WO2024004966A1 - 受光ユニット、及び、光電センサ - Google Patents

受光ユニット、及び、光電センサ Download PDF

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WO2024004966A1
WO2024004966A1 PCT/JP2023/023678 JP2023023678W WO2024004966A1 WO 2024004966 A1 WO2024004966 A1 WO 2024004966A1 JP 2023023678 W JP2023023678 W JP 2023023678W WO 2024004966 A1 WO2024004966 A1 WO 2024004966A1
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WO
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value
input value
filter
input
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/023678
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕貴 小川
二朗 神谷
文隆 木村
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled

Definitions

  • the present disclosure relates to a light receiving unit and a photoelectric sensor.
  • the system includes a light emitting unit and a light receiving unit that are arranged opposite to each other across a predetermined detection area, and determines whether or not an object exists in the detection area based on the amount of light received from the light emitting unit.
  • Photoelectric sensors that make decisions are known.
  • a photoelectric sensor is known that includes a volume for a user to adjust the light-receiving sensitivity of a light-receiving unit (Patent Document 1).
  • a voltage value corresponding to the operation of the volume is input to the light receiving unit, and the light receiving sensitivity is changed based on the voltage value.
  • the light receiving sensitivity is changed based on the voltage value.
  • An object of the present disclosure is to provide a technique for suppressing unintentional changes in light-receiving sensitivity due to causes different from volume operation.
  • One aspect of the present disclosure includes an amplifier that amplifies a received light signal based on a set gain setting value; a difference calculating section that calculates a difference between an input value based on a volume operation and a gain setting value set in the amplifier; a filter section that is set to pass or block the input value; a filter setting section that sets the pass or cutoff in the filter section based on the difference value; and a gain setting value that is set in the amplifier according to the input value that has passed through the filter section.
  • a light receiving unit is provided, including a gain setting section.
  • One aspect of the present disclosure is a photoelectric sensor including a light projecting means for projecting pulsed light and a light receiving means for receiving the projected pulsed light, the light receiving means having a set gain setting.
  • an amplifier that amplifies a light reception signal based on the received pulsed light based on the value; and a difference calculation unit that calculates a difference value between the input value based on the volume operation and the gain setting value set in the amplifier.
  • a filter section configured to pass or block the input value
  • a filter setting section configured to set the filter section to pass or block the input value based on the difference value
  • a photoelectric sensor is provided, comprising: a gain setting unit that sets the gain setting value in the amplifier according to the input value that is input.
  • Embodiment 1 a block diagram showing a configuration example of a photoelectric sensor Regarding Embodiment 1, a block diagram showing an example of components related to a VGA circuit in a light receiving unit Flowchart illustrating an example of a process of changing a gain setting value of a VGA circuit by operating a volume in accordance with Embodiment 1.
  • Timing chart for illustrating a specific example of processing for changing the filter section from blocking to passing with respect to Embodiment 1
  • timing chart for explaining a method of changing the filter section from passing to blocking Timing chart for explaining the first method of changing the threshold value of the number of consecutive matches according to the environment regarding Embodiment 3 Regarding Embodiment 3
  • a timing chart for explaining a second method of changing the threshold value of the number of consecutive matches according to the environment Regarding Embodiment 4 a diagram for explaining a first method of limiting the pass range of the input value in the filter section according to the operation of the volume.
  • Embodiment 4 a diagram for explaining a second method of limiting the pass range of the input value in the filter section according to the operation of the volume.
  • Embodiment 4 a diagram for explaining a method of detecting an inflection position where the input value changes from decreasing to increasing.
  • this is a diagram for explaining a method of detecting an inflection position where an input value changes from increasing to decreasing.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a photoelectric sensor 1 according to the first embodiment.
  • the photoelectric sensor 1 includes a light projecting unit 10 and a light receiving unit 20 arranged opposite to the light projecting unit 10.
  • the photoelectric sensor 1 may be a transmission type photoelectric sensor 1.
  • the photoelectric sensor 1 emits pulsed light from the light emitting unit 10 and receives the pulsed light at the light receiving unit 20, thereby forming a spatial area (hereinafter referred to as an object detection area) between the light emitting unit 10 and the light receiving unit 20. Detects whether or not an object exists in the area.
  • the photoelectric sensor 1 may be a reflective photoelectric sensor 1 in which the light projecting unit 10 and the light receiving unit 20 are integrated.
  • the photoelectric sensor 1 detects whether or not an object is present in the object detection area by projecting pulsed light from the light projecting unit 10 and receiving the pulsed light reflected by the object by the light receiving unit 20.
  • the light projecting unit 10 may be replaced with a light projecting means
  • the light receiving unit 20 may be replaced with a light receiving means.
  • the light projection unit 10 includes an oscillation circuit 11, a modulation circuit 12, a drive circuit 13, and a light projection element 14.
  • the functions of the blocks expressed as circuits in this embodiment are physical ICs (for example, LSI (Large Scale Integrated Circuit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), etc.) It may be realized by a general-purpose processor executing a computer program.
  • the oscillation circuit 11 generates a clock signal of a predetermined frequency.
  • the modulation circuit 12 modulates the clock signal output from the oscillation circuit 11 and outputs a pulse signal so that pulsed light is projected from the light projection element 14 at a predetermined period.
  • the drive circuit 13 supplies the light projecting element 14 with a pulse current according to the pulse signal output from the modulation circuit 12.
  • the light emitting element 14 is formed of, for example, an LED (Light Emitting Diode), and emits light in response to a pulse current output from the drive circuit 13. Thereby, pulsed light is projected from the light projecting element 14 at a predetermined period.
  • LED Light Emitting Diode
  • the light receiving unit 20 includes a light receiving element 21, an IV conversion circuit 22, a VGA (variable gain amplifier) circuit 23, an ADC (analog-digital conversion) circuit 24, a filter circuit 25, a comparison circuit 26, a determination circuit 27, and a gain setting section. Equipped with 37.
  • the light receiving element 21 is constituted by, for example, a photodiode, and outputs an electric signal (current) at a level corresponding to the amount of received light.
  • the IV conversion circuit 22 converts the current input from the light receiving element 21 into voltage.
  • the IV conversion circuit 22 outputs a pulse signal (voltage signal) converted into a voltage.
  • the VGA circuit 23 determines a gain (amplification factor) based on a gain setting value set from a gain setting section 37, which will be described later.
  • the VGA circuit 23 amplifies the pulse signal (signal voltage) input from the IV conversion circuit 22 by the determined amplification factor and outputs the amplified signal.
  • the ADC circuit 24 converts the analog signal input from the VGA circuit 23 into a digital signal and outputs the digital signal.
  • the filter circuit 25 applies a predetermined filter to the pulse signal input from the ADC circuit 24, and outputs a signal that has passed through the filter.
  • the filter may be a high pass filter, a low pass filter, a combination thereof, or the like.
  • the comparison circuit 26 outputs an on signal (for example, outputs a signal of a predetermined magnitude) when the magnitude of the signal output from the filter circuit 25 is equal to or higher than a predetermined threshold Th, and determines the magnitude of the filtered signal. is less than a predetermined threshold Th, an off signal is output (for example, no signal is output).
  • an on signal for example, outputs a signal of a predetermined magnitude
  • the determination circuit 27 determines whether the ON signal or the OFF signal is input from the comparison circuit 26 every period in which pulsed light is projected. For example, the determination circuit 27 determines that there is no object in the object detection area when ON signals are inputted from the comparison circuit 26 a predetermined number or more (e.g., 8 or more times) in a row, and the determination circuit 27 determines that an object does not exist in the object detection area when the ON signal is inputted from the comparison circuit 26 a predetermined number or more (for example, 8 or more times). If the input is made consecutively (for example, eight or more times), it is determined that an object exists in the object detection area.
  • a predetermined number or more e.g. 8 or more times
  • the determination circuit 27 determines that there is no object in the object detection area, it outputs an on signal (for example, outputs a signal of a predetermined size), and if it determines that an object exists in the object detection area, it outputs an off signal. (for example, do not output a signal). In this way, by determining whether an object exists or not depending on whether or not the same type of signal has been input consecutively for a predetermined number of times or more, the signal input from the comparator circuit 26 due to temporary disturbance light can be When the switch is temporarily turned on or off, it is possible to prevent the determination circuit 27 from erroneously determining the detection of an object.
  • an on signal for example, outputs a signal of a predetermined size
  • an off signal for example, do not output a signal.
  • the gain setting section 37 sets a gain setting value to the VGA circuit 23. Note that details of the gain setting section 37 will be described later.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of components related to the VGA circuit 23 in the light receiving unit 20 in accordance with the first embodiment.
  • the light receiving unit 20 includes, as components related to the VGA circuit 23, a VR terminal 31, an ADC circuit 32, an input value calculation section 33, a difference calculation section 34, a filter section 35, a filter setting section 36, a gain setting section 37, and It includes a VGA circuit 23.
  • the functions of blocks expressed as "units" in this embodiment may be realized by a physical IC, or may be realized by a general-purpose processor executing a computer program.
  • a volume (variable resistor) 30 that can be manually operated by the user 2 is connected to the VR terminal 31.
  • the volume 30 may be provided anywhere on the photoelectric sensor 1.
  • a voltage value corresponding to the operation of the volume controller 30 is input to the VR terminal 31 .
  • the voltage value input to the VR terminal 31 increases, and when the user 2 rotates the volume 30 counterclockwise, the voltage value input to the VR terminal 31 increases.
  • the voltage value input to 31 decreases.
  • the voltage value input to the VR terminal 31 increases, and when the user 2 rotates the volume 30 clockwise, the voltage value input to the VR terminal 31 increases.
  • the voltage value may be decreased.
  • the ADC circuit 32 converts the analog voltage value input from the VR terminal 31 into a digital voltage value, and outputs the converted voltage value.
  • the input value calculation unit 33 calculates an input value based on the voltage value input from the ADC circuit 32, and outputs the calculated input value. For example, the input value calculation unit 33 calculates a moving average value based on the voltage values input for a certain period from the ADC circuit 32, and outputs the calculated moving average value as an input value. However, the input value may be a value calculated using a method different from the moving average.
  • the difference calculation unit 34 calculates a difference value by subtracting the gain setting value set in the VGA circuit 23 from the input value input from the input value calculation unit 33, and outputs the calculated difference value.
  • the gain setting value used here may be a gain setting value obtained at one sampling timing (or sampling period) before the sampling timing (or sampling period) at which the input value was obtained and stored in the buffer 38. .
