ディー・クルー・テクノロジーズ Blog

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(その5~ センサの動作確認)

やわらかいセンサ、「ショッカクポット(POTU-001-1)」を使った、やさしいキーボードを作ってみよう!の5回目です。今回は、その4までで製作した装置を実際に指で触ってみて、装置のセンサ値の変化を確認してみます。

このセンサには爪で押すスポンジ部の内部に、4つのチャネル(センサの反応を記録するポイント) があります。スポンジを上から見て時計回りに、6時の位置にCH1、9時に CH2、12時にCH3、3時にCH4のが設置されています。

①スポンジを押したときのセンサ値の変化

まず、CH2→CH3→CH4→CH1の位置に合わせて、順に爪でスポンジを上から押し、それぞれのセンサ値の変化をグラフで確認。次に、各チャネルの間の位置を押した時の動作も確認しました。

その様子を動画にまとめていますので、ご覧ください。

想定通り、各チャネルの上を爪で押すと一番近くのチャネルのセンサ値が変化し、各チャネルの間を押すと、近いチャネルのセンサ値が変化しました。

ただ、指に対するセンサの大きさのためか、設定した閾値を超えない程度ですが、他のチャネルの値も変化するため注意が必要そうです!

そこまでは予測していたのですが、今回一番想定外だったのは、スポンジの表面を軽く触れるだけでもセンサ値が1mmほどと変化があったことです。つまり、予想していた以上に感度がよかった。逆に言えば、思った以上に「繊細」くんなのです。

だから、「どんな触れ方をしたかによって、どう反応させるか」

この微妙な区別をつけるのが次のSTEPの課題になりそう、ということが分かりました。

②スポンジをつまんだときのセンサ値の変化

さて、取扱説明書によると「つまむ」動作の検出が可能ということで、センサの側面のスポンジをつまんだときのセンサ値の変化を確認してみました。

スポンジの側面のいろんな位置をつまんでみて、センサ値の変化を記録してみましたが、爪でつまむと、おもしろいようにセンサ値が変化。各チャネルが「つまむ」動作を細かく判別することもわかりました。

動画で見るとわかるのですが、左や上はつまみにくかったのか、センサ値が弱めだったので、右や下の時は、両手指(というか私の場合は爪です)でキューブをしっかりとホールドしながら操作しましたら、しっかりとセンサ値が反応したようです。

側面の操作にしっかり反応を示す結果をみて、新たな入力方法を思いつきました!

スポンジ側面を爪で刺すと反応する、といった入力方法。

爪が伸びている前提ではありますが、これはアリかもしれません。爪で刺すと動くアプリって具体的にはまだよくわかりませんが、面白いので、このアイデアをどうするかも次STEPの課題にしたいと思います。

さて今回は「やさしいキーボードを作ってみる」のセンサの動作確認を行いましたが、正常に動作してひとまず安心しました。

次はこのセンサ値からの入力判定を行おうと思います! 

いかに誤判定しないように入力判定を持っていくかがポイントですが、これが曲者。思い切ってキャリブレーション機能もつけようかなあ。

フゥー… 悩みどころです。。

〇ユキグマ〇

工作&モノづくり系好き女子。電子工作グッズは無地のメイクボックスに入れてお部屋の雰囲気を保ちます。
フランボワーズケーキに目がないです

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(その4~プログラムを実装する!)

お待たせしました。いよいよキーボードのプログラムを実装します!

プログラムの実装

今回、Arduino側には取得したセンサ値をシリアル通信でPCに送信するプログラムを実装しました。

なお、センサとの通信方法は同梱の取扱説明書に基づいて実装しました。
この取扱説明書、日本語で書かれているのでわかりゃすい!

しかも、説明書って長いことが多いのですが、こちらはたった8ページなので、すぐ読み終わりました。

いろんな意味で私に親切なセンサ君です(笑)

Arduino側のプログラム動作手順概要:

さて、実装プログラムはおおむねこんな流れで動作しています。

① 初期設定

・センサとのSoftwareSerial通信を開始
・PCとのHardwareSerial通信を開始
・100msのタイマを開始

② タイムアウト時にセンサへコマンド(0x6D)を送信

③ センサからのセンサ値を受信

④ 受信したセンサ値を文字列に変換してPCに送信

特に大きく困るポイントはなく、サクサクと実装を進められました。

私にはとても扱いやすい、素直なセンサ君でしたね。

あっ、今思い出しました。1点だけクセがありました。

このセンサの出力データフォーマットのCHの順番ですが、
「CH1,CH4,CH2,CH3」

となっているのですね。(下図で赤い字で示した部分です)

頭の中でコードを考えているときCH1からCH4の順番であると勝手に考えていて、実際に動作させたとき少し焦りました。。。

数字の順番にならんでいないので少しモヤっとしましたが、動かせばすぐに分かります。

皆さん実装するとき、ここだけ注意してくださいね。

〇ユキグマ〇

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(その3~ センサを改造)

では実際にハードウェアをつなげてみましょう。

ハードウェア接続

購入したセンサには付属のケーブルがついているのですが、コネクタの受け側が手元にないので、ケーブルの片側を切断し、Arduinoに接続できるように改造します!

センサをGROVEのコネクタにはんだ付けしてGROVE-ベースシールドにつなげようと思ったのですが、Arduino用だけではもったいないのでピンヘッダにはんだ付けしました。

久しぶりのはんだ付けで時間かかったのと、きれいにできなかったのは反省です。。

はんだ付けは、勘がにぶらないように定期的に練習しないとだめですね。頑張ります!

GROVE ケーブル

 https://www.switch-science.com/catalog/798/

・GROVE – ベースシールド

 https://www.switch-science.com/catalog/1293/

というわけで、以下の図のように実際に接続しました!

!! ご注意 !!

付属のケーブルの色がすべて同じ色で区別がつかないので、コネクタ切断前に各線を間違えないよう、シールをはっておいて正解でした。貼っておかないとケーブルがまとまっているのもありどこにつながっているのか判別が難しいので、製作の参考にしてください。

以上でハードウェアの準備が完了です。

次はいよいよプログラム実装をしていきます!

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〇ユキグマ〇

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