６　超音波センサーを使った距離測定器

６・１　距離測定器制作準備 　
　　○使用するもの

◇センターブロック ◇超音波センサブロック ◇ジョイントボタン　　12個 ◇RS232Cシリアルケーブル

◇LED表示器 ◇ACアダプター ◇バッテリーケース( 電池 6個)

　　○前準備
　　　<パソコン>
　 　 　　パソコンを立ち上げ、スタートメニューから 　”プログラム”　→　”Robocube アプリケーション”　
　　　　　→　”Toy App　アプリケーション”　をクリックし起動させます。 デスクトップに描画ウィンドウが表示されます。
　　　<ブロックの組み立て>
　　　　・センタブロックのモードスイッチをＰ（プログラミングモード）にします。
　　　　・超音波センサブロックのDigiスイッチの番号は”０”とします。
　　　　・センターブロック、超音波センサブロック、LED表示器をジョイントボタンを使い上の写真のように組み立てます。
　　　　　※LED表示器はセンターブロックに直接接続します。
　　　　・シリアルケーブルのコネクタピンをセンターブロックの RS232Cポートに しっかり
　　　　　根元まで差し込み、 ９ピンのコネクタをパソコンのシリアルポートに接続します。
　　　　・最後にACアダプターをつなぎ、各ブロック緑色モニターＬＥＤが点灯することを確認します。

６・２　各ブロックのオートバインディング

組立てウィンドウで ”バインディングツールボックス”ボタン�Aをクリックすると、 ”実行中”画面が表示され、オートバインディングを行います。 センターブロックにはあらかじめ４つの機能が備わっていいるため、下図のように全部で6個の”パーツ情報” ウィンドウが表示されます。 各々”ＯＫ”ボタンをクリックすると、その機能のアイコンが表示されます�B〜�G。 ※画面及び各アイコンのデザインはバージョンにより 　 異なります。

サウンド機能	ライト機能
超音波センサー機能	カレンダー機能
LED表示機能	携帯電話機能

最後の携帯電話機能（Ｐｈｏｎｅ_０）パーツ情報パネルの ”ＯＫ”ボタンをクリックすると”バインディング正常”画面が 表示されます。”ＯＫ”ボタンをクリックします。 これにより、センターブロックとパソコン間で通信を行うことができるように なります。 （取扱説明書ｐ13参照）　 　　 （距離測定器ではLED表示機能と超音波センサー機能のみ使用します。）

LED表示機能 ここでLED表示機能の説明をします。　　 組み立てウィンドウ内の"Segled_0"アイコン(右図）をダブルクリック。 →　LED表示機能の設定パネルが表示されます。

”表示モード” �@は全部で 8個あります。 デフォルト値(ブランク)は”数値表示”モードです。 ○現在時刻 ○アラーム月日 ○アラーム毎週時刻 ○アラーム毎日時刻 ○アラーム毎時分 ○アラーム相対時刻 ○数値表示 ○非表示 ここでは 数値表示モードを選択します。 ”設定と制御モード”�Aになっているので、 セットの”数値”テキストボックスに適当な数値を入力すると、LED表示器にその数値が教示されます。 セットのバイナリ（2進数）10進、16進、のどれかをラジオボタンで選択すると表示されている数値が変化します。 デフォルト値は”10進”です。

■ 16進数は0000〜FFFFまでの表示ができます。 　　　10〜15までは図のように表示されます。

例）16進数の1234はバイナリ（2進数）では 　　次のように表示されます。 　　　　　　１　　 　２　　　３　　　４

　　■符号（図）は　次の場合に点灯します。
　　　　　　　　　　�@ 10進数のマイナスの数値を表示している場合。
　　　　　　　　　　�A アラームモードで、パワーONをセットしている場合(符号は点滅)。
　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　また、数値表示モードの場合は 右端一番上のＬＥＤが点灯し、
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　時刻表示モードの場合は 右端一番下のＬＥＤが点灯します。

