が存在すると判定された場合に、閾値に対応する位置を新しい第２端とし、閾値設定部により、第１端と閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させ、判定部により閾値に対応する距離内に対象物が存在しないと判定された場合に、閾値に対応する位置を新しい第１端とし、閾値設定部により、第２端と閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させてもよい。

この態様によれば、二分探索によって基準閾値を求めることができ、複数の受光部の数が多くなっても高速に基準閾値を探索することができる。

上記態様において、探索部は、新しい第１端と新しい第２端が隣接するまで探索を継続し、新しい第１端に位置する受光部及び新しい第２端に位置する受光部のゲインを変化させながら判定部による判定を繰り返し、新しい閾値に対応する受光部によって対象物によって反射された光が検出される基準ゲインを探索し、変換部は、基準閾値及び基準ゲインを対象物までの距離に変換してもよい。

この態様によれば、対象物によって反射された光が２つの受光部の間に入射する場合に、入射位置のずれをゲインによって補正して、より正確に対象物までの距離を測定することができる。

上記態様において、変換部は、基準閾値が基準値以下である場合に第１変換式によって基準閾値を距離に変換し、基準閾値が基準値より大きい場合に第２変換式によって基準閾値を距離に変換してもよい。

この態様によれば、基準閾値の大きさによって変換式を変えることで、基準閾値から距離への変換をより正確に行うことができる。

上記態様において、判定部によって閾値に対応する距離内に対象物が存在するか否かを判定する第１モードと、判定部、探索部及び変換部によって対象物までの距離を測定する第２モードとを切り替える入力を受け付ける入力部をさらに備えてもよい。

この態様によれば、対象物の有無を判定する第１モードと、対象物までの距離を測定する第２モードとを目的に応じて使い分けることができ、利便性が向上する。

上記態様において、対象物に光を照射するＬＥＤをさらに備えてもよい。

この態様によれば、レーザではなくＬＥＤを用いて、比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる。

本発明によれば、比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる光電センサが提供される。

本発明の実施形態に係る光電センサの機能ブロックを示す図である。 本実施形態に係る光電センサの物理的構成を示す図である。 本実施形態に係る光電センサにより対象物までの距離を測定する処理の概略を示す図である。 本実施形態に係る光電センサにより対象物までの距離を測定する処理の第１フローチャートである。 本実施形態に係る光電センサにより対象物までの距離を測定する処理の第２フローチャートである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」と表記する。）を、図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

図１は、本発明の実施形態に係る光電センサ１０の機能ブロックを示す図である。光電センサ１０は、複数の受光部１０ｄ、ＬＥＤ１０ｆ、閾値設定部１１、判定部１２、探索部１３及び変換部１４を備える。

複数の受光部１０ｄは、第１端から第２端まで一列に並んで配置されている。本実施形態では、複数の受光部１０ｄは、１２８個のＰＤ（Photo Diode）を含む。第１ＰＤ１０ｄ１は第１端に位置し、第２ＰＤ１０ｄ２は第１ＰＤ１０ｄ１に隣接し、第１２８ＰＤ１０ｄ１２８は第２端に位置する。なお、ＰＤの数は任意である。

ＬＥＤ１０ｆは、対象物１００に光を照射する。ＬＥＤ１０ｆは、レーザ光に比べてスポット径が大きい光を対象物１００に照射してよい。また、光電センサ１０は、ＬＥＤ１０ｆにより照射され、対象物１００によって反射された光を複数のＰＤ１０ｄに集光する受光レンズを備える。受光レンズは、複数のＰＤ１０ｄに正確に集光するものでなくてもよく、光源としてレーザを用いる場合よりも簡易な構成のものであってよい。このように、本実施形態に係る光電センサ１０は、レーザではなくＬＥＤ１０ｆを用いて、比較的安価な構成で対象物１００までの距離が測定できる。

