Arduino は、複雑な電子ハードウェアをDIYプロジェクトに簡単に実装できるユーザーフレンドリーな方法として、工作コミュニティやメーカー運動で人気を博しています。ただし、Arduinoエコシステムに導入されたアクセサリの多くは、非常にプロフェッショナル グレードの、生産対応の電子部品によってサポートされているため、Arduinoはエンジニアリングおよび設計コミュニティにおいてますます価値のあるツールセットとなっています。この記事では、エレクトロニクス業界で一般的に使用されている人気のセンシング技術を搭載した、Arduino互換のトップ センサー ツールのいくつかを取り上げ、各技術の基礎について説明します。
定義上、機械が人間と対話する場合、それはHMI対話と見なされますが、この対話が発生する方法は多種多様です。私たちは日々の生活の中で、自分が知りたいと思う以上に頻繁にこれらのセンサーとやり取りしています。ほとんど気づかれない最も一般的なタイプのセンサーの1つは、モーション センサーです。
Arduino用モーションセンサー (PIR)
自動照明付きの食料品売り場を歩いているときでも、厳重な警備が敷かれた施設内を歩いているときでも、モーション検出器によって「監視」されている可能性は高いです。モーション検出アプリケーションの作成、またはこの機能を設計に実装することに興味がある場合は、プロトタイピングにこの PIRモーション センサー モジュール を検討することをお勧めします。パッシブ 赤外線 (PIR) センサー をベースに構築されたこのArduino互換モーション センサーは、このテクノロジーを使用してシンプルな設計プロトタイプを作成できる完全なプラグ アンド プレイ モジュールです。このセンサーは120度の円錐状の感度と最大7メートル (22フィート) の検知範囲を備えているため、5V ～ 12Vの電源にアクセスできる限り、さまざまなアプリケーションで多数の「長距離」検知に使用できます。
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Arduinoサーマルカメラ: 近距離ソリューション
アプリケーションで、人間や動物などの生きている物体を実際に感知していることを確認するために、さらに複雑なレベルが必要な場合は、比較的近い距離にいる限り、サーマルカメラが最適なソリューションとなります。この サーマル カメラ ブレークアウト ボード には、エリア全体の温度の読み取りを必要とするアプリケーションで人気のあるPanasonicの AMG8833 サーマル カメラが搭載されています。このGrid-EYE高性能センサーは64ピクセルを備えており、自動ドアオープナーから電子レンジまで、あらゆるものに設計されています。しかし、何よりも素晴らしいのは、AdafruitのBreakout BoardとArduinoの使いやすさのおかげで、プロトタイプの作成が非常に簡単だということです。
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Arduino用超音波センサー: より詳細なソリューション
設計において、オブジェクトが「存在するかどうか」だけでなく、オブジェクトがデバイスから「どのくらい離れているか」を知る必要がある場合、非常に人気のあるソリューションは超音波距離計です。超音波距離計にはさまざまな構成、機能、パッケージがありますが、試作を検討している場合は、 Adafruitのアナログ/デジタル出力超音波距離計。超音波距離計は、音の「円錐」が元の物体に跳ね返るまでの時間を測定するだけです。「円錐」の形状はデバイスの電力と構成によって異なるため、検知距離とコストは大幅に変動する可能性があります。上記のセンサーは、2cmの解像度で最大6.5メートルの長距離を感知できますが、30cm未満の近距離では解像度が低くなります。このタイプの 超音波センサー Arduinoを使用すると、設計に組み込むのも非常に簡単です。
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Arduino用赤外線距離センサー
より短い距離を検知する場合は、IR距離センサーの使用を検討してください。IR距離センサーは超音波を使用するのではなく、赤外線発光器を使用し、IR受信機に反射する赤外線の存在を検出します。Arduino互換 SHARP距離センサー 物体が10cm ～ 80cmの検知範囲内にあるときに変化する電圧を出力する単純なアナログ信号を出力します。
Arduino用「飛行時間」センサー
非常に正確な解像度が必要なアプリケーションの場合は、Time of Flight (ToF) センサーを使用した設計を検討してください。飛行時間センサーは、追跡変数として音や赤外線を利用するのではなく、レーザーを使用します。タイミングの原理は超音波やIRと比較的似ていますが、これら2つの技術とは異なり、Time of Flightセンサーは円錐ではなく非常に狭いビームを使用します。例えば、使いやすい ToFモジュール Adafruitの ToFセンサー STMicroelectronics社製で、精度範囲は5mmから100mm、許容誤差は1mmです。同様の構成は他にもあり、その一部は50 mmから1500 mmの範囲に対応できます。さらに、ToFセンサーには超音波センサーのような直線性の問題がないため、一部のアプリケーションでは非常に価値があります。
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