ＬＥＤ表示器にはＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４　の4つのスイッチがあります。 ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ は、数値表示モードと非表示モードのときのみ、 プログラムの中でスイッチとして使用できます。 パソコンのＬＥＤ表示器設定パネルで、 モニター(前頁図中�B)にチェックを入れると、 LED表示器のＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ の ＯＮ／OFF情報が 設定パネル右側のスイッチ情報に 表示されます。 ＯＮの場合は緑色点灯。 ＯＦＦの場合は赤色点灯。 時刻表示モードの場合のＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ の 機能に関しては、カレンダー機能の説明を参照。

　ＳＷ４、は他の3つとは異なり、”表示モード”の切り替えスイッチです。
　前述のパソコンのＬＥＤ表示器設定パネルでも ”表示モード”の変更を行えますが、
　ＬＥＤ表示器本体側では、ＳＷ４を押すことによって、モードを切り替えます。

　　　電源をＯＮした初期状態では 通常　”数値表示モード”になっています。
　　　※パネル表示は数秒間表示された後、各々の月日、時刻に表示が変わります。

表示順 モード パネル表示 備考

0 　数値表示 スイッチ機能 1 　非表示 　　　　〃 2 　現在時刻 ※カレンダー機能と連携 3 　アラーム月日 　　　　　　〃 4 　アラーム毎週時刻 　　　　　　〃 5 　アラーム毎日時刻 　　　　　　〃 6 　アラーム毎時分 　　　　　　〃 7 　アラーム相対時刻 　　　　　　〃

a_コマンドタイルの作成

　　上記の条件で動作させるためには
　　”超音波センサー初期設定”、”数値表示”の２つのコマンドタイルを作成します。 　

■”超音波センサー初期設定”コマンドタイルの作成■

パーツリストから 超音波センサーブロックのアイコン　”Ultrasonicｌ_0”�@ を 右画面緑色のライン上にドラッグし、これをダブルクリックして光センサーの設定パネルを開きます。 ”設定と制御モード”�Aになっています。 感度設定は３段階あり、各々の測定距離に 適した超音波が出されます。 　遠・・・遠距離（概ね50ｃｍ〜300ｃｍ） 　中・・・中距離（概ね20ｃｍ〜200ｃｍ） 　近・・・近距離（至近〜150ｃｍ） ここでは、”近”�Bのラジオボタンをクリックして選択します。 ”モニターON/OFF”�Cにチェックを入れると、 光センサーと同様に、”表示”�Dでモニタリングできます。

モードには測定モードとアラームモードがあります。 　　　測定モード・・・・・・”測定モード”�Eをクリックして選択します。 　　　　　　　　　　　　　　　 1秒ごとに表示のテキストボックス�Fに更新された 　　　　　　　　　　　　　　 　距離情報（単位ｍｍ）が表示されます。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ※この場合、アラーム表示に変化はありません。 　　　アラームモード・・・”アラームモード”�Gを選択してクリックします。 　　　　　　　　　　　　　　　 障害物がアラーム１の設定値（距離）よりも近づくと 　　　　　　　　　　　　　　　 表示のアラーム１�Hのランプが 緑色点灯し、 　　　　　　　　　　　　　　　 障害物がアラーム２の設定値（距離）よりも近づくと 　　　　　　　　　　　　　　　 表示のアラーム１、２�I両方のランプが緑色点灯します。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ※この場合、距離表示に変化はありません。

　<しきい値の設定方法>
　　　しきい値を設定するために、モードは”測定モード”�Eをクリックして選択します。
　　　超音波センサーに手をかざす等して、表示される距離を参考にします。
　　　超音波センサーを使った距離測定器では、対象物を近くに検出できるか判定したいので、
　　　アラーム１テキストボックス�Jにしきい値”100”（10ｃｍ程度）を入力します。 　
　　　”アラームモード”�Gを選択してクリックします。
　　　手をかざして距離を変化させると、 10ｃｍ以内に近づいたときアラーム１が緑色点灯し ます。

■”数値表示”コマンドタイルの作成■

　　超音波センサーから取り込んだ値(テストタイルでレジスタに書き込まれる)を設定値として使用するための
　　コマンドタイルを作成します。
　　ＬＥＤ表示器で表示させる場合、
　　　　　１）　レジスタ（一時的にデータを格納する場所）の内容を呼び出す。
　　　　　２）　その値をＬＥＤ表示器で表示させる。
　　という内容のコマンドタイルを作成します。

