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2009年12月 2日 (水)

とあるセンサ構造

3個のセンサを空間的に配置すると、ゼロ点や感度に温度影響があるセンサを用いても、センサの空間的広がりに比べかなり狭い領域で位置の検出ができる。

センサA、Bを両端に配置し、中央にセンサCを配置する。

信号処理はX=C-(A+B)/2とする。

たとえば物体の影が移動する場合、センサAが暗、センサBが明とすれば、Xが0出力となるのはCがセンサAとセンサBの平均出力であるから、エッジを検出できることになる。

A、B、Cが全暗でも全明でもXはほぼ0となるので、およそ(A+B)/2と-(A+B)/2の間でXのゼロクロス点を検出すればよい。

このような方法によれば、センサのオフセット、感度の温度変化に強い位置検出が可能である。

ゼロクロス点は、センサの揃いを仮定すれば、センサの感度の温度変化、ゼロ点の温度変化の影響を受けない。

センサ単体の空間的広がりの1/100程度までの空間分解能が得られるだろう。

アナログエンジニアはこの方法で、光学的端面の検出やレベルSWを構成し、実用化した。

ラプラシアン演算に近い手法であるが、センサシステムとして位置検出に使ったことに特徴がある。

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