加速度センサー応用警告灯の試作
〜 サイバー鳴子の続編 〜◇開発の目的◇
・MAGIC WANDの応用‐センサー＆音・光のフィードバック
・サイバー鳴子の次に来るもの
−玩具としての用途
−実用品としての用途
◇どんなものを作りたいか◇
・見た目が美しい・低消費電力
・自動(電源を入れたり切ったりしなくてもよい)
・さりげなく光るものがいい
◇自転車の警告灯◇
・従来品の問題点−スイッチのＯＮ・ＯＦＦは、人が操作
↓
センサーにより自動化
《スイッチの入れ忘れ・消し忘れを防ぐ》
◇自転車の警告灯の試作◇
・ケースは市販品を流用
・電源は単４乾電池２本使用
・発光色は赤のみ
・回路はサイバー鳴子のものを流用
《振動で電源が入り一定時間後に自動ＯＦＦ》
待機時の電力消費はほとんど０→自転車に乗らなければ何ヶ月でも持つ。
◇自動車用アクセサリーの試作◇
・加速度センサー応用品
‐フルカラーＬＥＤ使用
‐３軸の加速度をＲＧＢの色で表現
《水銀スイッチで電源ＯＮ一定時間センサー値(加速度)に変化がなければ自動ＯＦＦ》
◇設計要点◇
・電源‐電池寿命・筐体‐機械的強度・デザイン・操作性・メンテナンス
・入力(センサー)‐インターフェース・消費電力
・出力(発光)‐消費電力・輝度・デザイン
◇電池の種類◇
〇化学電池・一次電池
アルカリ・マンガン・リチウム・酸化銀・空気亜鉛・(水銀)
熱電池・海水電池
・二次電池
鉛・ニッカド・ニッケル水素・リチウムイオン
・燃料電池
〇物理電池
・太陽電池
シリコン・セレン
・原子力電池
プルトニウム
◇電源候補◇
*・電気二重層コンデンサー(化学変化を使わないので長寿命→何回でも充放電が可能)
*高電圧が必要な場合は直列接続または昇圧回路が必要
・ニッケル水素電池(安価、大電流を流せる)
・太陽電池
◇太陽電池＋二次電池 試作◇
太陽電池で電気二重層コンデンサーを充電
◇サイバー鳴子における電源の検討◇
コイン型リチウム電池(２個＝６Ｖ)を使用
◇筐体◇
ジェスチャーライト用筐体(道立工業試験場製作)
ジェスチャーライト
◇筐体(デザイン)◇
美しさ
透明樹脂にＬＥＤ及び電子回路を封入
形状のデザイン・光の反射・拡散・配色
◇回路◇
・自動ＯＮ・ＯＦＦの実現 ⇒ センサーをつねに働かせなければならない・オートパワーＯＦＦ ⇒ 一定時間後、スリープモードへ
◇センサー◇
〇待機中も常に働かさなければならない待機電流の問題(使わなくても電池が消耗)
【消費電力を小さくする】
電力を必要とするセンサーを使用する場合
(焦電型赤外線センサー・加速度センサー・ホール素子・ガスセンサーなど)
⇒回路の省電力化・間欠動作による電力カット
【消費電力を０にする】
電力を必要としないスイッチ等を使用
(傾斜スイッチ・水銀スイッチ・リードスイッチなど)
◇電源制御◇
〇サイバー鳴子の場合・センサーに圧電素子を使用
・力(歪み)を電圧に変換
・バチが当たるので十分な電圧が発生
◇まとめと今後の課題◇
〇自転車用警告灯を試作〇自動電源制御を実現
＜ただし、感度はもう少し工夫が必要＞
〇自動車用アクセサリーを試作
＜手に持って振る場合と加速の大きさが違う＞
＜フィルター処理が必要(エンジンの振動などに反応しないよう・加速＆減速に反応するように)＞
〇電源の改良
＜太陽電池・二次電池の利用＞
◇サイバー鳴子のひみつ◇
フラッシュメモリー内臓のワンチップマイコンを使用 ⇒ 再プログラミング可能ＰＣとのインターフェースプログラムを標準で持つ ⇒ 専用ケーブルでＰＣから点灯パターン変更可
モニター画面(ハイパーターミナル)
インターフェース回路(試作品)
第１回 ｅＳＲＡ塾
８月３日（水）午後１４：００〜 第１回ｅＳＲＡ塾の様子です。
テクノパークにあるｅシルクロード研究工房内で行なわれました。
今回は、株式会社シーワーク 棚橋さんが「加速度センサー応用
警告灯の試作」について発表してくださいました。