コマンドタイル定義ウィンドウで、 パーツリストから ＬＥＤ表示器のアイコン　 ”ＳｌｅｄＬＥＤ_0”�@ を 右画面緑色のライン上にドラッグし、これをダブルクリックして ＬＥＤ表示器の設定パネルを開きます。 次に、画面左下シーケンスタイルのリストの中から、 ”レジスタ・リード ”�Aをドラッグして、 ”ＳｌｅｄＬＥＤ_0”アイコンの右隣に 配置します。 レジスタにはAXからFXまでの6種類があり、 ここではデフォルト値”ＡＸ”を使用します。 ※”10進”と”数値表示”モードをデフォルト値としています。 　 ＬＥＤ表示器では、この内容を含む コマンドタイルを 　 作成する必要は ありません。

シーケンスタイル　レジスタ・リードとは システムがあらかじめ用意しているものです。 レジスタ・リードはレジスタの内容（一時的に格納されたデータ）を呼び出します。

　　”タイルプログラミングモード”�Bボタンをクリックします。
　　”数値表示”�Cテキストボックス内を クリック、ドラッグして、 ”レジスタ・リード ” アイコンの下に配置します。
　　（レジスタＡＸの内容をＬＥＤ表示器に表示させることを意味します。）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※注意！設定値としてセットする制御要素（ここではＬＥＤ表示器数値表示）の直前に
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　レジスタ･リード（シーケンスタイル）を置くこと。 詳細は取扱説明書ｐ00を参照。

　　設定パネル右上”X”�Dをクリックしてパネルを閉じます。

　　”タイル定義の登録”�Eボタンをクリックし、
　　表示されたアイコンリストから適当なものを選び、表示されたダイアログに名前（ここでは
　　”数値表示”）を入力して”OK"ボタンををクリックします。

　　作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

a_テストタイルの作成

　テストタイルは
　　　・ 条件判定結果を真（１）か偽（０）で出力する場合、上出口が真（１）、下出口が偽（０）となります。
　　　・ 演算の結果を出力する場合は上出口から出力されます。
　　　　　　　　　　　　（詳しくは取扱説明書ｐ00を参照）
　ここでは 演算の結果を出力するタイルを作成します。

画面選択メニューから、”テストタイル定義ウィンドウ”�@を選びます。 （ボタン�@’でもOK） パーツリストから” Ultrasonic_0”�Aアイコンをドラッグして右側画面緑色線上に配置、 これをダブクリックして、超音波センサー設定パネルを開きます。 ”タイルプログラミングモード ”�Bボタンをクリックします。 表示の”アラーム１”�Cをドラッグして 緑色線上” Ultrasonic_0 ”アイコンの 右側に並べます。

距離測定器と対象物の距離が約100mm以内ならば”０”、そうでなければ”１”を表示という動作条件から、
　　　　・アラーム1情報が”真（1）”ならばレジスタに書き込む値は ”０”
　　 　 ・アラーム1情報が”偽（０）”ならばレジスタに書き込む値は ”１”
となるように、画面左のオペラントのリストの中から ”ＮＯＴ”�Dをドラッグして右側画面に配置します。

ＬＥＤ表示器に表示させる値をレジスタに書き込むため
オペラントのリストの中から ”レジスタ･ライト”�Eをドラッグして右側画面に配置します。

コマンドリンク�Fボタンをクリックして、”アラーム情報１”、”ＮＯＴ”、”レジスタ･ライト”を
コマンドリンクでつなぎます。

設定パネル右上”X”�Gをクリックしてパネルを閉じます。

”タイル定義の登録”�Hボタンをクリックし、
表示されたアイコンリストから適当なものを選び、表示されたダイアログに名前（ここでは
”アラーム1_AX”）を入力して”OK"ボタンををクリックします。

作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

プログラムは必ず ”スタートタイル”�Aから始まります。 この隣に、コマンドタイルリスト、 テストタイルリストの中から、 動作順に タイルをドラッグし、 並べていきます。 まず、コマンドタイルのリストから、 ”超音波センサー初期設定”�Bコマンドタイル、”アラーム１_AX”�Cテストタイル、 ”数値表示”�Dコマンドタイルを 各々ドラッグして右画面に配置します。

