沼津高専 電子制御工学科
白線感知センサ
MIRS0202-TECH-0002
改訂記録
版数作成日作成者 承認改訂内容
A01 2002.12.10 笹川 山田
初版

IR_senser1

白線感知センサの調査


目次
  1. 目的
  2. MIRS0202での重要性
  3. 白線感知センサとは

  1. 目的
  2. システム主要構成部品のひとつである白線感知センサについてその基本性能及び特性を調査、理解し、MIRSにおける利用方法を検討する。


  3. MIRS0202での重要性
  4. MIRS0202では白線の上を移動するために白線センサを利用する。また、うまく曲がるためにMirsを32cm四方の正方形と考え、白線センサをそれぞれの中点にとりつける。

  5. 白線感知センサとは
  6. 白線感知センサとは競技場を囲む白線からでないために地面の反射率を計る下向きに取り付けたセンサのことである。白線感知センサには赤外線センサを使う。(白線感知センサをラインセンサともいう。)ラインセンサには通常、光センサが使用される。
    光センサは、発光素子と受光素子で構成されている。発光素子には赤外線LEDがよく利用される。受光素子には、フォトトランジスタやフォトダイオード、CdSなどが利用されている。これらの受光素子は、光が当たると電流が流れるようになる素子なので、発光素子から照射した光が対象物に当たって反射してくれば、回路に反射量に比例した電流が流れて対象物の検出ができる。


    図1 光センサの原理


    図2 光センサ回路

    ただし、このままの回路では、周囲の光(外来光)の影響をそのまま受けてしまう。周りが明るければ、そのぶん受光素子の光検出量が大きくなるので、LED光の反射だけを受け取ることはできない。
    外乱光の対策@:規定周期的にLEDを一瞬だけ光らせる。受光側に投光側の同期と同期した反射光のみを取出すハイパスフィルタを設けると、LEDから照射した一瞬の光のみ受け取ることができる。この外乱光対策回路を光変調方式と言う。


    図3 光変調型光センサ


    ハイパスフィルタ通過前(左)  ハイパスフィルタ通過後(右)
    図4 光センサ出力

    外乱光の対策A: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。
    実際にはこの回路はMIRSの本体下部に取り付けるので、特に外来光の対策を行う必要はありません。