沼津高専 電子制御工学科
MIRS0102調査報告書 タッチセンサ
MIRS0102-REPO-0003
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2001/12/13 望月 邦寿 山本 ゆうき 初版

目的

MIRS構成部品の1つであるタッチセンサについて、タッチセンサとは何か、
またその使用目的、仕組み、必要な装置、回路等について調査し理解する。


タッチセンサの役割について

1.MIRSがポスト到達モード(超音波センサで発見したポストへ向かって移動するモード)時に、ポストに接触し、ポストを認識するために使用する。
2.誤動作で障害物などに衝突した場合、MIRSが障害物を認識するために使用する。

主な動作の手順

1.タッチセンサに障害物が接触し、信号が送られる

2.チャッタレス回路により、チャタリングを除去し、整形信号化し、同期させる

3.I/Oボードに、どのタッチセンサが反応したかを知らせる

4.前縁微分回路を通過して、初めて割り込みをいれる

5.I/Oボードが、どのタッチセンサが反応したのか認識する

6.どのような動きをさせるのか、駆動部に指令を与える

回路の概要

回路の概要
タッチセンサは、スイッチのチャタリング除去回路、割り込み信号発生回路、タッチセンサステータス出力回路、割り込みVECTOR発生回路からなる。

各部の詳細

スイッチ


スイッチ

チャタリング除去回路

チャタリングの影響
チャタリングとはスイッチをON・OFFした瞬間に、機械的にばたつく現象で、チャタリングを含んだ信号を論理回路に入力すると、一回の入力で幾つものパルスが発生したように見えてしまい、プログラムが誤動作してしまう。
チャタリング除去回路は、チャタリングを除去し、パルスを一発パルスに整形し出力する回路である。
上図はチャタリング除去回路例とチャタリングの影響を示したものである。

同期回路、前縁、後縁微分回路部

同期回路、前縁、後縁微分回路
この回路は、チャタレス回路を通過した、非同期信号(整形信号)をシステムクロックに同期させ(同期信号)、一発パルス(前信号or後信号)に変換する回路である。
※前縁・後縁微分回路通過後、NORゲートを通るので、出力は負論理となる。

タッチセンサ並列接続方法

タッチセンサ並列接続法
この接続方法を用いると、指示棒を2本にすることができるので、
幅の広いバンパーを用いる時に有効である。

タッチセンサの搭載数を増やす方法

タッチセンサは、標準では3つまで搭載できることになっている。
これは、I/OSubボードのポートがタッチセンサに3ポート割り当てられており、
1つのタッチセンサが1つのポートを使って、信号の送受信を行っている為である。

タッチセンサの搭載数を増やすには、3つのポートを別々に用いるのではなく、3桁の2進数として考えることで最高7個のタッチセンサを使うことができる。
その為には、まず、タッチセンサからの信号を3桁の2進数に変換する回路をI/OSubボードとの間にはさみ、 次に、ソフトウェアで対応させる必要がある。

また、他の方法として、I/OSubボードに余っている赤外線センサのポートを流用する方法がある。