  • the filter section 35 is set to "pass” or "block". While the pass is set, the filter section 35 passes the input value input from the input value calculation section 33 and outputs it to the gain setting section 37 .
  • the filter section 35 blocks the input value input from the input value calculation section 33 and does not output it to the gain setting section 37 while the cutoff is set.
  • the filter setting unit 36 sets the filter unit 35 to pass or block based on the difference value input from the difference calculation unit 34. Details of how the filter setting unit 36 sets the filter unit 35 to pass or block will be described later.
  • the gain setting section 37 determines or calculates a gain setting value according to the input value that has passed through the filter section 35 and sets the determined or calculated gain setting value in the VGA circuit 23.
  • the input value and the gain setting value may be the same or different.
  • the gain setting value of the VGA circuit 23 is changed. Note that the gain setting section 37 does not need to set a new gain setting value to the VGA circuit 23 when no input value is input from the filter section 35 . In this case, the gain setting value of the VGA circuit 23 is not changed.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a process of changing the gain setting value of the VGA circuit 23 by operating the volume 30 in accordance with the first embodiment.
  • the input value calculation unit 33 calculates a moving average value for a certain period using the voltage value input in step S101 and digitized by the ADC circuit 32 (S102). The input value calculation unit 33 outputs the calculated moving average value as an input value.
  • the difference calculation unit 34 calculates a gain setting from the input value input from the input value calculation unit 33 at a sampling timing immediately before the sampling timing at which the input value was obtained (see FIG. 4), which is stored in the buffer 38. The value is subtracted (S103). The difference calculation unit 34 outputs the difference value obtained by the subtraction to the filter setting unit 36.
  • the filter setting unit 36 determines whether the filter unit 35 is in the passing period (S104). If the filter unit 35 is in the passing period (S104: YES), the process advances to step S110, which will be described later. If the filter section 35 is not in the passing period (S104: NO), the process advances to the next step S105.
  • the filter setting unit 36 determines whether the absolute value of the difference value input from the difference calculation unit 34 (hereinafter referred to as the absolute difference value) is greater than or equal to a predetermined first threshold (S105).
  • the filter setting unit 36 If the absolute difference value is less than the first threshold (S105: NO), the filter setting unit 36 resets the continuity determination counter (S106). The process then returns to step S101.
  • the filter setting unit 36 adds 1 to the continuity determination counter (S107). The process then proceeds to the next step S108.
  • the filter setting unit 36 determines whether the continuity determination counter is equal to or greater than a predetermined counter threshold (for example, 2) (S108). In other words, the filter setting unit 36 determines whether the absolute difference value is greater than or equal to the first threshold value consecutively for a predetermined number of times or more. In other words, the filter setting unit 36 determines whether the absolute difference value is equal to or greater than a predetermined first threshold value for a predetermined first period (for example, a period in which the difference value is obtained twice). .
  • a predetermined counter threshold for example, 2
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from blocking to passing, and starts a timer for the passing period (S109).
  • the filter setting unit 36 determines whether the absolute difference value is greater than or equal to the first threshold (S110).
  • the threshold used for the determination in step S110 may be a predetermined threshold different from the first threshold.
  • step S110: NO If the absolute difference value is less than the first threshold (S110: NO), the process proceeds to step S112, which will be described later.
  • the filter setting unit 36 extends the timer of the passing period (S111). For example, the filter setting unit 36 starts the timer for the passing period from the beginning. This prevents the filter unit 35 from changing from passing to blocking due to the passage period timer running out while the user 2 is operating the volume 30. The process then proceeds to step S112.
  • the filter setting unit 36 determines whether the timer for the passing period has expired (S112).
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from passing to blocking, and resets the continuity determination counter (S113). The process then returns to step S101. This prevents an unintended gain setting value from being set in the VGA circuit 23 after the user 2 completes the operation of the volume 30.
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining a specific example of the process of changing the filter section 35 from blocking to passing in accordance with the first embodiment.
  • FIG. 4 a part of the process shown in FIG. 3 will be explained using a specific example with reference to FIG. 4.
  • a voltage value corresponding to the rotational position of the volume 30 is input to the VR terminal 31 at a predetermined sampling timing.
  • the input value calculation unit 33 calculates an input value using the voltage value input at the current sampling timing "n" (n is an integer), and outputs the calculated input value.
  • the difference calculation unit 34 calculates the input value "100” obtained at the current sampling timing "n” from the input value "100” obtained at the previous sampling timing "n-1” and stores it in the buffer 38 for the current sampling timing "n". By subtracting the stored gain setting value "100", a difference value "0" is obtained. In this case, since the absolute value "0" of the difference value is less than the predetermined first threshold value "3", the filter setting unit 36 determines NO in step S105, and resets the continuity determination counter in step S106. do.
  • the difference calculation unit 34 calculates the input value "105" obtained at the current sampling timing "n+1” from the input value "105” obtained at the previous sampling timing "n” and stored in the buffer 38 for the current sampling timing "n+1". By subtracting the gain setting value "100", a difference value "5" is obtained. In this case, since the absolute value "5" of the difference value is greater than or equal to the first threshold value "3", the filter setting unit 36 determines YES in step S105, and adds "1" to the continuity determination counter in step S107. do.
  • the difference calculation unit 34 calculates the input value "108" obtained at the previous sampling timing "n+1” from the input value "108” obtained at the current sampling timing "n+2", and converts the input value "108” obtained at the previous sampling timing "n+1” to the buffer 38 for the current sampling timing "n+2".
  • a difference value "8" is obtained.
  • the filter setting unit 36 determines YES in step S105, and adds "1" to the continuity determination counter in step S107. do.
  • the continuous determination counter becomes "2"
  • the continuous determination counter becomes equal to or greater than the counter threshold value "2”
  • the filter setting unit 36 determines YES in step S108, and in step S109, the filter unit 35 is switched from shutting off. Change to pass and start a timer "(for example) 8 counts" for the pass period.
  • the gain setting section 37 reflects the input value "108" that passed through the filter section 35 at the sampling timing "n+2" on the gain setting value.
  • the filter section 35 becomes “pass” for the timer "8 counts” of the pass period, passes the input value according to the operation of the volume 30 by the user 2, and inputs it to the gain setting section 37.
  • the filter unit 35 passes and outputs input values obtained at sampling timings "n+2”, “n+3”, “n+4", and "n+5" included in the passing period. do.
  • the gain setting unit 37 determines gain setting values for the input values obtained at each of the sampling timings “n+2,” “n+3,” “n+4,” and “n+5,” and sets them in the VGA circuit 23.
  • the input value corresponding to the operation of the volume 30 is reflected in the VGA circuit 23, and the user 2 operates the volume 30. It is possible to realize a light receiving unit 20 in which the input value is not reflected in the VGA circuit 23 when the input value suddenly changes due to electrical noise, volume backlash, physical vibration, etc.
  • FIG. 5 is a timing chart for explaining a specific example of the process of extending the passing period timer in accordance with the first embodiment. Hereinafter, a part of the process shown in FIG. 3 will be explained using a specific example with reference to FIG. 5.
  • the difference calculation unit 34 calculates the input value "101" obtained at the current sampling timing "n+3” from the input value "101" obtained at the previous sampling timing "n+2" and for the current sampling timing "n+3". By subtracting the gain setting value "100" stored in the buffer 38, a difference value "1" is obtained. In this case, since the absolute value "1" of the difference value is less than the first threshold value "3", the filter setting unit 36 determines NO in step S110 and does not extend the passing period.
  • the difference calculation unit 34 converts the input value "106" obtained at the current sampling timing "n+4" to the input value "106" obtained at the previous sampling timing "n+3” and the current sampling timing "n+4".
  • the filter setting unit 36 determines YES in step S110, and in step S111 sets the timer for the passing period to the first "3". Start with 8 counts. In other words, the filter setting section 36 extends the passage period of the filter section 35.
  • Embodiment 2 In Embodiment 2, a method different from Embodiment 1 in which the filter section 35 is changed from passing to blocking will be described. Note that the configuration of the light receiving unit 20 according to the second embodiment may be the configuration shown in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining a method for changing the filter section 35 from passing to blocking in accordance with the second embodiment.
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from passing to blocking if the amount of variation in the gain setting value in a predetermined second period is equal to or less than a predetermined threshold while the filter unit 35 is set to pass. . This is because if the amount of variation in the gain setting value during the second period is equal to or less than the predetermined threshold value, it can be estimated that the operation of the volume 30 by the user 2 has ended. In other words, when the filter unit 35 is set to pass and the amount of variation in the gain setting value continues for a predetermined second period, the filter setting unit 36 sets the filter unit 35 to pass. Change from pass through to block.
  • the amount of variation in the gain setting value may be the difference between the first gain setting value and the last gain setting value among the gain setting values acquired in the second period.
  • the amount of variation in the gain setting value may be the difference between the maximum value and the minimum value among the gain setting values acquired in the second period.
  • the variation amount of the gain setting value is the difference between the first gain setting value and the last gain setting value among the gain setting values acquired in the second period.
  • the gain setting values at sampling timings "n", “n+1", and “n+2" are "100", “101", and "102", respectively.
  • the amount of variation in the gain setting value during the second period (three times) is "2", which is less than the threshold value "2", so the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from passing to blocking.
  • the filter section 35 compared to the first embodiment in which the filter section 35 is changed from passing to blocking at the timing when the timer of the passing period ends, it is shorter after the user 2 finishes operating the volume 30.
  • the filter section 35 can be changed from passing to blocking depending on the time.
  • Embodiment 3 The photoelectric sensor 1 may be installed in an environment where vibrations are likely to occur and/or where backlash of the volume 30 is likely to occur.
  • Embodiment 3 discloses a light receiving unit 20 in which unintended changes in input values caused by backlash or the like are unlikely to be reflected in the VGA circuit 23 even when the photoelectric sensor 1 is installed in such an environment.
  • the configuration of the light receiving unit 20 according to the third embodiment may be the configuration shown in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a timing chart for explaining a first method of changing the threshold for the number of consecutive matches according to the environment, according to the third embodiment. Note that the threshold for the number of consecutive matches may be used instead of the counter threshold in the first embodiment. Next, with reference to FIG. 7, the processing of the filter setting unit 36 when the first method is adopted will be described.
  • the first method is to set a fluctuation measurement period only once at the timing when the filter section 35 switches from passing to blocking, calculate the absolute value of the amount of fluctuation of the input value during the fluctuation measurement period, and calculate the absolute value of the fluctuation amount of the input value during the fluctuation measurement period.
  • This method determines a threshold for the number of consecutive matches based on the absolute value of the amount of variation. This will be explained in detail below.
