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Pololuパルス幅出力距離センサ(最大距離 50 cm)

LiDARベースの距離センサで、ホビー用サーボ制御信号と似た簡単なデジタルパルス幅インターフェースを使って約50 cmまでの物体の距離を測定するモジュールです。

本製品は短距離LiDARモジュールを使用し、目に安全な赤外線レーザー光パルスが直近の物体に到達して反射され戻ってくるのに、どれだけかかるかを正確(分解能3 mm)に計測します。センサが有効な場合、距離を連続測定し、ハイパルスの幅としてエンコードします。結果は、デジタル出力(動作電圧3.0~5.5 V)で計測できます。

2.54 mmピン間隔で、標準的なブレッドボードや2.54 mmユニバーサル基板で簡単に使用できます。

注意:最大距離が50 cmになるのは、反射率が高く、良好な照明の場合です。

デジタル距離センサが放射した赤外線光(IRフィルタなしカメラで撮影)

測定距離 d(単位 mm)とパルス幅 t(単位 µs)の関係

  • d = 3 mm / 4 µs⋅(t –1000 µs)
  • t = 1000 µs + 4 µs / 3 mm⋅d

タイミングの不確かさ(uncertainty)は約±5%です。物体がセンサに接近すると出力パルス幅は1.0 msに近づき、50 cm離れた検出物体はパルス幅が1.667 msになります。無検出ではパルス幅2.0 msになります。検出物体の近さにより、パルス周期Tは約 9 msから 20 msになります。

最大検出距離は、物体の反射率と周辺の照明条件に依存します。Pololu社テストでは、センサは50 cm離れた白色用紙、約30 cm離れた配布資料を確実に検出できました。ほとんどセンサ表面にある物体まで検出できますが、有効な最小距離は約1 cmです。1 cm以内にある物体では測定距離は約 1cmになります。

仕様

  • 動作電圧: 3.0 V ~ 5.5 V
  • 消費電流: 30 mA(有効時、標準値)、約 0.4 mA(無効時)
  • 最大距離: 約 50 cm(良好な照明条件下での反射率が高いターゲットの場合)
    ターゲットの反射率が低い、または周辺照明が悪い場合、最大距離は減少します。
  • 更新頻度: 50 Hz ~110 Hz (20 ms ~ 9 ms周期)
  • 視野角(FOV): 15° (標準値)
  • 物体の反射率と周辺条件により変化
  • 出力タイプ: デジタルパルス幅
  • 寸法:21.6 × 8.9 × 3.1 mm
  • 重量: 0.4 g

センサの使い方


本モジュールの使用には、接続が三つ(VIN、GND、OUT)必要です。ピンは 2.54 mmピッチのスルーホールから取り出せ、2.54 mmピンソケット(別売)が使えます。VINピンは3 V ~ 5.5 V電源に、GNDは0 Vに接続します。OUTピンはデジタルパルスを出力します。パルスのロー/ハイレベルは0 V/VINです。

ボード裏面の赤色LEDは、物体検出時にも点灯します(物体が接近すると、LEDは明るくなります)。

検出時 非検出時

ENABLEピンをローにすると消費電流が約0.4 mAのローパワー状態になります。このピンは、シルクスクリーンに「EN」と印刷されたビアおよび裏面の表面実装パッドから取り出せます。ENABLEピンはVINにプルアップされているため、使用可能状態がデフォルトです。

デジタル距離センサファミリー

基板上の設定用ジャンパによって、ボードの動作モードを変更可能です。本製品の出荷時は下表の1110、すなわちパルス幅出力モードに設定されています。パルス幅出力モードの他に、HIGH/LOWの2値で出力するモードがあります。

出力モード センサ 最大距離 最短更新頻度 ジャンパ設定(4321)
デジタル(物体検出) Pololuデジタル距離センサ(最大距離 5 cm) 5 cm 145 Hz 0000
デジタル(物体検出) Pololuデジタル距離センサ(最大距離 10 cm) 10 cm 115 Hz 0010
デジタル(物体検出) Pololuデジタル距離センサ(最大距離 15 cm) 15 cm 95 Hz 0100
パルス幅(距離測定) Pololuパルス幅出力距離センサ(最大距離 50 cm) 50 cm 50 Hz 1110

Sharpデジタル距離センサとの置換

本センサシリーズはPololu製 GP2Y0D805Z0F搭載2値出力距離センサシリーズとピン配置などの互換性があります。本センサシリーズは、Sharpモジュール版より薄くゼロ距離点はPCBに約7 mm近づいていて、ビームは広角になっています。

資料


製造元希望小売価格:10.95ドル(税別)
製造元の販売ページ:https://www.pololu.com/product/4064/

2021年4月6日更新
Name Pololuパルス幅出力距離センサ(最大距離 50 cm)
Code POLOLU-4064
SKU# 7013
Shipping 200
税込単価 1,441 JPY
数量
在庫 多数 (即日出荷可能)
次回入荷
短縮URL ssci.to/7013
公開日 2021年4月1日