距離センサーのまとめ

はじめに

現実世界の情報をデジタル情報として取り込むには、いろいろなセンサーが必要です。今回はIoTの自作に便利な距離を計測するセンサの紹介です。

超音波距離センサー

超音波センサは、超音波の反射時間を元に距離を計測するセンサーです。センサーは超音波を送信して、反射して戻ってきた超音波を受信します。反射にかかった時間から距離を割りだします。

手軽に購入できる超音波センサーは、円筒形の送信部と受信部の二つのセンサーがついたタイプや、一つで送受信センサーを兼ねているタイプがあります。

計測できる距離は数センチから5メートル程度です。また音の速さを計測する性質上、温度や周りの環境に影響されます。精度を上げるには温度センサーなど他の環境情報も活用すると良いでしょう。

パーツ単価はamazon等で販売されている中国製のセンサーで200円〜500円程度からになります。

赤外線測距センサー

赤外線測距センサーは、赤外線LEDを発光させ、反射光を読み取り、三角測量の要領で距離を計測します。そのためLEDと受光器が並ぶ形になります。

計測できる距離は超音波距離センサーと同程度で数センチから5メートル程度になります。また赤外線の反射を利用するため、対象の反射率によって誤差が発生します。

手軽に入手できる赤外線測距センサーとしてはシャープ製のセンサーが500円程度から入手可能です。

レーザー測距センサー(ToF)

光を利用した測距方法としてTime-of-Flight(ToF)方式のセンサーも近年は入手できるようになりました。前出の赤外線測距センサーは反射光を三角測量の要領で距離を計測しましたが、レーザー測距センサーは光を測定対象に発光し、反射して戻ってきた光の時間を計測して距離を算出します。

この方式の特徴はミリ単位の正確な距離を計測できる点です。計測できる距離は数センチから2メートル程度のようです。

入手可能なレーザー測距センサーとして、STマイクロエレクトロニクスのVL53L0Xを搭載したセンサーが1000円程度から入手可能です。

その他

距離センサーと似た機能として近接センサーがあります。これは近くにモノがあるかどうかを判断したり、人が近づいたらドアを開けたりライトを点灯させたりするときに利用します。どちらのセンサーを使うかは、目的に応じて使い分けてください。


課題解決へのポイント

距離を測るセンサーは汎用的な分野で利用可能なデバイスです。台車が壁に近づいたら警告を鳴らしたり、店内でお客様が近づいた時にサイネージを起動させたりと応用が可能ですので、自身の課題に活用できるか検討してみましょう。


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