  • the filter setting unit 36 sets a certain period after the filter unit 35 is changed from passing to blocking as a fluctuation measurement period.
  • the filter unit 35 acquires input values at each sampling timing included in the fluctuation measurement period. If the absolute value of the amount of variation in the input value during the variation measurement period is equal to or greater than a predetermined second threshold, the filter setting unit 36 changes the threshold for the number of consecutive matches to a predetermined value that is larger than the default threshold for the number of consecutive matches. do. This is because if the absolute value of the amount of variation in the input value during the variation measurement period is greater than or equal to the predetermined second threshold, it can be estimated that the environment is likely to cause vibrations, backlash, etc. By increasing the threshold value for the number of consecutive matches, unintended changes in input values due to occurrence of vibrations, backlash, etc. are suppressed from being reflected in the VGA circuit 23.
  • the absolute value of the amount of variation in the input value may be the absolute value of the difference between the first input value and the last input value among the input values acquired during the variation measurement period.
  • the absolute value of the amount of variation in the input value may be the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the input values acquired during the variation measurement period.
  • the fluctuation measurement period be the sampling timing "4 times” and the predetermined threshold value be "4".
  • the amount of variation in input values is defined as the difference between the first input value and the last input value among the input values acquired during the variation measurement period. As shown in FIG. 7, it is assumed that the absolute value of the amount of variation in the input value at sampling timings "n" and "n+3" is "6".
  • the filter setting unit 36 sets the threshold value for the number of consecutive matches to the default number of consecutive matches.
  • the threshold value is changed to a predetermined value "4" which is larger than the threshold value "3".
  • the threshold value for the number of consecutive matches used for the determination in step S108 becomes "4", and even if unintended changes in the input value due to vibrations, backlash, etc.
  • the determination in S108 is no longer YES. Therefore, it is possible to prevent unintended input value changes due to vibrations, backlash, etc. from being reflected in the VGA circuit 23.
  • the threshold value for the number of consecutive matches is changed by the first method only once at the first timing when the filter section 35 is changed from passing to blocking, and thereafter until the power of the photoelectric sensor 1 is turned off.
  • a changed threshold for the number of consecutive matches may be used.
  • the photoelectric sensor 1 may discard the changed threshold for the number of consecutive matches when the power is turned off. In that case, the photoelectric sensor 1 may use the default threshold for the number of consecutive matches when the power is turned on.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining a second method of changing the threshold value of the number of consecutive matches according to the environment in accordance with the third embodiment. Next, with reference to FIG. 8, the processing of the filter setting unit 36 when the second method is adopted will be described.
  • the second method is to provide repeated fluctuation measurement periods from the timing when the filter section 35 switches from passing to blocking until backlash etc. subside, and calculate the absolute value of the amount of fluctuation of the input value in each fluctuation measurement period, This method determines a threshold for the number of consecutive matches based on the absolute value of the amount of variation in the input value. This will be explained in detail below.
  • the filter setting unit 36 After changing the filter unit 35 from passing to blocking, the filter setting unit 36 sets a repeated fluctuation measurement period until backlash etc. subside.
  • the filter unit 35 acquires input values at each sampling timing included in the fluctuation measurement period.
  • the filter setting unit 36 sets the threshold for the number of consecutive matches to a predetermined value larger than the default threshold for the number of consecutive matches when the absolute value of the amount of variation in the input value is equal to or greater than a predetermined second threshold in each variation measurement period. change. If the absolute value of the amount of variation in the input value is less than a predetermined second threshold in each variation measurement period, the filter setting unit 36 changes the threshold for the number of consecutive matches to a default value and ends the setting of the variation measurement period. do.
  • the absolute value of the amount of variation in the input value may be the absolute value of the difference between the first input value and the last input value among the input values acquired during the variation measurement period.
  • the absolute value of the variation amount of the input difference value may be the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value among the input values acquired during the variation measurement period.
  • the fluctuation measurement period be the sampling timing "twice” and the predetermined threshold value be "4".
  • the amount of variation in input values is defined as the difference between the first input value and the last input value among the input values acquired during the variation measurement period.
  • the absolute values of the fluctuation amounts of the input values at sampling timings "n+1", “n+2", and “n+3" are “5", "5", and "2", respectively. .
  • the filter setting unit 36 sets the threshold for the number of consecutive matches to the default continuous
  • the number of matches is changed to a predetermined value "5" which is larger than the threshold value "3", and the fluctuation measurement period is continued.
  • the absolute value of the amount of variation in the input value during the second variation measurement period is also "5", which is greater than the threshold "4", so the filter setting unit 36 changes the threshold for the number of consecutive matches to "5". do.
  • the threshold value of the number of consecutive matches used for the determination in step S108 becomes "5", and even if unintended changes in the input value due to vibrations, backlash, etc. occur continuously, a YES determination will not be made in step S108. Therefore, unintended changes in input values due to occurrence of vibrations, backlash, etc. can be prevented from being reflected in the VGA circuit 23.
  • the filter setting unit 36 sets the threshold for the number of consecutive matches to the default value "3". ” and end the fluctuation measurement period.
  • the threshold for the number of consecutive matches used for the determination in step S108 returns to the default value of "3"
  • the responsiveness to user 2's operation of the volume 30 returns to its original value. .
  • the photoelectric sensor 1 either the first method shown in FIG. 7 or the second method shown in FIG. 8 may be adopted in advance.
  • the photoelectric sensor 1 may be provided with a function (for example, a switch) for selecting either the first method shown in FIG. 7 or the second method shown in FIG. 8.
  • Embodiment 3 may be implemented together with the content of Embodiment 1 or 2.
  • Embodiment 4 discloses a light receiving unit 20 that limits the passage range of the input value in the filter section 35 in accordance with the operation of the volume 30. Note that the configuration of the light receiving unit 20 according to the fourth embodiment may be the configuration shown in FIG. 2.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a first method of limiting the pass range of the input value in the filter unit 35 according to the operation of the volume 30, according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining an example of the operation when the user 2 rotates the volume 30 in a direction in which the input value increases (for example, rotates clockwise).
  • FIG. 9B is a diagram for explaining an example of the operation when the user 2 rotates the volume 30 in a direction in which the input value decreases (eg, rotates left).
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from blocking to passing. . Then, the filter setting unit 36 changes the input value from the input value (100 in FIG. 9(a)) corresponding to the initial position when turning the volume control 30 to the maximum value that the input value can take (200 in FIG. 9(a)). The range up to this point is set in the filter section 35 as the pass range of the input value. At the same time, the filter unit 35 changes the input value from the input value corresponding to the initial position when turning the volume 30 (100 in FIG. 9(a)) to the minimum value that the input value can take (200 in FIG. 9(a)). The range is set in the filter section 35 as the input value cutoff range.
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from blocking to passing. .
  • the filter setting unit 36 then changes the input value from the input value corresponding to the initial position when the volume 30 starts turning (100 in FIG. 9(b)) to the minimum value that the input value can take (0 in FIG. 9(b)).
  • the range up to this point is set in the filter section 35 as the input value pass range.
  • the filter section 35 moves from the input value corresponding to the initial position when the volume controller 30 starts turning (100 in FIG. 9(b)) to the maximum value that the input value can take (200 in FIG. 9(b)).
  • the range is set in the filter section 35 as the input value cutoff range.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a second method of limiting the pass range of the input value in the filter section 35 in accordance with the operation of the volume 30 in accordance with the fourth embodiment.
  • the user 2 rotates the volume 30 by a predetermined amount in the direction in which the input value decreases (for example, left rotation), and then rotates the volume 30 in the direction in which the input value increases (for example, in the right rotation).
  • FIG. 10(b) shows that the user 2 rotates the volume 30 by a predetermined amount in the direction in which the input value increases (for example, right rotation), and then rotates the volume 30 in the direction that the input value decreases (for example, in the left rotation).
  • FIG. 10(a) shows that the user 2 rotates the volume 30 by a predetermined amount in the direction in which the input value increases (for example, right rotation), and then rotates the volume 30 in the direction that the input value decreases (for example, in the left rotation).
  • FIG. 10(a) shows that the user 2 rotates the volume 30 by
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from blocking to passing. Then, the filter setting unit 36 specifies an inflection position that is a position of the volume 30 where the input value changes from a decreasing direction to an increasing direction. In other words, the inflection position corresponds to the position where the volume 30 changes from left rotation to right rotation. Then, the filter setting unit 36 sets the input value in the range from the input value corresponding to the inflection position (70 in FIG.
  • the filter unit 35 converts the input value into a range from the input value corresponding to the inflection position (70 in FIG. 10(a)) to the minimum value that the input value can take (0 in FIG. 10(a)).
  • the cutoff range is set in the filter section 35.
  • the filter setting unit 36 changes the filter unit 35 from blocking to passing. Then, the filter setting unit 36 identifies an inflection position that is a position of the volume 30 where the input value changes from an increasing direction to a decreasing direction. In other words, the inflection position corresponds to the position where the volume 30 changes from clockwise rotation to counterclockwise rotation. Then, the filter setting unit 36 sets the input value in the range from the input value corresponding to the inflection position (130 in FIG.
  • the filter unit 35 converts the input value into a range from the input value corresponding to the inflection position (130 in FIG. 10(b)) to the minimum value that the input value can take (0 in FIG. 10(b)).
  • the cutoff range is set in the filter section 35.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of detecting an inflection position where the input value changes from decreasing to increasing, according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a method of detecting an inflection position where an input value changes from increasing to decreasing, according to the fourth embodiment.
  • the filter setting unit 36 obtains an input difference value by subtracting the input value obtained at the previous sampling timing from the input value obtained at the current sampling timing.
  • the filter setting unit 36 determines that the input difference value is equal to or lower than the first lowering threshold (for example, ⁇ 10) for a predetermined number of times (for example, 3 times) or more, and then the input difference value is set for a predetermined number of times (for example, 3 times) or less. If the input difference value changes from below the first downward threshold to above the first upward threshold, the position where the input difference value changes from below the first downward threshold to above the first upward threshold is detected as the inflection position. do.
  • the first lowering threshold for example, ⁇ 10
  • the input difference value is set for a predetermined number of times (for example, 3 times) or less.
  • the filter setting unit 36 determines that the input difference value is equal to or higher than the second increase threshold (for example, +10) for a predetermined number of times (for example, 3 times) or more, and then If the input difference value changes from above the second rising threshold to below the falling threshold, the position where the input difference value changes from above the second rising threshold to below the falling threshold is detected as the inflection position.