閾値設定部１１は、複数の受光部１０ｄのいずれかに対応する閾値を設定する。本例の場合、閾値設定部１１は、第１ＰＤ１０ｄ１から第１２８ＰＤ１０ｄ１２８までのいずれかに対応する閾値を設定する。この場合、閾値は、０から１２７の整数値であってよい。

判定部１２は、対象物１００によって反射された光を受光する基準受光部が第１端に位置する受光部から閾値に対応する受光部までに含まれるか否かに基づいて、閾値に対応する距離内に対象物１００が存在するか否かを判定する。対象物１００で反射され、複数の受光部１０ｄに入射した光は、第１ＰＤ１０ｄ１から第１２８ＰＤ１０ｄ１２８のうち少なくとも第ｎＰＤ（ｎは１〜１２８のいずれか）によって検出される。ここで、閾値設定部１１により設定された閾値が、第ｍＰＤ（ｍは１〜１２８のいずれか）である場合、判定部１２は、ｎ≦ｍであるか否かを判定し、ｎ≦ｍである場合には閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定し、ｎ≦ｍでない場合（ｎ＞ｍの場合）には閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定する。

なお、対象物１００が光電センサ１０から遠すぎたり、近すぎたりする場合、対象物１００で反射された光が複数の受光部１０ｄに入射しないため、判定部１２は、複数の受光部１０ｄによる受光が検出されていないと判定してよい。また、対象物１００で反射され、複数の受光部１０ｄに入射した光は、隣接する２つのＰＤによって検出されることがあってもよい。

探索部１３は、閾値設定部１１により設定する閾値を変更しながら判定部１２による判定を繰り返し、対象物１００によって反射された光を受光する基準受光部に対応する基準閾値を探索する。例えば、対象物１００によって反射された光が第ｎＰＤ（ｎは、１〜１２８のいずれか）によって検出される場合、探索部１３は、閾値ｍを変更しながら判定部１２による判定を繰り返し、基準閾値ｍ＝ｎを探索する。

より具体的には、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定された場合に、閾値に対応する位置を新しい第２端とし、閾値設定部１１により、第１端と閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させてよい。また、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定された場合に、閾値に対応する位置を新しい第１端とし、閾値設定部１１により、第２端と閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させてよい。例えば、対象物１００によって反射された光が第ｎＰＤ（ｎは１〜１２８のいずれか）によって検出されており、閾値がｍ（ｍは１〜１２８のいずれか）である場合、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定された場合（ｎ≦ｍである場合）に、閾値に対応する第ｍＰＤを新しい第２端とし、閾値設定部１１により新しい閾値を１＋（ｍ−１）／２と設定してよい。ここで、小数点以下は四捨五入又は切り捨てしてよい。また、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定された場合（ｎ＞ｍの場合）に、閾値に対応する第ｍＰＤを新しい第１端とし、閾値設定部１１により新しい閾値をｍ＋（１２８−ｍ）／２と設定してよい。

より一般的には、探索部１３は、閾値ｃ（ｃは１〜１２８のいずれか）と表し、第１端をｐｎ（ｐｎは１〜１２８のいずれか）と表し、第２端をｐｆ（ｐｆは１〜１２８のいずれか）と表すとき、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定された場合に、ｐｎ←ｃによって第１端を更新し、ｃ←ｐｎ＋（ｐｆ−ｐｎ）／２によって閾値を更新してよい。また、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定された場合に、ｐｆ←ｃによって第２端を更新し、ｃ←ｐｎ＋（ｐｆ−ｐｎ）／２によって閾値を更新してよい。

本実施形態に係る光電センサ１０によれば、二分探索によって基準閾値を求めることができ、複数の受光部の数が多くなっても高速に基準閾値を探索することができる。具体的には、複数の受光部の数がＮの場合に、Ｏ（ｌｏｇ₂Ｎ）程度で基準閾値を探索することができる。

