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2009年08月31日

New ball での光センサー

モッパーです。
 
すんません。今回のネタはかなり難しいです。私も詳細は理解出来ません。どなたか日本のロボカッパー達のために助けてほしいです !!!。 (他力本願...)
モトネタはポルトガルの大学のようですが、40khz 近辺のモジュレーションに対応しているリモコンセンサである、TSOP1138 と GP1UX511QS についてロボカップジュニア New ball の周波数変調がどの程度の距離で、どの程度の出力パルス幅としてセンシング出来るかという資料を見つけました。
http://rcj.sci.brooklyn.cuny.edu/rcj2009/newball/ball-report-EK.pdf
 
結論としては距離に連動したパルス幅の応答性として TSOP1138 の優秀性が述べられており、注目に値する定量的データが提示されています。ただし、指向性については良く分かりません。TSOP1138 は日本ではなかなか市販品として買うことの出来ないもののようです。我々が簡易的試験的に手配して評価する価値のあるものなのか ? 仕様が近い同等品なら手に入れることが出来るものなのか私は全然分かりません。どなたか、ご存知ないでしょうか ?
 
よろしくお願いします。
 
posted by モッパー at 23:53| Comment(11) | TrackBack(0) | センサー
この記事へのコメント
union12の父です

また食いついてしまいました。

この件は多方面で物議をかもし出しております。夏合宿でも、いくつかのチーム・研究者が問題点の指摘をしました。参考になれば・・・

新型05ボールの疑問
発振周波数の安定度?
従来モードとの相違

特に、下の件は相当問題があったようです。
初期の100個に何かトラップがあるとのこと。

それ以外にも確認すべき点がいくつかあるようで、それなりの設備で計測を行っているようです。

まあ、それはそれとして、モッパーさんの情報収集能力アンテナの高さに感心します。

とりあえず私も、日本で入手可能なリモコン用のセンサをいくつか購入したので、実験したら報告します。

世界に遅れないように情報収集に努めないと、


Posted by union12の父 at 2009年09月01日 21:00
モッパーさん、こんにちは。
GRA父です。

趣旨と違っていたらゴメンナサイ。

TSOP1138の購入先でしょうか?。
もし、個人通販先ならば、以下の通りです。
(他にもあると思います。)
http://www.leocom.jp/ja/search/GooglePart.aspx?search=TSOP1138&page=1&n=0&searchmenu=partNumber&code=&MfgNo=&x=43&y=13

実は、新ボールリリース時期に調べていた素子です。
11月頃までにダイセンさんあたりから、市販センサが出なければ、購入・テストしようと思っていました。

嘘かホントか判りませんが、あるルートからは”指向性はある”という情報を聞いてます。
どの程度かまでは、聞いていません。

もし購入されて指向性の件、嘘でしたらゴメンナサイ。
Posted by GRA父 at 2009年09月01日 21:12
続きで

ちょと読みましたが、ボールの試験的なことの記載がありますね。

じっくり呼んでから書き込みすればいいのですが、1.5m自然落下。とても、私は出来ません。割れたらどうするの?

世界大会では、ボール破壊するロボットもいるそうですが、1.5m自然落下以上の衝撃って、それは、危険すぎですね。
Posted by union12の父 at 2009年09月01日 21:15
GRA父です。
さっきの続きです。

TSOP1140(40K)もあります。
(私が購入しようとしていたものは、こっちでした。)
再確認で、データシートを見る限り、幅0.4、距離1mの範囲の指向性がある記載があります。

あくまで、データシートレベルで購入を検討していたモノですので、実際は・・・。
(入れ知恵は、もらっていますけど)
Posted by GRA父 at 2009年09月01日 21:49
モッパーです。早速の情報ありがとうございます。ちょっとお酒が入っていたので、かなり支離滅裂な書き込みになってしまっていて恥ずかしいです...


union の父様

新型05ボールですが、最強ファイターズが持っているものは電池の接触によるものか(かどうか確認できていませんが)突然電源が入らなくなることがよくあります。もうちょっと調べないとなんとも言えませんが、リコール有りなんでしょうかね ?