  • the second increase threshold for example, +10
  • a predetermined number of times for example, 3 times
  • first falling threshold and the second falling threshold may be the same value or may be different values.
  • first rising threshold and the second rising threshold may be the same value or may be different values.
  • the filter setting unit 36 can detect the inflection position explained with reference to FIG.
  • Embodiment 4 may be implemented together with the content of Embodiment 1, 2, or 3.
  • the light receiving unit (20) includes an amplifier (e.g., VGA circuit 23) that amplifies the light receiving signal based on the set gain setting value, an input value based on the operation of the volume control (30), and the gain set in the amplifier.
  • a difference calculation unit (34) that calculates a difference value from a set value, a filter unit (35) that allows the input value to be passed or blocked based on the difference value, and a filter unit (35) that allows the input value to pass or block the input value.
  • It includes a filter setting section (36) for setting, and a gain setting section (37) for setting the amplifier to a gain setting value according to the input value that has passed through the filter section.
  • the filter setting section (36) sets the filter setting section (36) to a predetermined passing period when the state in which the absolute value of the difference value is equal to or greater than a predetermined first threshold continues for a predetermined first period;
  • the filter section (35) is set to pass.
  • the filter setting unit (36) determines whether a state in which the absolute value of the difference value is equal to or greater than the first threshold or a predetermined threshold different from the first threshold occurs during the passing period. If so, the transit period will be extended. As a result, if a state in which the absolute value of the difference value is large occurs during the passing period, it is assumed that the user is continuing to operate the volume, and the gain setting value according to the input value based on the volume operation is set to the amplifier. continues to be reflected.
  • the filter setting section (36) determines that when the filter section (35) is set to pass, a state in which the variation amount of the gain setting value is within a predetermined range is determined as a predetermined state. If it continues for two periods, the filter section (35) is set to shut off. As a result, if the amount of variation in the gain setting value continues to be within a predetermined range while passing is being set in the filter section, it is assumed that the user has finished operating the volume, and the gain is set according to the input value. The value is no longer reflected in the amplifier. Therefore, it is possible to prevent the gain setting value of the amplifier from changing unintentionally due to a cause different from the volume operation.
  • the filter setting unit (36) lengthens the first period when the amount of variation, which is the difference between the input values within the variation measurement period, is equal to or greater than a predetermined second threshold. .
  • the filter setting unit (36) shortens the first period when the amount of variation, which is the difference within the variation measurement period, is less than a predetermined second threshold. This improves the responsiveness to the user's volume operation in an environment where fluctuations in input values due to physical vibrations, backlash, etc. are unlikely to occur.
  • the filter setting section (36) sets the filter section (35) when the volume (30) is operated in a direction in which the input value increases. , the settings are made to pass input values larger than the current input value and to block input values lower than the current input value, and when the volume is operated in the direction of decreasing the input value, the current input value is passed through the filter section. Configure settings to allow input values smaller than the current value to pass through and to block input values greater than or equal to the current input value. This reduces the possibility that the gain setting value of the amplifier will change unintentionally due to a cause different from the volume operation.
  • the filter setting section (36) increases the input value after the volume (30) is operated in a direction in which the input value decreases.
  • the filter unit (35) passes an input value larger than the first input value, which is the input value at the position where the volume operation changes from the direction in which the input value decreases to the direction in which it increases. If the volume is operated in the direction of increasing the input value and then the volume is operated in the direction of decreasing the input value, the input value will be blocked in the filter section.
  • Settings are made to allow input values smaller than the second input value, which is the input value at the position where the volume operation changes from the direction of increase to the direction of decrease, to pass, and to block input values greater than or equal to the second input value. This reduces the possibility that the gain setting value of the amplifier will change unintentionally due to a cause different from the volume operation.
  • the photoelectric sensor (1) includes a light projecting means (for example, the light projecting unit 10) that projects pulsed light, and a light receiving means (for example, the light receiving unit 20) that receives the projected pulsed light.
  • the light receiving means includes an amplifier (e.g., VGA circuit 23) that amplifies a received light signal based on the received pulsed light based on a set gain setting value, an input value based on the operation of a volume control (30), and a set value in the amplifier.
