6. タッチセンサ


6.1 タッチセンサの利用目的

タッチセンサは、赤外線センサや超音波センサの補助として用いるのが有効である。例えば、平常時は、赤外線や超音波を用いた非接触センサを動作させておき、もし本システムが誤動作等何らかの理由で壁に衝突しそうになったり、あるいは相手システムの必要以上の接近を受けた際に初めてタッチセンサが働くようにする。つまり、タッチセンサの高い信頼性を活用して、非常時を検出するためのセンサとする利用法である。


6.2 タッチセンサの外観図

Fig 6.1  タッチセンサ外観図(7KB) Fig 6.2 マイクロスイッチの詳細(9KB)
Fig 6.1 タッチセンサ外観図 Fig 6.2 マイクロスイッチの詳細

*マイクロスイッチを使用する上では、チャタリングに注意して行う。


6.3 タイミングチャート及び回路図

Fig 6.3  タイミングチャート(13KB)
Fig 6.3 タイミングチャート


Fig 6.4  回路図(31KB)
Fig 6.4 回路図


6.4 小型マイクロスイッチ

タッチセンサの本体は通常スイッチである。システムのワイヤー(触覚)が何らかの物体に当たった時、その接触力でレバーが押されてスイッチがONになり、それを検出してソフトウェアー部に伝達するのがタッチセンサの役割である。(利用するスイッチは、数10g重の小さな力でON/OFFでき、しかも信頼性の高いマイクロスイッチが有効である。)

Fig 6.5  マイクロスイッチの大きさ(9KB)
Fig 6.5 マイクロスイッチの大きさ

Fig 6.6  マイクロスイッチの接続方法(10KB)
Fig 6.6 マイクロスイッチの接続方法


6.5 チャタリング

スイッチを使用する上で注意しなければならないのはチャタリングである。チャタリングとはスイッチがONしたりOFFしたり瞬間に、機械的にバタつく現象で、このため、スイッチからの信号を直接論理回路の入力すると、1個のパルスが幾つにも見えてしまう。よってパルスを計算したりする場合は、誤差が生じる。
下にチャタリングの影響と、その除去回路例を示す。なお、ソフトウェアにおいても、チャタリング除去は可能である。

Fig 6.7  チャタリング除去回路例(19KB)
Fig 6.7 チャタリング除去回路例