Re: The history of "M&Y"

Team "M&Y" and "花鳥風月"
the soliloquy of the father
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光センサーの値

2009-06-19 | うんちく・小ネタ

レスキューのルールには、以下の記述があります。


1.7.4. The reflectances (for green light at normal incidence) of the silver bodies, white (or close to white) floor, green bodies and black line will be well separated, with the following gradation: silver bodies (lightest) > floor > green bodies > black line (darkest).

つまり、垂直に緑の光を当てた状態で、銀(被災者)>白(床)>緑(被災者)>黒(線)が明確に判断できること、ということです。

(なぜ、ここで「緑の光」なのかは、謎です。  緑の光って、そんなに優秀なの?)


ブレッドボードにA/D入力の値をLCDに表示できる仕組みが組まれていたので、実験してみました。

Img_7053

RPR-220は赤外線素子の代表として、TPS615は可視光素子の代表として使用してみました。


RPR-220

黒:55 緑:478 白:556 銀:983

TPS615(F)+白LED

黒:18 緑:42 白:186 銀:405

TPS615(F)+青LED

黒:106 緑:238 白:498 銀:992

TPS615(F)+緑LED

黒:24 緑:136 白:304 銀:1000

といった状況でした。


あくまでも、ブレッドボード上で実験したので、条件も横並びでは無いと思います。

今回の実験で興味深いのは、RPR-220を使用したものが緑と白の値が近いとはいえ、ちゃんと 銀>白>緑>黒 となりました。 (これまでは 銀>緑>白>黒 となっていました。)

今回はターゲットまでの距離が10mm以上あったので、これまでの実験と精度が違うのかもしれません。

黒と緑はビニールテープ、白は紙、銀はダイソーの銀テ-プでやりました。

で、こんな実験ですが、緑の光で照射した結果はどうなのかと見てみると・・・

結構まともな結果が出てますね。 (でも、やっぱり青LEDの方が良いような気が・・・)


まあ、可視光フォトトランジスタを使用すれば、LEDは白でも青でも緑でも、好みの色を使えば良いと思います。

逆に、赤外線を使用するメリットはあるのでしょうか?

どなたか、TJ3のラインセンサーや、ロボデザイナーの光センサーが赤外線検知素子である理由を知っていたら教えてください。

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7 コメント

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呼ばれた気がする( (れむ)
2009-06-19 23:30:28
呼ばれた気がする(

TJ3やロボデザイナーのセンサーはよくわからないフォトトランジスタだけど、そのセンサを覆ってる素材(黒いやつ)が赤外線の波長を通すフィルタみたいな役割なんじゃないかなと推測。
TPS611?とかもそんな感じの外観だった気がします。
返信する
れむ様 こんにちは (M&Y父)
2009-06-20 08:03:43
れむ様 こんにちは
なるほど、
確かに赤外線感知のフォトトランジスタは黒い色をしていますね。
(赤外線を通す≒可視光を通さない ですかね?)
かつてのサッカー競技のグレースケールは、可視光センサーよりも赤外線センサーのほうが、判別しやすかったのでしょうか?
少なくともTJ3はサッカーに主眼が置かれているキットのようなので・・・
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モッパーです。こんにちは (モッパー)
2009-06-20 12:12:31
モッパーです。こんにちは

赤外線センサの使用は外乱光の影響を避けるためだと思います。グレースケールはかなり微妙な濃淡でも検知できるならできたほうが良いので。

エレキットのグレースケールセンサーも赤外線LEDと赤外線フォトトランジスタを使い、さらに外乱光を防ぐために結構複雑な構造を持っていましたが、それでも床との間から入り込む外光が出力値にかなりの影響を与えていました。

例えばですが、赤色LEDや青色LEDの特性にぴったりあった可視光センサがあればそれでもOKなのでしょうがそんなものはなかなか存在せず、出力側と入力側の周波数特性を揃えやすいものということで赤外線になったのだと思います。
返信する
モッパー様 こんにちは (M&Y父)
2009-06-20 13:01:04
モッパー様 こんにちは
コメントありがとうございます。
赤外線感知素子の方が外乱光の影響が少ないということですね。
さらに、発光素子と受光素子の特性を合せ易いということですね。
これまでの実験やご教授いただいた内容をまとめると・・・
・赤外線は外乱光の影響を受けにくい
・グレースケール(白、灰、黒)の判断は問題ない
・色の判断(特に緑)は、難しい
といったところでしょうか。
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うわー。専門的な意見の後でなんですが(恥ずかしい (ぽよこま)
2009-06-22 20:07:58
うわー。専門的な意見の後でなんですが(恥ずかしい

ダイセンのカラーセンサーは、取り付け位置(高さ)が重要かと。
娘も、何度も高さを調整していたような。
あと、上からの光が入らないほうが、よりいっそう、正確に
カラーセンサーが使えるとか。
とりあえず、そんな感じです。
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うわっ。コメントつける場所、間違えました。(^^; (ぽよこま)
2009-06-22 23:32:30
うわっ。コメントつける場所、間違えました。(^^;
↑は、カラーセンサのところのコメントです(^^;二重に恥ずかしいわぁ。
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ぽよこま様 こんにちは (M&Y父)
2009-06-22 23:56:42
ぽよこま様 こんにちは
確かにカラーセンサーは取り付けの高さが重要なようですね。
マニュアルには、 Best distance is 10mm と書かれています。
私は勝手に、床面とカラーセンサーのチューブの先を10mmにすべきと解釈しています。 それとも、床面と感受素子の距離なのでしょうか?
カラーセンサーは結構外光に強いのかな、と思っています。
(センサーは細いチューブの内側だし、明るい(眩しい)白色LEDが2個も付いて照らしているので・・・)
ただ、色を読み取るのに少し時間がかかるのかな?と勝手に考えています。
ロボットのスピードを遅くすると、かなりの確率で認識しますね。

Team Hibiscus のグラーツでの活躍をお祈りしております。
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