  • a difference calculation section (34) that calculates a difference value between the input gain setting value and a filter section (35) that is set to pass or block the input value; It includes a filter setting section (36) that sets passing or blocking, and a gain setting section (37) that sets the amplifier to a gain setting value according to the input value that has passed through the filter section.
  • the technology of the present disclosure is useful for a sensor that detects an object by emitting and receiving light.
  • Photoelectric sensor 2 User 10 Light projecting unit 11 Oscillator circuit 12 Modulating circuit 13 Drive circuit 14 Light projecting element 20 Light receiving unit 21 Light receiving element 22 IV conversion circuit 23 VGA circuit 24 ADC circuit 25 Filter circuit 26 Comparing circuit 27 Judgment circuit 30 Volume 31 VR terminal 32 ADC circuit 33 Input value calculation section 34 Difference calculation section 35 Filter section 36 Filter setting section 37 Gain setting section 38 Buffer

Landscapes

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Abstract

受光ユニットは、設定されたゲイン設定値に基づいて受光信号を増幅するアンプと、ボリウムの操作に基づく入力値と、アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部と、入力された入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部と、差分値に基づいて、フィルタ部に通過又は遮断を設定するフィルタ設定部と、フィルタ部を通過して入力された入力値に応じたゲイン設定値を、アンプに設定するゲイン設定部とを備える。

Description

受光ユニット、及び、光電センサ
　本開示は、受光ユニット、及び、光電センサに関する。
　所定の検知区間を隔てて互いに対向して配置された投光ユニット及び受光ユニットを含み、投光ユニットから投光された光の受光量に基づいて、検知区間に物体が存在するか否かを判断する光電センサが知られる。また、受光ユニットにおける受光感度をユーザが調整するためのボリウムを備えた光電センサが知られる（特許文献１）。
日本国特開２０１７－１３００９６号公報
　受光ユニットは、ボリウムの操作に応じた電圧値が入力され、その電圧値に基づいて受光感度を変更する。しかし、従来の受光ユニットは、ボリウムが操作されないにも関わらず、電気的ノイズ、ボリウムのバックラッシュ又は物理的振動等により、意図しない電圧値が入力され、受光感度が変化してしまうおそれがある。
　本開示の目的は、ボリウムの操作とは異なる原因により受光感度が意図せずに変化してしまうことを抑制する技術の提供にある。
　本開示の一態様は、設定されたゲイン設定値に基づいて受光信号を増幅するアンプと、
ボリウムの操作に基づく入力値と、前記アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部と、入力された前記入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部と、前記差分値に基づいて、前記フィルタ部に前記通過又は前記遮断を設定するフィルタ設定部と、前記フィルタ部を通過して入力された前記入力値に応じた前記ゲイン設定値を、前記アンプに設定するゲイン設定部と、を備える、受光ユニットを提供する。
　本開示の一態様は、パルス光を投光する投光手段と、投光された前記パルス光を受光する受光手段と、を備える光電センサであって、前記受光手段は、設定されたゲイン設定値に基づいて、受光した前記パルス光に基づく受光信号を増幅するアンプと、ボリウムの操作に基づく入力値と、前記アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部と、入力された前記入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部と、前記差分値に基づいて、前記フィルタ部に前記通過又は前記遮断を設定するフィルタ設定部と、前記フィルタ部を通過して入力された前記入力値に応じた前記ゲイン設定値を、前記アンプに設定するゲイン設定部と、を備える、光電センサを提供する。
　本開示によれば、ボリウムの操作とは異なる原因により受光感度が意図せずに変化してしまうことを抑制できる。
実施の形態１に関し、光電センサの構成例を示すブロック図 実施の形態１に関し、受光ユニットにおけるＶＧＡ回路に関連する構成要素の一例を示すブロック図 実施の形態１に関し、ボリウムの操作によるＶＧＡ回路のゲイン設定値の変更処理の一例を示すフローチャート 実施の形態１に関し、フィルタ部を遮断から通過に変更する処理の具体例を説明するためのタイミングチャート 実施の形態１に関し、通過期間のタイマーを延長する処理の具体例を説明するためのタイミングチャート 実施の形態２に関し、フィルタ部を通過から遮断に変更する方法を説明するためのタイミングチャート 実施の形態３に関し、環境に応じて連続一致回数の閾値を変更する第１の方法を説明するためのタイミングチャート 実施の形態３に関し、環境に応じて連続一致回数の閾値を変更する第２の方法を説明するためのタイミングチャート 実施の形態４に関し、ボリウムの操作に応じてフィルタ部における入力値の通過範囲を限定する第１の方法を説明するための図 実施の形態４に関し、ボリウムの操作に応じてフィルタ部における入力値の通過範囲を限定する第２の方法を説明するための図 実施の形態４に関し、入力値が減少から増加に転じる変曲位置の検出方法を説明するための図 実施の形態４に関し、入力値が増加から減少に転じる変曲位置の検出方法を説明するための図で
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
＜光電センサの構成＞
　図１は、実施の形態１に関し、光電センサ１の構成例を示すブロック図である。
　光電センサ１は、投光ユニット１０と、当該投光ユニット１０に対向配置される受光ユニット２０とを備える。光電センサ１は、透過型の光電センサ１であってよい。光電センサ１は、投光ユニット１０からパルス光を投光し、受光ユニット２０にてパルス光を受光することにより、投光ユニット１０と受光ユニット２０との間の空間領域（以下、物体検出領域と称する）に物体が存在するか否かを検出する。
　あるいは、光電センサ１は、投光ユニット１０と受光ユニット２０とが一体型の反射型の光電センサ１であってもよい。この場合、光電センサ１は、投光ユニット１０からパルス光を投光し、物体で反射されたパルス光を受光ユニット２０にて受光することにより、物体検出領域に物体が存在するか否かを検出する。なお、投光ユニット１０は投光手段と、受光ユニット２０は受光手段と読み替えられてよい。
　投光ユニット１０は、発振回路１１、変調回路１２、駆動回路１３、及び、投光素子１４を備える。なお、本実施の形態において回路と表現しているブロックの機能は、物理的なＩＣ（例えばＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit)）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等）によって実現されてもよいし、汎用プロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現されてもよい。
　発振回路１１は、所定周波数のクロック信号を発生する。
　変調回路１２は、パルス光が所定の周期にて投光素子１４から投光されるように、発振回路１１から出力されるクロック信号を変調してパルス信号を出力する。
　駆動回路１３は、変調回路１２から出力されるパルス信号に応じたパルス電流を投光素子１４へ供給する。
　投光素子１４は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成され、駆動回路１３から出力されたパルス電流に応じて発光する。これにより、投光素子１４から、パルス光が所定の周期にて投光される。
　受光ユニット２０は、受光素子２１、ＩＶ変換回路２２、ＶＧＡ（可変ゲインアンプ）回路２３、ＡＤＣ（アナログ－デジタル変換）回路２４、フィルタ回路２５、比較回路２６、判定回路２７、及び、ゲイン設定部３７を備える。
　受光素子２１は、例えばフォトダイオードによって構成され、受光した光の受光量に応じたレベルの電気信号（電流）を出力する。
　ＩＶ変換回路２２は、受光素子２１から入力された電流を電圧に変換する。ＩＶ変換回路２２は、電圧に変換したパルス信号（電圧信号）を出力する。
　ＶＧＡ回路２３は、後述するゲイン設定部３７から設定されたゲイン設定値に基づいて、ゲイン（増幅率）を決定する。ＶＧＡ回路２３は、ＩＶ変換回路２２から入力されたパルス信号（信号電圧）を、決定した増幅率で増幅し、出力する。
　ＡＤＣ回路２４は、ＶＧＡ回路２３から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。
　フィルタ回路２５は、ＡＤＣ回路２４から入力されたパルス信号に、所定のフィルタを施し、当該フィルタを通過した信号を出力する。フィルタは、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、又は、それらの組合せ等であってよい。
　比較回路２６は、フィルタ回路２５から出力された信号の大きさが所定の閾値Ｔｈ以上である場合にオン信号を出力し（例えば所定の大きさの信号を出力し）、フィルタ後信号の大きさが所定の閾値Ｔｈ未満である場合にオフ信号を出力する（例えば信号を出力しない）。
　判定回路２７は、パルス光が投光される周期ごとに、比較回路２６からオン信号又はオフ信号のいずれが入力されたかを判定する。例えば、判定回路２７は、比較回路２６から、オン信号が所定数以上（例えば８回以上）連続して入力された場合、物体検出領域に物体が存在しないと判定し、オフ信号が所定数以上（例えば８回以上）連続して入力された場合、物体検出領域に物体が存在すると判定する。判定回路２７は、物体検出領域に物体が存在しないと判定した場合、オン信号を出力し（例えば所定の大きさの信号を出力し）、物体検出領域に物体が存在すると判定した場合、オフ信号を出力してよい（例えば信号を出力しない）。このように、所定回数以上連続して同じ種類の信号が入力されたか否かによって、物体が存在するか否かを判定することにより、一時的な外乱光によって比較回路２６から入力される信号が一時的にオン又はオフに切り替わった場合に、判定回路２７が物体の検出を誤判定してしまうことを抑制できる。
　ゲイン設定部３７は、ＶＧＡ回路２３にゲイン設定値を設定する。なお、ゲイン設定部３７の詳細については後述する。
＜受光ユニットの構成＞
　図２は、実施の形態１に関し、受光ユニット２０におけるＶＧＡ回路２３に関連する構成要素の一例を示すブロック図である。
　受光ユニット２０は、ＶＧＡ回路２３に関連する構成要素として、ＶＲ端子３１、ＡＤＣ回路３２、入力値算出部３３、差分算出部３４、フィルタ部３５、フィルタ設定部３６、ゲイン設定部３７、及び、ＶＧＡ回路２３を含む。なお、本実施の形態において「部」と表現しているブロックの機能は、物理的なＩＣによって実現されてもよいし、汎用プロセッサがコンピュータプログラムを実行することによって実現されてもよい。
　ＶＲ端子３１には、ユーザ２が手動で操作可能なボリウム（可変抵抗器）３０が接続される。ボリウム３０は光電センサ１のいずれかの箇所に設けられてよい。ＶＲ端子３１には、ボリウム３０の操作に応じた電圧値が入力される。本実施の形態に係る受光ユニット２０では、ユーザ２がボリウム３０を右回転させた場合、ＶＲ端子３１に入力される電圧値は増加し、ユーザ２がボリウム３０を左回転させた場合、ＶＲ端子３１に入力される電圧値は減少する。ただし、受光ユニット２０は、ユーザ２がボリウム３０を左回転させた場合、ＶＲ端子３１に入力される電圧値は増加し、ユーザ２がボリウム３０を右回転させた場合、ＶＲ端子３１に入力される電圧値は減少する構成であってもよい。
　ＡＤＣ回路３２は、ＶＲ端子３１から入力されたアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換し、その変換した電圧値を出力する。
　入力値算出部３３は、ＡＤＣ回路３２から入力された電圧値に基づいて入力値を算出し、その算出した入力値を出力する。例えば、入力値算出部３３は、ＡＤＣ回路３２から一定期間に入力された電圧値に基づいて移動平均値を算出し、その算出した移動平均値を入力値として出力する。ただし、入力値は、移動平均とは異なる方法で算出された値であってもよい。
　差分算出部３４は、入力値算出部３３から入力される入力値から、ＶＧＡ回路２３に設定されているゲイン設定値を減算することにより差分値を算出し、その算出した差分値を出力する。ここで用いるゲイン設定値は、入力値を取得したサンプリングタイミング（又はサンプリング周期）よりも１つ前のサンプリングタイミング（又はサンプリング周期）で取得されてバッファ３８に格納されたゲイン設定値であってよい。