変換部１４は、基準閾値を対象物１００までの距離に変換する。また、変換部１４は、基準閾値及び基準ゲインを対象物１００までの距離に変換してよい。その場合、探索部１３は、新しい第１端と新しい第２端が隣接するまで探索を継続し、新しい第１端に位置する受光部及び新しい第２端に位置する受光部のゲインを変化させながら判定部１２による判定を繰り返し、新しい閾値に対応する受光部によって対象物１００によって反射された光が検出される基準ゲインを探索してよい。

例えば、受光部のゲインを０〜２５５のいずれかの整数とする場合、探索部１３によって新しい第１端と新しい第２端が隣接するまで探索を継続した後、新しい第１端に位置する受光部のゲインをＰＯＴＮ＝１２９に設定し、新しい第２端に位置する受光部のゲインをＰＯＴＦ＝１２９に設定する。そして、探索部１３は、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定された場合であって、ＰＯＴＦ＜２００である場合に、ＰＯＴＮ←ＰＯＴＮ＋１及びＰＯＴＦ←ＰＯＴＦ＋１とインクリメントする。その後、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定されるか又はＰＯＴＦ≧２００となるまでゲインのインクリメントを続ける。最終的に、探索部１３は、新しい閾値に対応する受光部（新しい第１端に位置する受光部又は新しい第２端に位置する受光部）のゲインを基準ゲインとする。

変換部１４は、Ｘ＝基準閾値×１６＋（基準ゲイン−１２８）によって、単位がｍｍである距離値Ｘを算出してよい。そして、変換部１４は、Ｘ≦Ｚ１の場合、Ｌ＝Ｂ１／（Ａ１−Ｘ）−Ｃ１によって、単位が１０μｍである対象物１００までの距離を算出してよい。また、変換部１４は、Ｘ＞Ｚ１の場合、Ｌ＝Ｂ２／（Ａ２−Ｘ）−Ｃ２によって、単位が１０μｍである対象物１００までの距離を算出してよい。ここで、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２は、あるＸに対するＬを他の手段で実測して、その関係を再現するように予め定められる係数である。

このように、変換部１４は、基準閾値が基準値以下である場合に第１変換式によって基準閾値を距離に変換し、基準閾値が基準値より大きい場合に第２変換式によって基準閾値を距離に変換してよい。このように、基準閾値の大きさによって変換式を変えることで、基準閾値から距離への変換をより正確に行うことができる。

また、本実施形態に係る光電センサ１０によれば、対象物１００によって反射された光を受光する基準受光部に対応する基準閾値を探索して、基準閾値を対象物１００までの距離に変換することで、比較的安価な構成で対象物までの距離が測定できる。また、対象物１００によって反射された光が２つの受光部の間に入射する場合に、入射位置のずれをゲインによって補正して、より正確に対象物までの距離を測定することができる。

図２は、本実施形態に係る光電センサ１０の物理的構成を示す図である。光電センサ１０は、演算部に相当するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａと、記憶部に相当するＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｂと、記憶部に相当するＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｃと、複数の受光部１０ｄと、入力部１０ｅと、ＬＥＤ１０ｆと、を有する。これらの各構成は、バスを介してデータ送受信可能に接続される。

ＣＰＵ１０ａは、ＲＡＭ１０ｂ又はＲＯＭ１０ｃに記憶されたプログラムの実行に関する制御やデータの演算、加工を行う制御部である。ＣＰＵ１０ａは、複数の受光部１０ｄにより検出されるデータに基づいて対象物１００までの距離を測定するプログラム（測定プログラム）を実行する演算部である。ＣＰＵ１０ａは、入力部１０ｅや複数の受光部１０ｄから種々のデータを受け取り、データの演算結果を外部機器に出力したり、ＲＡＭ１０ｂやＲＯＭ１０ｃに格納したりする。

ＲＡＭ１０ｂは、記憶部のうちデータの書き換えが可能なものであり、例えば半導体記憶素子で構成されてよい。ＲＡＭ１０ｂは、ＣＰＵ１０ａが実行する測定プログラム、閾値及びゲイン等を記憶してよい。なお、これらは例示であって、ＲＡＭ１０ｂには、これら以外のデータが記憶されていてもよいし、これらの一部が記憶されていなくてもよい。