　　　コマンドリンク�Eボタンをクリックして、
　　　 ”スタートタイル”と”超音波センサー初期設定”をコマンドリンクでつなぎます。
　　　 ”アラーム１_AX”テストタイルはデジタルデータを扱っているので、”超音波センサー初期設定”とのリンクは
　　　割り込みリンク�Fボタンをクリックして、割り込みリンクでつなぎます。
　　　”アラーム１_AX”と”数値表示”はコマンドリンクでリンクでつなぎます。
　　　超音波センサーからの情報は常に更新され、ＬＥＤ表示器に表示されるようにするので
　　　”数値表示” の出口(割り込みハンドル)と”アラーム１_AX”の入口は割り込みリンクでつなぎます。
　　　　※詳細は取扱説明書ｐ３０参照。
　　
　　　このようにして、これらすべてのタイルをつなぐと、プログラムが完成します。　　

　　　　　　　※コマンドリンク、割り込みリンクともに、ひとつの矢印をリンクさせるたびに
　　　　　　　　　次に使うリンクボタンをクリックして使用します。

　測定器の動作確認

プログラミングウィンドウ上で ”プログラム実行ボタン”�@をクリックすると、 データがセンターブロックに転送されます。

　　”プログラムトレース機能”�Aボタンをクリックすると、 実行中のタイルの色が変化（青枠）し、
　　 プログラムの進行 状況が良く理解でき、プログラムのデバッグを行うときに 便利です。　
　　確認が終われば、”プログラム停止”�Bをクリックして、 プログラムを終了します。
　　意図した通りに動作しなかった場合は、トレース機能でバグが生じている部分を見つけて修正し、
　　再び、動作確認を行います。
　　また、電池の電圧が低下していることもありますので、確認してください。

超音波センサーを使った測定器（a）の完成

ステップ４で”プログラム実行”ボタンをクリックしたことにより、
ROBOCUBEにはプログラムが書き込まれています。
自律モードで動作させるには、 PCとROBOCUBEの接続ケーブルを外します。

センターブロックの”モード切り替えスイッチ”を
”R”（RUNモード〔自律モード〕に します。）

ＡＣアダプターを外し、バッテリーケースをセンターブロックに直接セットします。

　

　

６・４　b_距離数値表示
　　　　　　　距離測定器と対象物の距離（感度モード”近”の範囲約20mmから500mm）を数値（単位ｍｍ）表示。
　　　　　　　（サンプルプログラム　Cドライブ：\Program Files\System Watt\Robocube\Samples\SLED_2)

　　動作条件(a)で作成したプログラムとは別に、新規作成で動作条件(ｂ)のプログラムを作成します。
　　メニューバーの”ファイル”新規作成を選択します。
　　画面選択メニューから組み立てウィンドウを選択し、 オートバインディングを行います。
　　バインディング操作終了後、”コマンドタイル定義ウィンドウ”に移ります。

b_コマンドタイルの作成

　　上記の条件で動作させるためには
　　”超音波センサー初期設定”、”数値表示”の２つのコマンドタイルを作成します。
　　（動作条件（a）のコマンドタイルとは名前は同じですが内容が異なります。）　

■”超音波センサー初期設定”コマンドタイルの作成■

パーツリストから 超音波センサーブロックのアイコン ”Ultrasonicｌ_0”�@ を 右画面緑色のライン上にドラッグし、 　これをダブルクリックして光センサーの設定パネルを開きます。 ”設定と制御モード”�Aになっています。 感度”近”�Bのラジオボタンを選択し、 ”距離測定”�Cモードをクリックします。 ”タイルプログラミングモード”�Dボタンをクリックします。 感度”近”�Bのラジオボタンをドラッグして、 ”Ultrasonic_0” アイコンの右隣に配置し、 ”距離測定”�Cモード、をドラッグして 縦に配置します。 設定パネル右上”X”�Eをクリックしてパネルを閉じます。

”タイル定義の登録”�Fボタンをクリックし、
表示されたアイコンリストから適当なものを選び、表示されたダイアログに名前（ここでは
” 超音波センサー初期設定”）を入力して、 ”OK"ボタンををクリックします。

