シングルパルスボールセンサー DSR-1204 型名 取扱説明書 DSR-1204の特徴 ・アナログ回路で構成してあり、アナログ電圧出力である。 ・パルス光の受光に赤外リモコン受光ICを使っているので、高感度で 外光に強い。 ・RCJ規格に対応したPWM復調をしているので、ボールまでの距離 に応じた電圧が得られる。 ・電源は3.3V~5.0Vで動作する。5.25Vより高い電圧では最大定格を 越えるので、超えないように使用のこと。 ・寸法:25mm×20mm 高さ12mm ボールセンサのしくみ パルス光ボールが発する光は、次の信号の合成になっています。 ・40kHzのキャリア(搬送波) ・1200Hzのサブキャリア(副搬送波) ・ボールまでの距離を反映した直流の変調信号 下図の回路図U1赤外リモコン受光ICは、赤外光を受けて太陽光や照明光を取り 除いたPWM(パルス幅変調)信号に変換します。このPWM信号は、サブキャリア と変調信号からできています。これをサブキャリアを取り除くローパスフィルタ (LPF)に通すと変調信号が得られます。 LPFは、直流の変調信号を通し、高い周波数のサブキャリアを通さない回路です。 DSR-1204に使っている受光ICは国内のリモコンの仕様に合わせた38kHzキャリ ア用ですが、40kHzのキャリアでも約75%の感度があります。 DSR-1204 回路図 0V 1V 2V 3V 4V 5V m 2 m c 0 3 m c 0 図1.パルスボールセンサの距離による特性 センサからボールまでの距離 出力電圧 1m ◆グラフは代表的な特性をあらわしています。 ボールの角度や電池残量、周囲の状況、セ ンサの個体差 などによって変わります。 DSR-1204をお買い上げいただきありがとうござ います。ロボカップジュニア・サッカーチャレン ジのルールでパルス光ボールが規定されています。 このボールと対応するボールセンサとを組み合わ せると、外光の影響を受けにくくなる利点があり ます。DSR-1204は、アナロ グ入力を持ったロボットに使 うことを目的に作られた、パ ルス光ボール対応のボールセ ンサです。 パルスボールセンサー取付に関しての注意事項 GND VCC S_OUT ボールセンサー 既存のボールセンサー(DSR-542) からパルスボール センサー (DSR-1204) に取替える場合、取付穴の配線 は同一ですので、そのままの向きで取付けてください。 GND VCC S_OUT DSR1204 DSR-542 図1.は、ボールまでの距離によるパルス光センサの反応を測定した ものです。距離に応じた出力が得られています。至近距離では飽和 しやすい傾向があります。これは、アンプの飽和ではなく、パルス 発光は段階的な変調になっているので、最も弱い発光を感知できる 距離より近づいてもパルス幅が変化しないことによるものです。ボ ールが遠いときや隠れている時でも、キャリアを受信しているので、 電圧が出ます。利用する時は、取り付けた状態で、離れた位置にあ るボールを受光させてみて、その電圧以下ではボールが見えていな いと判断させるプログラムにすると良いでしょう。遮光をし過ぎな いで、常にキャリアを受信させておくと受光IC内部のAGC(自動ゲイ ン制御)が安定します。 ボールセンサの動作 8-pin SSOP MCP6002 2 3 4 1 8 U2A 0.1uF C1 +5V +5V 10k VR1 OUT 1 2 3 VCC GND IRM3638N3 U1 102 C4 RB520S-30TE61 R1 1uF C3 +5V 1 2 3 B3B-XH-A CN1 +5V 10k R2 1k R3 +5V 1k R4 1k R5 10k R6 1uF C5 8-pin SSOP MCP6002 5 6 7 U2B 10uF/10V C2 1k R7 1k R8 +5V RJK005N03T146 FET1 1.12s (MIN) SOT23-5 STWD100NYWY3F EN 3 GND 2 WDO 1 WDI 4 VCC 5 U3 10k R9 100 R10 0.1uF C6 +5V WDI WDI +5V WDTimeout(min) = WDO (min) = 140ms SOT23-5 SN74LVC1G04DBVR VCC 5 GND 3 NC 1 4 2 A Y U4 100 R11 0.1uF C7 +5V 100 R12