ＲＯＭ１０ｃは、記憶部のうちデータの読み出しが可能なものであり、例えば半導体記憶素子で構成されてよい。ＲＯＭ１０ｃは、例えば測定プログラムや、書き換えが行われないデータを記憶してよい。

複数の受光部１０ｄは、第１端から第２端まで一列に並んで配置されている受光素子である。複数の受光部１０ｄは、ＰＤで構成されてよいが、その他の素子で構成されてもよい。

入力部１０ｅは、ユーザからデータの入力を受け付けるものであり、例えば、プッシュボタンやタッチパネルを含んでよい。入力部１０ｅは、判定部１２によって閾値に対応する距離内に対象物１００が存在するか否かを判定する第１モードと、判定部１２、探索部１３及び変換部１４によって対象物１００までの距離を測定する第２モードとを切り替える入力を受け付ける。第１モードは、従来の光電センサも備えるモードであり、第２モードは、本実施形態に係る光電センサ１０に特有のモードである。入力部１０ｅによって、対象物１００の有無を判定する第１モードと、対象物１００までの距離を測定する第２モードとを目的に応じて使い分けることができ、利便性が向上する。

ＬＥＤ１０ｆは、対象物１００に光を照射する。ＬＥＤ１０ｆは、他の発光素子に置き換えられてもよいが、比較的な安価な素子であるＬＥＤ１０ｆを用いることで、光電センサ１０の製造コストを低く抑えることができる。

測定プログラムは、ＲＡＭ１０ｂやＲＯＭ１０ｃ等のコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよいし、光電センサ１０が通信部を備える場合には、通信ネットワークを介して提供されてもよい。光電センサ１０では、ＣＰＵ１０ａが測定プログラムを実行することにより、図１を用いて説明した閾値設定部１１、判定部１２、探索部１３及び変換部１４の動作が実現される。なお、これらの物理的な構成は例示であって、必ずしも独立した構成でなくてもよい。例えば、光電センサ１０は、ＣＰＵ１０ａとＲＡＭ１０ｂやＲＯＭ１０ｃが一体化したＬＳＩ（Large-Scale Integration）を備えていてもよい。

図３は、本実施形態に係る光電センサ１０により対象物１００までの距離を測定する処理の概略を示す図である。光電センサ１０は、第１端から第２端まで一列に並んで配置されている複数の受光部１０ｄを備える。対象物１００により反射された光は、対象物１００までの距離に応じて複数の受光部１０ｄへの入射位置が変わる。また、対象物１００が光電センサ１０から遠すぎたり、近すぎたりする場合、対象物１００で反射された光は、複数の受光部１０ｄに入射しない。ここで、第１端に対応する距離が最小検出距離となり、第２端に対応する距離が最大検出距離となる。

本例では、光電センサ１０によって第１閾値Ｔｈ１が設定された場合に、対象物１００によって反射された光を受光する基準受光部が第１端に位置する受光部から閾値に対応する受光部までに含まれないため、閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しないと判定される。図３では、対象物１００の距離（未知）と、第１閾値Ｔｈ１に対応する距離とを図示している。

その後、光電センサ１０は、第１閾値Ｔｈ１に対応する位置を新しい第１端とし、第２端と第１閾値Ｔｈ１を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値（第２閾値Ｔｈ２）を設定する。図３では、対象物１００の距離（未知）と、第２閾値Ｔｈ２に対応する距離と、新しい第１端に対応する距離とを図示している。