　フィルタ部３５には、「通過」又は「遮断」が設定される。フィルタ部３５は、通過が設定されている間、入力値算出部３３から入力される入力値を通過させ、ゲイン設定部３７へ出力する。フィルタ部３５は、遮断が設定されている間、入力値算出部３３から入力される入力値を遮断し、ゲイン設定部３７へ出力しない。
　フィルタ設定部３６は、差分算出部３４から入力された差分値に基づいて、フィルタ部３５に通過又は遮断を設定する。フィルタ設定部３６がフィルタ部３５に通過又は遮断を設定する方法の詳細については後述する。
　ゲイン設定部３７は、フィルタ部３５を通過して入力された入力値に応じてゲイン設定値を決定又は算出し、その決定又は算出したゲイン設定値をＶＧＡ回路２３に設定する。入力値とゲイン設定値は、同じであってもよいし、異なってもよい。これにより、ＶＧＡ回路２３のゲイン設定値が変更される。なお、ゲイン設定部３７は、フィルタ部３５から入力値が入力されない場合、ＶＧＡ回路２３に新たなゲイン設定値を設定しなくてよい。
この場合、ＶＧＡ回路２３のゲイン設定値は変更されない。
＜ゲイン設定値の変更処理＞
　図３は、実施の形態１に関し、ボリウム３０の操作によるＶＧＡ回路２３のゲイン設定値の変更処理の一例を示すフローチャートである。
　ユーザ２がボリウム３０を操作すると、当該操作されたボリウム３０に応じた電圧値が、ＶＲ端子３１に入力される（Ｓ１０１）。
　入力値算出部３３は、ステップＳ１０１にて入力され、ＡＤＣ回路３２にてデジタル化された電圧値を用いて一定期間の移動平均値を算出する（Ｓ１０２）。入力値算出部３３は、その算出した移動平均値を入力値として出力する。
　差分算出部３４は、入力値算出部３３から入力された入力値から、バッファ３８に格納されている、入力値を取得したサンプリングタイミング（図４参照）よりも１つ前のサンプリングタイミングのゲイン設定値を減算する（Ｓ１０３）。差分算出部３４は、当該減算によって得られた差分値を、フィルタ設定部３６へ出力する。
　フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５が通過期間中であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。フィルタ部３５が通過期間中である場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理は後述するステップＳ１１０に進む。フィルタ部３５が通過期間中でない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、処理は次のステップＳ１０５に進む。
　フィルタ設定部３６は、差分算出部３４から入力された差分値の絶対値（以下、差分絶対値と称するが所定の第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。
　差分絶対値が第１閾値未満である場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、フィルタ設定部３６は、連続判定カウンタをリセットする（Ｓ１０６）。そして、処理はステップＳ１０１に戻る。
　差分絶対値が第１閾値以上である場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、フィルタ設定部３６は、連続判定カウンタに１を加算する（Ｓ１０７）。そして、処理は次のステップＳ１０８に進む。
　フィルタ設定部３６は、連続判定カウンタが所定のカウンタ閾値（例えば２）以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。別言すると、フィルタ設定部３６は、所定回数以上連続で差分絶対値が第１閾値以上であるか否かを判定する。さらに別言すると、フィルタ設定部３６は、差分絶対値が所定の第１閾値以上である状態が所定の第１期間（例えば差分値が２回取得される期間）継続したか否かを判定する。これにより、ユーザ２がボリウム３０を操作した場合でなく、電気的ノイズ、ボリウムのバックラッシュ又は物理的振動等によって突発的に入力値及び差分値が大きく変化してフィルタ部３５が遮断から通過に変更され、その入力値がユーザ２の意図しないゲイン設定値としてＶＧＡ回路２３に設定されてしまうことを抑制している。
　連続判定カウンタがカウンタ閾値未満である場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻る。
　連続判定カウンタがカウンタ閾値以上である場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を遮断から通過に変更し、通過期間のタイマーを開始する（Ｓ１０９）。
　フィルタ設定部３６は、差分絶対値が第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。ただし、当該ステップＳ１１０の判定に用いる閾値は、第１閾値と異なる所定の閾値であってもよい。
　差分絶対値が第１閾値未満である場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、処理は後述するステップＳ１１２に進む。
　差分絶対値が第１閾値以上である場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、フィルタ設定部３６は、通過期間のタイマーを延長する（Ｓ１１１）。例えば、フィルタ設定部３６は、通過期間のタイマーを最初から開始する。これにより、ユーザ２がボリウム３０を操作中に、通過期間のタイマーが切れてフィルタ部３５が通過から遮断に変更されてしまうことを防止している。そして、処理はステップＳ１１２に進む。
　フィルタ設定部３６は、通過期間のタイマーが終了したか否かを判定する（Ｓ１１２）。
　通過期間のタイマーがまだ終了していない場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻る。
　通過期間のタイマーが終了した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を通過から遮断に変更し、連続判定カウンタをリセットする（Ｓ１１３）。そして、処理はステップＳ１０１に戻る。これにより、ユーザ２がボリウム３０の操作を完了した後に、意図しないゲイン設定値がＶＧＡ回路２３に設定されてしまうことを抑制している。
＜フィルタ部を遮断から通過に変更する処理の具体例＞
　図４は、実施の形態１に関し、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する処理の具体例を説明するためのタイミングチャートである。以下、図４を参照しながら、図３に示す処理の一部を、具体例を用いて説明する。
　ＶＲ端子３１には、所定のサンプリングタイミングで、ボリウム３０の回転位置に応じた電圧値が入力される。入力値算出部３３は、今回のサンプリングタイミング「ｎ」（ｎは整数）で入力された電圧値を用いて入力値を算出し、その算出した入力値を出力する。
　差分算出部３４は、今回のサンプリングタイミング「ｎ」で得られた入力値「１００」から、前回のサンプリングタイミング「ｎ－１」で得られ、今回のサンプリングタイミング「ｎ」のためにバッファ３８に格納されたゲイン設定値「１００」を減算することにより、差分値「０」を得る。この場合、差分値の絶対値「０」は予め定められた第１閾値「３」未満であるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１０５をＮＯと判定し、ステップＳ１０６にて連続判定カウンタをリセットする。
　サンプリングタイミング「ｎ＋１」の直前に、ユーザ２がボリウム３０の操作を開始した場合、次のような処理が行われる。
　差分算出部３４は、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋１」で得られた入力値「１０５」から、前回のサンプリングタイミング「ｎ」で得られ、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋１」のためにバッファ３８に格納されたゲイン設定値「１００」を減算することにより、差分値「５」を得る。この場合、差分値の絶対値「５」は第１閾値「３」以上であるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１０５をＹＥＳと判定し、ステップＳ１０７にて連続判定カウンタに「１」を加算する。
　続いて、差分算出部３４は、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋２」で得られた入力値「１０８」から、前回のサンプリングタイミング「ｎ＋１」で得られ、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋２」のためにバッファ３８に格納されたゲイン設定値「１００」を減算することにより、差分値「８」を得る。この場合、差分値の絶対値「８」は第１閾値「３」以上であるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１０５をＹＥＳと判定し、ステップＳ１０７にて連続判定カウンタに「１」を加算する。これで連続判定カウンタは「２」となり、連続判定カウンタがカウンタ閾値「２」以上となるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１０８をＹＥＳと判定し、ステップＳ１０９にて、フィルタ部３５を遮断から通過に変更し、通過期間のタイマー「（例えば）８カウント」を開始する。このとき、ゲイン設定部３７は、サンプリングタイミング「ｎ＋２」のときのフィルタ部３５を通過した入力値「１０８」をゲイン設定値に反映する。
　これにより、フィルタ部３５は、通過期間のタイマー「８カウント」分の間、「通過」となり、ユーザ２のボリウム３０の操作に応じた入力値を通過させて、ゲイン設定部３７に入力する。例えば、図４に示すように、フィルタ部３５は、通過期間に含まれるサンプリングタイミング「ｎ＋２」、「ｎ＋３」、「ｎ＋４」、「ｎ＋５」のそれぞれで得られた入力値を、通過させて出力する。ゲイン設定部３７は、サンプリングタイミング「ｎ＋２」、「ｎ＋３」、「ｎ＋４」、「ｎ＋５」のそれぞれで得られた入力値についてゲイン設定値を決定し、ＶＧＡ回路２３に設定する。
　このように、本実施の形態によれば、ユーザ２がボリウム３０の操作を行った場合、そのボリウム３０の操作に応じた入力値がＶＧＡ回路２３に反映され、ユーザ２がボリウム３０の操作を行った場合でなく、電気的ノイズ、ボリウムのバックラッシュ又は物理的振動等で突発的に入力値が変化した場合、その入力値はＶＧＡ回路２３に反映されない受光ユニット２０を実現できる。
＜通過期間のタイマーを延長する処理の具体例＞
　図５は、実施の形態１に関し、通過期間のタイマーを延長する処理の具体例を説明するためのタイミングチャートである。以下、図５を参照しながら、図３に示す処理の一部を、具体例を用いて説明する。
　通過期間中において、差分算出部３４は、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋３」で得られた入力値「１０１」から、前回のサンプリングタイミング「ｎ＋２」で得られ、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋３」のためにバッファ３８に格納されたゲイン設定値「１００」を減算することにより、差分値「１」を得る。この場合、差分値の絶対値「１」は第１閾値「３」未満であるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１１０をＮＯと判定し、通過期間を延長しない。
　続いて、通過期間中において、差分算出部３４は、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋４」で得られた入力値「１０６」から、前回のサンプリングタイミング「ｎ＋３」で得られ、今回のサンプリングタイミング「ｎ＋４」のためにバッファ３８に格納されたゲイン設定値「１０１」を減算することにより、差分値「５」を得る。この場合、差分値の絶対値「５」は第１閾値「３」以上であるので、フィルタ設定部３６は、ステップＳ１１０をＹＥＳと判定し、ステップＳ１１１にて、通過期間のタイマーを最初の「８カウント」から開始する。つまり、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５の通過期間を延長する。
　これにより、ユーザ２がボリウム３０の操作中に通過期間のタイマーが切れてフィルタ部３５が通過から遮断に変更されてしまうことを防止している。
（実施の形態２）
　実施の形態２では、フィルタ部３５を通過から遮断に変更する、実施の形態１とは異なる方法について説明する。なお、実施の形態２に係る受光ユニット２０の構成は、図２に示す構成であってよい。
　図６は、実施の形態２に関し、フィルタ部３５を通過から遮断に変更する方法を説明するためのタイミングチャートである。
　フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５に通過が設定されている間において、所定の第２期間におけるゲイン設定値の変動量が所定の閾値以下である場合、フィルタ部３５を通過から遮断に変更する。このように第２期間におけるゲイン設定値の変動量が所定の閾値以下である場合、ユーザ２によるボリウム３０の操作が終了したと推定できるためである。別言すると、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５に通過が設定されている場合において、ゲイン設定値の変動量が所定の範囲内である状態が所定の第２期間継続した場合、フィルタ部３５を通過から遮断に変更する。