GRA 父様

さすが、お詳しいですね。大変助かりました。
私はこのような電子デバイスの手配はほとんどしたことがないので、秋月->共立->Digi Key 見て無いと分かった時点で完全にパニクッてしまいました。他にも Digi Key みたいなサイトが色々あるんですね。初めて知りました。今 Leoncom で発注しようとしてみましたが、どうもエラーで出来ませんでした。
以下のサイトでも見つけたので、いくつか買ってみようと思います。
http://jp.mouser.com/search/ProductDetail.aspx?qs=oNDV51lhjEM7P54c1MlVIg==
Posted by モッパー at 2009年09月01日 21:57
gra父さんへ

ダイセン頼みのunionとしては、技術部長の言葉を信用しています。現時点でも、05の発振に対し、捕捉可能な性能を有しているそうです。
まだ、私は試していません。

05ではありませんが、いろいろなリモコンの出力をダイセンセンサで受けてみたら、結構その出力を受け止めているようだということはわかりました。

ダイセンの見解では、AC成分のみの検出はあくまでも、オフセットのDC成分がいかほどかによるので、まずは、DC成分(定常の外乱光)を押さえた上で検討しなくてはならない。強い光が来れば、それで、レンジを振り切ってしまう、ということでした。まあ、たいていのセンサはその受光部の樹脂がフィルタの役目をしているので、それほどレンジを振り切ることは実際にはないと考えますが。

05の件ですが、個体差があることは世界大会で立証されたとのコメントがありました。ただし、光強度の個体差だといわれたら・・・

光ってはいるが、強いものと弱いものとの差があるのは事実だそうです。

swに関してはコメントがなかったです。
Posted by union12の父 at 2009年09月01日 22:22
GRA父です。

すいません。
古いURLを送ってしまったのでしょうか?。
なぜかここは代引きサービスもあり、デバイスの写真も多数あるので、デバイスを注文する場合、個人的に気に入っていたものでしたから。
クレジットカードは、情報漏洩を騒いでいるので、なるべく使わないようにと、当方の大蔵省に指導受けているモノですから(笑)。


そのまま、この場をお借りします。

union12の父さん、隠していたわけでないですが、暴露します。

当方のblogの方ですが、”新ボール研究シリーズ”を見られたことがあると思いますが、私が書いた”その0の0(コメント禁止)”において、”ダイセンTJ1のボールセンサがおすすめ”と書いているのをご存じでしょうか。
この際、TJ3ボールセンサも含め、LEGO以外のロボット付属センサは、ほぼすべて、テストしてます。
TJ3ボールセンサは、union12の父さんのおっしゃる通り、ほぼ近い結果です。
”しかし、ちょっと・・・”が、私の感想でしたので、完全対策のモノを待っているというのが”ダイセンさん待ち”と書いている本当の理由です。

子供達に実験させたかったので、あえて答えを書いていません。

その内、当方のblogで、”新ボール研究シリーズ”を再開して、彼女ら自身で発表させる予定でした。(予定通り実施させますが。)
Posted by GRA父 at 2009年09月01日 23:34
モッパー様(とここをご覧の皆様)

はじめまして。いつも楽しく読ませていただいております。
愛媛ノードで参加しはじめたばかりのチームのメンターをしております。(チームSix(父)と書いておきますが、今シーズンはチーム名が変わる可能性大ですので、あくまで仮で)

新ボール対応のセンサの件、最強ファイターズチームの実験はかなり参考にさせていただきました。だいたい想像していた通りの結果でしたので、こちらでも夏休みに(やっと)新ボールを入手し、いくつか試してみました。オシロなどは持っていないので、Arduinoの簡単なスケッチでパルス幅を調べた結果です。モジュールはアクティブローですので、ボールのパルス仕様から、フルパワーのパルスのみ検出で約200μs、その後順次弱いパルスを検出できれば,300,400,500μsとローのパルス幅が長くなるはずです。

・ヤフオクで入手したシャープの赤外線リモコン受信モジュール GP1UM261RK
センサの真ん前で300μs、ちょっとはなれると200μsくらいになる。5mくらいはなれても200μs。指向性も距離依存も悪い。モジュールの感度を上げる方法はないので、使い物にならない。

・共立の赤外線受光素子 IRM-3638N3
センサ直前から1mくらいまで500〜600!?μs、2mくらいまで500〜400μs、5mくらいまで400〜300μs、それ以上もしくは方向がずれると200μs以下まで落ちる。ちょっと感度高すぎですが、きちんと4段階の変化は見られる。まあ、数十mも先からリモコンが使えるような素子なので、当然といえば当然ですが、感度高いです。センサの前のかなりの部分を黒いビニールテープで覆って光量を絞ると、2mくらいの範囲で4段階変化するようにできました。この辺はかなり工夫が必要かもしれません。指向性は、45度で感度半分くらいの感じ(データシート通り)ですが、これも覆いなどで指向性を持たせた方がいいかもしれません。センサとしては充分使い物になりそうですが、ロボデザイナーやTJ3ではパルス幅を読むのは難しいかも。デジタルセンサの出力が1.2kHzのpwmと考えれば、パルス幅=デューティー比ですからRC等でアナログ電圧として検出できるかもしれません。うちはロボット自体をArduino仕様にして読んでいますので試していませんが。最強ファイターズのメンバーはI2Cが使えるようですので、センサ部分をArduinoで自作してもいいかもしれませんよ。実は意外と簡単です。