このように、判定部１２により閾値に対応する距離内に対象物１００が存在すると判定されるか否かに応じて、対象物１００の距離を絞り込むように閾値及び第１端又は第２端を更新していき、光電センサ１０は、第Ｎ回目の探索で、対象物１００によって反射された光を受光する基準受光部に対応する基準閾値Ｔｈを探索する。ここで、Ｎは、複数の受光部１０ｄの数をＭと表すとき、ｌｏｇ₂Ｍ以下の値である。図３では、対象物１００の距離（未知）と、基準閾値Ｔｈに対応する距離とを図示している。光電センサ１０は、このようにして二分探索された基準閾値を、所定の変換式に代入して、対象物１００までの距離を算出する。

図４は、本実施形態に係る光電センサ１０により対象物１００までの距離を測定する処理の第１フローチャートである。光電センサ１０は、第１端と第２端を２分する位置に閾値を設定する（Ｓ１０）。具体的には、第１ＰＤ１０ｄ１から第１２８ＰＤ１０ｄ１２８まで一列に並んでいる場合、光電センサ１０は、閾値を６３又は６４に設定してよい。ここでは、仮に、閾値を６４に設定したとする。

光電センサ１０は、閾値に対応する距離内に対象物１００が存在する場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、閾値に対応する位置を新しい第２端に設定し（Ｓ１２）、第１端と閾値を２分する位置に新しい閾値を設定する（Ｓ１３）。具体的には、新しい第２端を第６４ＰＤに設定し、新しい閾値を３１又は３２に設定する。

一方、閾値に対応する距離内に対象物１００が存在しない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、光電センサ１０は、閾値に対応する位置を新しい第１端に設定し（Ｓ１４）、第２端と閾値を２分する位置に新しい閾値を設定する（Ｓ１５）。具体的には、新しい第１端を第６４ＰＤに設定し、新しい閾値を９６に設定する。

その後、光電センサ１０は、新しい第１端と新しい第２端が隣接するか否かを判定する（Ｓ１６）。新しい第１端と新しい第２端が隣接しない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、光電センサ１０は、新しい閾値に対応する距離内に対象物が存在するか判定し（Ｓ１１）、上記処理を繰り返す。一方、新しい第１端と新しい第２端が隣接する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、すなわち、これ以上二分探索を繰り返すことができない場合、最新の閾値を基準閾値と決定する（Ｓ１７）。ここで、最新の閾値に対応する受光部は、第１端の受光部又は第２端の受光部となる。

図５は、本実施形態に係る光電センサ１０により対象物１００までの距離を測定する処理の第２フローチャートである。第２フローチャートは、第１フローチャートに続いて実行される。そのため、第１端と第２端は隣接しており、基準閾値に対応する受光部は、第１端の受光部又は第２端の受光部となっている。

光電センサ１０は、第１端に位置する受光部のゲインと、第２端に位置する受光部のゲインとを初期設定する（Ｓ２０）。具体的には、ゲインを０〜２５５の範囲で調整できるとき、第１端に位置する受光部のゲインと、第２端に位置する受光部のゲインとをそれぞれ１２９に設定してよい。

その後、光電センサ１０は、閾値に対応する距離内に対象物が存在するか判定する（Ｓ２１）。ここで、対象物１００によって反射された光は、第１端に位置する受光部と、第２端に位置する受光部との間に集光されている。

閾値に対応する距離内に対象物が存在しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、光電センサ１０は、第２端に位置する受光部のゲインが所定値以上であるか判定する（Ｓ２２）。ここで、所定値は、例えば２００であってよい。第２端に位置する受光部のゲインが所定値以上でない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、光電センサ１０は、第１端に位置する受光部のゲインと、第２端に位置する受光部のゲインを一単位増加させる。すなわち、第１端に位置する受光部のゲインを＋１し、第２端に位置する受光部のゲインを＋１する。その後、光電センサ１０は、増加させたゲインの下で閾値に対応する距離内に対象物が存在するか判定し（Ｓ２１）、閾値に対応する距離内に対象物が存在すると判定されるか（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第２端に位置する受光部のゲインが所定値以上であると判定されるまで（Ｓ２２：ＹＥＳ）、以上の処理を繰り返す。