　ゲイン設定値の変動量は、第２期間に取得されたゲイン設定値のうちの最初のゲイン設定値と最後のゲイン設定値との差分であってよい。あるいは、ゲイン設定値の変動量は、第２期間に取得されたゲイン設定値のうちの最大値と最小値との差分であってよい。
　例えば、第２期間をサンプリングタイミング「３回分」とし、所定の閾値を「２」とする。また、ゲイン設定値の変動量は、第２期間に取得されたゲイン設定値のうちの最初のゲイン設定値と最後のゲイン設定値との差分とする。そして、図６に示すように、サンプリングタイミング「ｎ」、「ｎ＋１」、「ｎ＋２」のときのゲイン設定値がそれぞれ「１００」、「１０１」、「１０２」であったとする。この場合、第２期間（３回分）におけるゲイン設定値の変動量は「２」であり、閾値「２」以下であるため、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を通過から遮断に変更する。
　実施の形態２によれば、通過期間のタイマーが終了したタイミングでフィルタ部３５を通過から遮断に変更する実施の形態１と比較して、ユーザ２がボリウム３０の操作を終了してからより短時間でフィルタ部３５を通過から遮断に変更できる。
（実施の形態３）
　光電センサ１が、振動が発生しやすい環境、及び／又は、ボリウム３０のバックラッシュが発生しやすい環境に設置される場合がある。実施の形態３では、このような環境に光電センサ１が設置された場合であっても、バックラッシュ等によって発生する入力値の意図しない変化がＶＧＡ回路２３に反映されにくい受光ユニット２０について開示する。なお、実施の形態３に係る受光ユニット２０の構成は、図２に示す構成であってよい。
＜第１の方法＞
　図７は、実施の形態３に関し、環境に応じて連続一致回数の閾値を変更する第１の方法を説明するためのタイミングチャートである。なお、連続一致回数の閾値は、実施の形態１におけるカウンタ閾値に代えて用いられてよい。次に、図７を参照しながら、第１の方法を採用する場合のフィルタ設定部３６の処理を説明する。
　第１の方法は、フィルタ部３５が通過から遮断に切り替わったタイミングで、１回だけ変動測定期間を設けて、当該変動測定期間における入力値の変動量の絶対値を算出し、その入力値の変動量の絶対値に基づいて連続一致回数の閾値を決定する方法である。以下、詳細に説明する。
　フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を通過から遮断に変更した後の一定期間を変動測定期間とする。フィルタ部３５は、変動測定期間に含まれる各サンプリングタイミングにて入力値を取得する。フィルタ設定部３６は、変動測定期間における入力値の変動量の絶対値が所定の第２閾値以上である場合、連続一致回数の閾値を、デフォルトの連続一致回数の閾値よりも大きい所定値に変更する。変動測定期間における入力値の変動量の絶対値が所定の第２閾値以上である場合、振動やバックラッシュ等が発生しやすい環境であると推定できるためである。連続一致回数の閾値を大きくすることにより、振動やバックラッシュ等の発生による入力値の意図しない変化がＶＧＡ回路２３に反映されてしまうことを抑制している。
　入力値の変動量の絶対値は、変動測定期間に取得された入力値のうちの最初の入力値と最後の入力値との差分の絶対値であってよい。あるいは、入力値の変動量の絶対値は、変動測定期間に取得された入力値のうちの最大値と最小値との差分の絶対値であってよい。
　例えば、変動測定期間をサンプリングタイミング「４回分」とし、所定の閾値を「４」とする。また、入力値の変動量を、変動測定期間に取得された入力値のうちの最初の入力値と最後の入力値との差分とする。そして、図７に示すように、サンプリングタイミング「ｎ」、「ｎ＋３」のときの入力値の変動量の絶対値が「６」であったとする。
　この場合、変動測定期間における入力値の変動量の絶対値は「６」であり、閾値「４」以上であるため、フィルタ設定部３６は、連続一致回数の閾値を、デフォルトの連続一致回数の閾値「３」よりも大きい所定値「４」に変更する。
　これにより、図３に示す処理において、ステップＳ１０８の判定に用いられる連続一致回数の閾値が「４」となり、振動やバックラッシュ等の発生による入力値の意図しない変化が少し連続したとしても、ステップＳ１０８においてＹＥＳと判定されなくなる。よって、振動やバックラッシュ等の発生による意図しない入力値の変化がＶＧＡ回路２３に反映されてしまうことを抑制できる。
　なお、第１の方法による連続一致回数の閾値の変更は、フィルタ部３５が通過から遮断に変更された最初のタイミングで１回だけ実施され、その後は光電センサ１の電源がオフされるまで、変更後の連続一致回数の閾値が用いられてよい。また、光電センサ１は、電源がオフされたときに変更後の連続一致回数の閾値を破棄してもよい。その場合、光電センサ１は、電源がオンされたとき、デフォルトの連続一致回数の閾値を用いてよい。
＜第２の方法＞
　図８は、実施の形態３に関し、環境に応じて連続一致回数の閾値を変更する第２の方法を説明するためのタイミングチャートである。次に、図８を参照しながら、第２の方法を採用する場合のフィルタ設定部３６の処理を説明する。
　第２の方法は、フィルタ部３５が通過から遮断に切り替わったタイミングから、バックラッシュ等が収まるまで繰り返し変動測定期間を設け、それぞれの変動測定期間における入力値の変動量の絶対値を算出し、その入力値の変動量の絶対値に基づいて連続一致回数の閾値を決定する方法である。以下、詳細に説明する。
　フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を通過から遮断に変更した後、バックラッシュ等が収まるまで繰り返し変動測定期間を設定する。フィルタ部３５は、変動測定期間に含まれる各サンプリングタイミングにて入力値を取得する。フィルタ設定部３６は、各変動測定期間において、入力値の変動量の絶対値が所定の第２閾値以上である場合、連続一致回数の閾値をデフォルトの連続一致回数の閾値よりも大きい所定値に変更する。フィルタ設定部３６は、各変動測定期間において、入力値の変動量の絶対値が所定の第２閾値未満である場合、連続一致回数の閾値をデフォルト値に変更し、変動測定期間の設定を終了する。
　入力値の変動量の絶対値は、変動測定期間に取得された入力値のうちの最初の入力値と最後の入力値との差分の絶対値であってよい。あるいは、入力差分値の変動量の絶対値は、変動測定期間に取得された入力値のうちの最大値と最小値との差分の絶対値であってよい。
　例えば、変動測定期間をサンプリングタイミング「２回分」とし、所定の閾値を「４」とする。また、入力値の変動量を、変動測定期間に取得された入力値のうちの最初の入力値と最後の入力値との差分とする。そして、図８に示すように、サンプリングタイミング「ｎ＋１」、「ｎ＋２」、「ｎ＋３」のときの入力値の変動量の絶対値がそれぞれ「５」、「５」、「２」であったとする。
　この場合、１回目の変動測定期間における入力値の変動量の絶対値は「５」であり、閾値「４」よりも大きいため、フィルタ設定部３６は、連続一致回数の閾値を、デフォルトの連続一致回数の閾値「３」よりも大きい所定値「５」に変更し、変動測定期間を継続する。
　また、２回目の変動測定期間における入力値の変動量の絶対値も「５」であり、閾値「４」よりも大きいため、フィルタ設定部３６は、連続一致回数の閾値を「５」に変更する。これにより、ステップＳ１０８の判定に用いられる連続一致回数の閾値が「５」となり、振動やバックラッシュ等の発生による入力値の意図しない変化が連続したとしても、ステップＳ１０８においてＹＥＳと判定されなくなる。よって、振動やバックラッシュ等の発生による入力値の意図しない変化がＶＧＡ回路２３に反映されてしまうことを抑制できる。
　また、３回目の変動測定期間における入力値の変動量の絶対値は「２」であり、閾値「４」以下であるため、フィルタ設定部３６は、連続一致回数の閾値をデフォルト値の「３」に変更し、変動測定期間を終了する。これにより、振動やバックラッシュ等が収束した際に、ステップＳ１０８の判定に用いられる連続一致回数の閾値がデフォルト値の「３」に戻り、ユーザ２のボリウム３０の操作に対する応答性が元に戻る。
　光電センサ１には、図７に示す第１の方法と、図８に示す第２の方法とのいずれか一方が、予め採用されてよい。あるいは、光電センサ１には、図７に示す第１の方法と、図８に示す第２の方法とのいずれか一方を選択するための機能（例えばスイッチ）が設けられてもよい。
　なお、実施の形態３の内容は、実施の形態１又は２の内容と共に実施されてもよい。
（実施の形態４）
　実施の形態４では、ボリウム３０の操作に応じて、フィルタ部３５における入力値の通過範囲を限定する受光ユニット２０について開示する。なお、実施の形態４に係る受光ユニット２０の構成は、図２に示す構成であってよい。
＜フィルタ部の通過範囲を限定する第１の方法＞
　図９は、実施の形態４に関し、ボリウム３０の操作に応じてフィルタ部３５における入力値の通過範囲を限定する第１の方法を説明するための図である。図９（ａ）は、ユーザ２がボリウム３０を入力値が増加する方向に回転（例えば右回転）させた場合の動作例を説明するための図である。図９（ｂ）は、ユーザ２がボリウム３０を入力値が減少する方向に回転（例えば左回転）させた場合の動作例を説明するための図である。
　図９（ａ）に示すように、ユーザ２がボリウム３０を入力値が増加する方向に所定量回転（右回転）させた場合、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する。そして、フィルタ設定部３６は、ボリウム３０を回し始めたときの初期位置に対応する入力値（図９（ａ）では１００）から、入力値がとり得る最大値（図９（ａ）では２００）までの範囲を、入力値の通過範囲として、フィルタ部３５に設定する。同時に、フィルタ部３５は、ボリウム３０を回し始めたときの初期位置に対応する入力値（図９（ａ）では１００）から、入力値がとり得る最小値（図９（ａ）では２００）までの範囲を、入力値の遮断範囲として、フィルタ部３５に設定する。
　その後、ユーザ２がボリウム３０を目標位置まで回転（右回転）せることで、目標位置に対応する入力値（図９（ａ）では１５０）がフィルタ部３５を通過し、ＶＧＡ回路２３に反映される。
　図９（ｂ）に示すように、ユーザ２がボリウム３０を入力値が減少する方向に所定量回転（左回転）させた場合、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する。そして、フィルタ設定部３６は、ボリウム３０を回し始めたときの初期位置に対応する入力値（図９（ｂ）では１００）から、入力値がとり得る最小値（図９（ｂ）では０）までの範囲を、入力値の通過範囲として、フィルタ部３５に設定する。同時に、フィルタ部３５は、ボリウム３０を回し始めたときの初期位置に対応する入力値（図９（ｂ）では１００）から、入力値がとり得る最大値（図９（ｂ）では２００）までの範囲を、入力値の遮断範囲として、フィルタ部３５に設定する。
　その後、ユーザ２がボリウム３０を目標位置まで回転（左回転）させることで、目標位置に対応する入力値（図９（ｂ）では５０）がフィルタ部３５を通過し、ＶＧＡ回路２３に反映される。
　上述した第１の方法によれば、振動やバックラッシュ等により意図しない入力値がＶＧＡ回路２３に反映されてしまうことを抑制できる。
＜フィルタ部の通過範囲を限定する第２の方法＞
　図１０は、実施の形態４に関し、ボリウム３０の操作に応じてフィルタ部３５における入力値の通過範囲を限定する第２の方法を説明するための図である。図１０（ａ）は、ユーザ２がボリウム３０を入力値が減少する方向に所定量回転（例えば左回転）させた後、ボリウム３０を入力値が増加する方向に回転（例えば右回転）させた場合の動作例を説明するための図である。図１０（ｂ）は、ユーザ２がボリウム３０を入力値が増加する方向に所定量回転（例えば右回転）させた後、ボリウム３０を入力値が減少する方向に回転（例えば左回転）させた場合の動作例を説明するための図である。
　図１０（ａ）に示すように、ユーザ２がボリウム３０を入力値が減少する方向に所定量回転（例えば左回転）させた後、ボリウム３０を入力値が増加する方向に回し始めた（例えば右回転させ始めた）場合、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する。そして、フィルタ設定部３６は、入力値が減少する方向から増加する方向に変化したボリウム３０の位置である変曲位置を特定する。つまり、変曲位置は、ボリウム３０が左回転から右回転に変化した位置に相当する。そして、フィルタ設定部３６は、変曲位置に対応する入力値（図１０（ａ）では７０）から、入力値がとり得る最大値（図１０（ａ）では２００）までの範囲を、入力値の通過範囲として、フィルタ部３５に設定する。同時に、フィルタ部３５は、変曲位置に対応する入力値（図１０（ａ）では７０）から、入力値がとり得る最小値（図１０（ａ）では０）までの範囲を、入力値の遮断範囲として、フィルタ部３５に設定する。
　その後、ユーザ２がボリウム３０を目標位置まで回転（右回転）させることで、目標位置に対応する入力値（図１０（ａ）では１５０）がフィルタ部３５を通過し、ＶＧＡ回路２３に反映される。
　図１０（ｂ）に示すように、ユーザ２がボリウム３０を入力値が増加する方向に所定量回転（例えば右回転）させた後、ボリウム３０を入力値が減少する方向に回し始めた（例えば左回転させ始めた）場合、フィルタ設定部３６は、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する。そして、フィルタ設定部３６は、入力値が増加する方向から減少する方向に変化したボリウム３０の位置である変曲位置を特定する。つまり、変曲位置は、ボリウム３０が右回転から左回転に変化した位置に相当する。そして、フィルタ設定部３６は、変曲位置に対応する入力値（図１０（ｂ）では１３０）から、入力値がとり得る最小値（図１０（ｂ）では０）までの範囲を、入力値の通過範囲として、フィルタ部３５に設定する。同時に、フィルタ部３５は、変曲位置に対応する入力値（図１０（ｂ）では１３０）から、入力値がとり得る最小値（図１０（ｂ）では０）までの範囲を、入力値の遮断範囲として、フィルタ部３５に設定する。
