〜白線検知センサ〜

目次

1. 赤外線センサによる白線検知の仕組み及び、回路例
   
2. 赤外線反射型フォトセンサ内部の用語説明
   
3. 赤外線反射型フォトセンさの仕様書(オムロンEE-SF5-B)
   

赤外線センサによる白線検知の仕組み、及び回路例


fig1　ラインセンサ回路
ラインセンサには通常、光センサが使用される。fig1は赤外線による反射型フォトセンサで、無変調（ＬＥＤに直流電流を流す）回路。 非常に単純な回路なので製作は容易だが、外乱（大会会場の証明、日光、フラッシュ、ＡＦカメラの赤外線）に弱く、誤動作し易い欠点がある。この対策のために、外乱が入射しないようにフォトトランジスタの上部を覆ってやる必要があります。実際には、この回路はロボットのシャシ下部に取り付けるので、特に遮蔽を行う必要は無い。 フォトセンサ（オムロンEE-SF5-B）はプラスチックパッケージにフォトトランジスタと赤外線LEDが内蔵されたセンサで、５ｍｍ程度のところに焦点があります。ロボットに取り付ける際には、土俵表面から４〜６ｍｍ程度の位置になるように調整します。 感度調整は、１００Ωの半固定抵抗器によって行います。赤外線は白は反射、暗い色では吸収される性質がある。白線の上でON、フィールドの上でOFFになるように調整すると良い。


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赤外線反射型フォトセンサ内部の用語説明



• フォトダイオード
  光起電力効果型ダイオードに回路をつなげることで，光照射によって光電流を得ている。フォトダイオードは，光エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。 一般的にはpn接合が用いられている。光センサーの中で最も良好な応答特性を得ることができるが，出力電流は小さい。
• フォトトランジスタ
  通常のトランジスタは、わずかなベース電流が流れる事によって電流が増幅される。もし、ベース電流が流れていなかったら、C-E間の抵抗により電流がエミッタに流れにくくなるが、値は小さいがベース電流が流れる事 により、抵抗が小さくなって電流が流れやすくなるために、増幅される。
  フォトトランジスタと言うのもの、この原理を応用したトランジスタである。フォトダイオードが受光したをベース電流(光電流)に変換してNPNトランジスタに流し、増幅させている。 もし、白線上にMIRSがいなかった場合、赤外線の反射はほとんど無いので、電流の増幅が行われない。この流れる電流の量によって、ラインを識別できる。したがって、このフォトトランジスタは赤外線受信装置として広く利用されている。
  fig2　フォトトランジスタ回路
  フォトトランジスタの増幅電流(Ic) Ic≒hfe×Ib
  hfe:トランジスタの直流電流増幅率
  Ib:フォトダイオードの光電流
  

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赤外線反射型フォトセンサの仕様書(オムロンEE-SF5-B)



• オムロン(EE-SF5-B)

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