閾値に対応する距離内に対象物が存在すると判定されるか（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第２端に位置する受光部のゲインが所定値以上であると判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、光電センサ１０は、最新のゲインを基準ゲインと決定する（Ｓ２４）。そして、光電センサ１０は、基準閾値及び基準受光ゲインを対象物１００までの距離に変換する。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

［附記１］
第１端から第２端まで一列に並んで配置されている複数の受光部（１０ｄ）と、
前記複数の受光部（１０ｄ）のいずれかに対応する閾値を設定する閾値設定部（１１）と、
対象物（１００）によって反射された光を受光する基準受光部が前記第１端に位置する受光部から前記閾値に対応する受光部までに含まれるか否かに基づいて、前記閾値に対応する距離内に前記対象物が存在するか否かを判定する判定部（１２）と、
前記閾値設定部により設定する前記閾値を変更しながら前記判定部（１２）による判定を繰り返し、前記基準受光部に対応する基準閾値を探索する探索部（１３）と、
前記基準閾値を前記対象物までの距離に変換する変換部（１４）と、
を備える光電センサ（１０）。

１０…光電センサ、１０ａ…ＣＰＵ、１０ｂ…ＲＡＭ、１０ｃ…ＲＯＭ、１０ｄ…複数の受光部、１０ｄ１…第１ＰＤ、１０ｄ２…第２ＰＤ、１０ｄ１２８…第１２８ＰＤ、１０ｅ…入力部、１０ｆ…ＬＥＤ、１１…閾値設定部、１２…判定部、１３…探索部、１４…変換部

Claims (6)

1. 第１端から第２端まで一列に並んで配置されている複数の受光部と、
   前記複数の受光部のいずれかに対応する閾値を設定する閾値設定部と、
   対象物によって反射された光を受光する基準受光部が前記第１端に位置する受光部から前記閾値に対応する受光部までに含まれるか否かに基づいて、前記閾値に対応する距離内に前記対象物が存在するか否かを判定する判定部と、
   前記閾値設定部により設定する前記閾値を変更しながら前記判定部による判定を繰り返し、前記基準受光部に対応する基準閾値を探索する探索部と、
   前記基準閾値を前記対象物までの距離に変換する変換部と、
   を備える光電センサ。
2. 前記探索部は、
   前記判定部により前記閾値に対応する距離内に前記対象物が存在すると判定された場合に、前記閾値に対応する位置を新しい第２端とし、前記閾値設定部により、前記第１端と前記閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させ、
   前記判定部により前記閾値に対応する距離内に前記対象物が存在しないと判定された場合に、前記閾値に対応する位置を新しい第１端とし、前記閾値設定部により、前記第２端と前記閾値を二分する位置の受光部に対応するように新しい閾値を設定させる、
   請求項１に記載の光電センサ。
3. 前記探索部は、前記新しい第１端と前記新しい第２端が隣接するまで探索を継続し、前記新しい第１端に位置する受光部及び前記新しい第２端に位置する受光部のゲインを変化させながら前記判定部による判定を繰り返し、前記新しい閾値に対応する受光部によって前記対象物によって反射された光が検出される基準ゲインを探索し、
   前記変換部は、前記基準閾値及び前記基準ゲインを前記対象物までの距離に変換する、
   請求項１又は２に記載の光電センサ。
4. 前記変換部は、
   前記基準閾値が基準値以下である場合に第１変換式によって前記基準閾値を前記距離に変換し、
   前記基準閾値が基準値より大きい場合に第２変換式によって前記基準閾値を前記距離に変換する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の光電センサ。
5. 前記判定部によって前記閾値に対応する距離内に前記対象物が存在するか否かを判定する第１モードと、前記判定部、前記探索部及び前記変換部によって前記対象物までの距離を測定する第２モードとを切り替える入力を受け付ける入力部をさらに備える、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の光電センサ。
6. 前記対象物に光を照射するＬＥＤをさらに備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の光電センサ。

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