　その後、ユーザ２がボリウム３０を目標位置まで回転（左回転）させることで、目標位置に対応する入力値（図１０（ｂ）では５０）がフィルタ部３５を通過し、ＶＧＡ回路２３に反映される。
　上述した第２の方法によれば、ユーザ２が微調整を行う場合によく行う、目標位置とは反対方向にいったんボリウム３０を回転させるという操作を、フィルタ部３５を遮断から通過に変更する操作に割り当てることができる。よって、振動やバックラッシュ等によりフィルタ部３５が勝手に遮断から通過に変化し、意図しない入力値がＶＧＡ回路２３に反映されてしまうことを抑制できる。
＜変曲位置の検出方法＞
　次に、図１１及び図１２を参照して、図９に示す変曲位置の検出方法の一例について説明する。図１１は、実施の形態４に関し、入力値が減少から増加に転じる変曲位置の検出方法を説明するための図である。図１２は、実施の形態４に関し、入力値が増加から減少に転じる変曲位置の検出方法を説明するための図である。
　フィルタ設定部３６は、今回のサンプリングタイミングで取得した入力値から、前回のサンプリングタイミングで取得した入力値を減算することにより、入力差分値を得る。
　図１１に示すように、フィルタ設定部３６は、入力差分値が所定回数（例えば３回）以上連続で第１の下降閾値（例えば－１０）以下であり、その後、入力差分値が所定回数（例えば３回）以上連続で第１の上昇閾値（例えば＋５）以上であった場合、入力差分値が第１の下降閾値以下から第１の上昇閾値以上に転じた位置を、変曲位置として検出する。
　図１２に示すように、フィルタ設定部３６は、入力差分値が所定回数（例えば３回）以上連続で第２の上昇閾値（例えば＋１０）以上であり、その後、入力差分値が所定回数（例えば３回）以上連続で第２の下降閾値（例えば－５）以下であった場合、入力差分値が第２の上昇閾値以上から下降閾値以下に転じた位置を、変曲位置として検出する。
　なお、第１の下降閾値と第２の下降閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。第１の上昇閾値と第２の上昇閾値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
　以上の処理により、フィルタ設定部３６は、図９で説明した変曲位置を検出できる。
　なお、実施の形態４の内容は、実施の形態１、２又は３の内容と共に実施されてもよい。
（本開示のまとめ）
　本開示の内容は、以下の項目のように表現できる。
＜項目１＞
　受光ユニット（２０）は、設定されたゲイン設定値に基づいて受光信号を増幅するアンプ（例えばＶＧＡ回路２３）と、ボリウム（３０）の操作に基づく入力値と、当該アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部（３４）と、入力された入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部（３５）と、差分値に基づいて、フィルタ部に通過又は遮断を設定するフィルタ設定部（３６）と、フィルタ部を通過して入力された入力値に応じたゲイン設定値をアンプに設定するゲイン設定部（３７）と、を備える。
　これにより、ボリウムの操作によって変化する差分値に基づいて、入力値に応じたゲイン設定値のアンプへの反映が制御されるので、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまうことを抑制できる。
＜項目２＞
　項目１に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、差分値の絶対値が所定の第１閾値以上である状態が所定の第１期間継続した場合、所定の通過期間、フィルタ部（３５）に通過を設定する。
　これにより、差分値の絶対値の大きい状態が所定期間継続した場合、ユーザ（２）によるボリウムの操作が開始されたと推定し、ボリウムの操作に基づく入力値に応じたゲイン設定値がアンプに反映される。
＜項目３＞
　項目２に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、通過期間中に、差分値の絶対値が第１閾値又は第１閾値とは異なる所定の閾値以上である状態が生じた場合、通過期間を延長する。
　これにより、通過期間中に差分値の絶対値が大きい状態が生じた場合、ユーザによるボリウムの操作が継続中であると推定し、ボリウムの操作に基づく入力値に応じたゲイン設定値がアンプに反映され続ける。
＜項目４＞
　項目１に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、フィルタ部（３５）に通過を設定中において、ゲイン設定値の変動量が所定の範囲内である状態が所定の第２期間継続した場合、フィルタ部（３５）に遮断を設定する。
　これにより、フィルタ部に通過を設定中において、ゲイン設定値の変動量が所定の範囲内である状態が継続した場合、ユーザによるボリウムの操作が終了したと推定し、入力値に応じたゲイン設定値がアンプに反映されなくなる。よって、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまうことを抑制できる。
＜項目５＞
　項目２に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、変動測定期間内の入力値の差分である変動量が所定の第２閾値以上である場合、第１期間を長くする。
　これにより、物理的振動又はバックラッシュ等による入力値の変動が発生しやすい環境において、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまうことを抑制できる。
＜項目６＞
　項目２又は５に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、変動測定期間内の差分である変動量が所定の第２閾値未満である場合、第１期間を短くする。
　これにより、物理的振動又はバックラッシュ等による入力値の変動が発生しにくい環境において、ユーザによるボリウムの操作に対する応答性が向上する。
＜項目７＞
　項目１から６のいずれか１項に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、入力値が増加する方向にボリウム（３０）が操作された場合、フィルタ部（３５）に、現状の入力値よりも大きい入力値を通過させ、現状の入力値以下の入力値を遮断させる設定を行い、入力値が減少する方向にボリウムが操作された場合、フィルタ部に、現状の入力値よりも小さい入力値を通過させ、現状の入力値以上の入力値を遮断させる設定を行う。
　これにより、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまう可能性が低減する。
＜項目８＞
　項目１から６のいずれか１項に記載の受光ユニット（２０）において、フィルタ設定部（３６）は、入力値が減少する方向に前記ボリウム（３０）が操作された後、入力値が増加する方向にボリウムが操作された場合、フィルタ部（３５）に、入力値が減少する方向から増加する方向にボリウムの操作が変化した位置の入力値である第１入力値よりも大きい入力値を通過させ、第１入力値以下の入力値を遮断させる設定を行い、入力値が増加する方向にボリウムが操作された後、入力値が減少する方向にボリウムが操作された場合、フィルタ部に、入力値が増加する方向から減少する方向にボリウムの操作が変化した位置の入力値である第２入力値よりも小さい入力値を通過させ、第２入力値以上の入力値を遮断させる設定を行う。
　これにより、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまう可能性が低減する。
＜項目９＞
　光電センサ（１）は、パルス光を投光する投光手段（例えば投光ユニット１０）と、投光されたパルス光を受光する受光手段（例えば受光ユニット２０）とを備える。受光手段は、設定されたゲイン設定値に基づいて、受光したパルス光に基づく受光信号を増幅するアンプ（例えばＶＧＡ回路２３）と、ボリウム（３０）の操作に基づく入力値と、当該アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部（３４）と、入力された入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部（３５）と、差分値に基づいて、フィルタ部に通過又は遮断を設定するフィルタ設定部（３６）と、フィルタ部を通過して入力された入力値に応じたゲイン設定値を、アンプに設定するゲイン設定部（３７）と、を備える。
　これにより、ボリウムの操作によって変化する差分値に基づいて、入力値に応じたゲイン設定値のアンプへの反映が制御されるので、ボリウムの操作とは異なる原因によってアンプのゲイン設定値が意図せず変化してしまうことを抑制できる。
　以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２２年６月２７日出願の日本特許出願（特願２０２２－１０２８５５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本開示の技術は、光を投光及び受光して物体を検知するセンサに有用である。
１　光電センサ
２　ユーザ
１０　投光ユニット
１１　発振回路
１２　変調回路
１３　駆動回路
１４　投光素子
２０　受光ユニット
２１　受光素子
２２　ＩＶ変換回路
２３　ＶＧＡ回路
２４　ＡＤＣ回路
２５　フィルタ回路
２６　比較回路
２７　判定回路
３０　ボリウム
３１　ＶＲ端子
３２　ＡＤＣ回路
３３　入力値算出部
３４　差分算出部
３５　フィルタ部
３６　フィルタ設定部
３７　ゲイン設定部
３８　バッファ

Claims (9)

  1. 　設定されたゲイン設定値に基づいて受光信号を増幅するアンプと、
    　ボリウムの操作に基づく入力値と、前記アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部と、
    　入力された前記入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部と、
    　前記差分値に基づいて、前記フィルタ部に前記通過又は前記遮断を設定するフィルタ設定部と、
    　前記フィルタ部を通過して入力された前記入力値に応じた前記ゲイン設定値を、前記アンプに設定するゲイン設定部と、を備える、
    　受光ユニット。
  2. 　前記フィルタ設定部は、前記差分値の絶対値が所定の第１閾値以上である状態が所定の第１期間継続した場合、所定の通過期間、前記フィルタ部に前記通過を設定する、
    　請求項１に記載の受光ユニット。
  3. 　前記フィルタ設定部は、前記通過期間中に、前記差分値の絶対値が前記第１閾値又は前記第１閾値とは異なる所定の閾値以上である状態が生じた場合、前記通過期間を延長する、
    　請求項２に記載の受光ユニット。
  4. 　前記フィルタ設定部は、前記フィルタ部に前記通過を設定中において、前記ゲイン設定値の変動量が所定の範囲内である状態が所定の第２期間継続した場合、前記フィルタ部に前記遮断を設定する、
    　請求項１に記載の受光ユニット。
  5. 　前記フィルタ設定部は、変動測定期間内の入力値の差分である変動量が所定の第２閾値以上である場合、前記第１期間を長くする、
    　請求項２に記載の受光ユニット。
  6. 　前記フィルタ設定部は、変動測定期間内の入力値の差分である変動量が所定の第２閾値未満である場合、前記第１期間を短くする、
    　請求項２又は５に記載の受光ユニット。
  7. 　前記フィルタ設定部は、
    　前記入力値が増加する方向に前記ボリウムが操作された場合、前記フィルタ部に、現状の入力値よりも大きい入力値を通過させ、前記現状の入力値以下の入力値を遮断させる設定を行い、
    　前記入力値が減少する方向に前記ボリウムが操作された場合、前記フィルタ部に、現状の入力値よりも小さい入力値を通過させ、前記現状の入力値以上の入力値を遮断させる設定を行う、
    　請求項１に記載の受光ユニット。
  8. 　前記フィルタ設定部は、
    　前記入力値が減少する方向に前記ボリウムが操作された後、前記入力値が増加する方向に前記ボリウムが操作された場合、前記フィルタ部に、前記入力値が減少する方向から増加する方向に前記ボリウムの操作が変化した位置の入力値である第１入力値よりも大きい入力値を通過させ、前記第１入力値以下の入力値を遮断させる設定を行い、
    　前記入力値が増加する方向に前記ボリウムが操作された後、前記入力値が減少する方向に前記ボリウムが操作された場合、前記フィルタ部に、前記入力値が増加する方向から減少する方向に前記ボリウムの操作が変化した位置の入力値である第２入力値よりも小さい入力値を通過させ、前記第２入力値以上の入力値を遮断させる設定を行う、
    　請求項１に記載の受光ユニット。
  9. 　パルス光を投光する投光手段と、投光された前記パルス光を受光する受光手段と、を備える光電センサであって、
    　前記受光手段は、
    　設定されたゲイン設定値に基づいて、受光した前記パルス光に基づく受光信号を増幅するアンプと、
    　ボリウムの操作に基づく入力値と、前記アンプに設定されているゲイン設定値との差分値を算出する差分算出部と、
    　入力された前記入力値の通過又は遮断が設定されるフィルタ部と、
    　前記差分値に基づいて、前記フィルタ部に前記通過又は前記遮断を設定するフィルタ設定部と、
    　前記フィルタ部を通過して入力された前記入力値に応じた前記ゲイン設定値を、前記アンプに設定するゲイン設定部と、を備える、
    　光電センサ。
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