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
  • 詳細は寸法図（192k pdf） をご覧ください
• 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。

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

• 寸法図 （192 KB pdf）
• 3Dモデル（4 MB step）
• ドリルガイド（22 KB dxf）
• 販売元商品ページ
  • Arduino、micro:bit（MakeCode）のサンプルプログラムが掲載されています
• 紹介ブログ記事

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/

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