うちはこの2つしか試してませんが、おそらく最強ファイターズチームの実験で、部屋中見えてしまうセンサは、光量を絞ればよいような気がします(ぜひお試しあれ)。おそらくシャープ製のセンサはBPFの性能が良すぎて、40kHzでの感度がかなり落ちているのに対し、共立のセンサはBPFが適度にいいかげん(データシートからは38kHz仕様のセンサでも40kHzで80%くらいの感度があるようです)なので、使えるみたいです。

TSOP1138も、データシートによると、共立のものと同じように、40kHzでの感度は38kHzの80%くらいですので、まあ同じようなものじゃないかと思います。指向性も45度で50%くらいの感度のようですし。


いつもたくさんの情報をいただいていますので、こちらで持ってる結果が参考になれば、と思いコメントさせていただきました。
今後ともよろしくお願いします。
Posted by チームSix(父) at 2009年09月02日 01:14
チームSix(父)様

モッパーです。いらっしゃいませ。

大変参考になる情報有難うございます !!!

特に光量落とすとデューティー比変わるかもしれないというのは、全く考えてすらいませんでした。あとは、union12 父様が書かれている DC 成分と AC 成分の兼ね合いで、どれだけ外乱光によってデューティー比が変わるかという部分の検証が必要かも知れません。

指向性については、実は偏光フィルタをメンバー達にテストしてもらおうと思って手に入れてあります。偏光フィルタで解決できるものなのかどうかは、現時点では私もよく分かりません。

1.2Khz パルスの検出の件、TJ3 はよく分かりませんが、ロボデザイナ(ただし、JRT-104+TicollaCDEの場合)は 20〜30us くらいの違いならなんとか...という感じのようです。もちろんパルス幅が安定していることが前提です。

チームSix(父)様、今後も色々と教えて頂ければ有難いです。こちらこそ、よろしくお願いします。
Posted by モッパー at 2009年09月02日 19:53
モッパー様

こんばんは。3か月も前の記事にコメントいれてすいません。
やっと今シーズンの予定が出てきて,シーズンインといった感じですが,我々のところでは,ボールが新旧どちらなのか,ルール発表からはわかりませんでした。
で,HPをうろうろしていて,本家HPに新ボールのセンサについての資料を見つけましたのでお知らせします。

http://rcj.robocup.org/soccer.html

The demo presentation slide titled "Building cheap sensors for the new pulsed RCJ soccer ball" is available HERE.

リモコン受光素子に,抵抗,コンデンサだけでアナログ検出しているようです。もし新ボール採用,とかなっても,使えるんじゃないでしょうか。
ただ,最近うちでは,パルスボール(電池もったいないので)を普通のアナログセンサ(TJ3純正など)で読んで,普通に動いてますので(2m離れると読めないかもしれませんが,1mくらいは大丈夫みたいです),特に新しいセンサにしなくてもいいかもしれません。工作できれば,リモコンセンサは安上がりですけど。

以上,ご参考まで。
Posted by チームSix(旧)父 at 2009年12月20日 01:01
チームSix(旧)父様

モッパーです。
情報有難うございます。
この資料は読んでおりましたが、書き込み忘れてました。
TSOP1138 を手に入れてテストしましたが、Ticolla CDE ならデジタルでもなんとかいけそうでした。単発だと指向性が足りなくて、何か貼り付けてマスクするなどの工夫がいりそうです。
最強ファイターズの使っているフライアイセンサーでもパルスボールは検知できます。でもやはり旧ボールより検出距離に歴然とした差があり、ちゃんと対応している相手とは外光の影響が全然違いそうで不利になると思います。この問題も 1.2Khz の変調にソフト的に同期すればなんとかなりそうに思いますが、メンバー達は今ロボット作成に手一杯でやってみてません。

当方のノードは公式サイトを見る限り旧ボールと決めたようです。ジャパンやブロックについてどうかはまだ発表ないようです。
毎年のことなので、もう慣れてしまいましたが、こんな時期まで決まらないなんて普通に考えて間に合わないですよね。
Posted by モッパー at 2009年12月20日 10:14
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