作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

■”数値表示”コマンドタイルの作成■

　　超音波センサーから取り込んだ値を設定値として使用するための コマンドタイルは、
　　動作条件　a、b、c、d　全て同じです。前述の動作条件（a）の数値表示コマンドタイルを参照してください。

ｂ_テストタイルの作成

画面選択メニューから、”テストタイル定義ウィンドウ”を選びます。 パーツリストから” Ultrasonic_0”�@アイコンをドラッグして右側画面緑色線上に配置、 これをダブクリックして、超音波センサー設定パネルを開きます。 ”タイルプログラミングモード ”�Aボタンをクリックします。 表示の”距離”（テキストボックス）�Bをドラッグして、 緑色線上” Ultrasonic_0 ”アイコンの右側に並べます。

　　距離測定器と対象物の距離（感度モード”近”の範囲約20mmから500mm）を数値（単位ｍｍ）で表示という動作条件から、
　　距離測定値データをそのままレジスタＡＸに書き込みます。
　　画面左のオペラントのリストの中から ”レジスタ･ライト”�Cをドラッグして右側画面に配置します。

　　コマンドリンク�Dボタンをクリックして、”距離”アイコンと”レジスタ･ライト”を コマンドリンクでつなぎます�E。
　　設定パネル右上”X”�Fをクリックしてパネルを閉じます。

　　”タイル定義の登録”�Gボタンをクリックし、 表示されたアイコンリストから適当なものを選び、
　　表示されたダイアログに名前（ここでは ”距離情報_AX”）を入力して”OK"ボタンををクリックします。
　　作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

ｂ_タイルを使ったプログラミング

”スタートタイル”�@の隣に、 ”超音波センサー初期設定”�Aコマンドタイル、 ”距離情報_AX”�Bテストタイル、 ”数値表示”�Cコマンドタイルを 各々ドラッグして 右画面に配置します。 ※アナログ値を取り込んだ場合 　 ”タイマー”�Dが必要となります。 　 ドラッグして配置したの後、ダブルクリック 　 して0.1秒（100ｍｓ）を入力してください。 　 詳細は取扱説明書ｐ３０参照。 これらを図のようにコマンドリンクでつなぎます。

　　　これでプログラムが完成します。 動作確認は前述の動作条件（a）と同じです

６・５　c_範囲検出
　　　　　　　距離測定器と対象物の距離が約200mm以上300mm以下ならば”1”、 そうでなければ”0”を表示 。
　　　　　　　（サンプルプログラム　Cドライブ：\Program Files\System Watt\Robocube\Samples\SLED3.toy)

　　動作条件(ｂ)で作成したプログラムとはコマンドタイルの作成まで同じです。

ｃ_テストタイルの作成

画面選択メニューから、”テストタイル定義ウィンドウ”を選びます。 パーツリストから” Ultrasonic_0”アイコンをドラッグして右側画面緑色線上に配置、 これをダブクリックして、超音波センサー設定パネルを開きます。 ”タイルプログラミングモード ”�@ボタンをクリックします。 表示の”距離”（テキストボックス）�Aをドラッグして、 緑色線上” Ultrasonic_0”アイコンの右側に並べます。

距離測定器と対象物の距離が
　 約200mm以上300mm以下ならば”1”を表示、 そうでなければ”0”を表示
という動作条件から、

　　　画面左のオペラントのリストの中から ”数値入力”�Bをドラッグして右側画面に配置します。
　　　これをダブルクリックすると、数値入力面が表示されるので、”２００”を入力して”ＯＫ”ボタンをクリックします。
　　　”３００”についても同様です�C。

　　　”より大きい”�D、”より小さい”�E、”論理積”�F、”レジスタ･ライト”�G　も配置し、
　　　図のようにコマンドリンクでつなぎます。

　　　設定パネル右上”X”�Hをクリックしてパネルを閉じます。

　　　”タイル定義の登録”�Iボタンをクリックし、
　　　表示されたアイコンリストから適当なものを選び、表示されたダイアログに名前（ここでは
　　　”範囲内_AX”）を入力して”OK"ボタンををクリックします。

　　　作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

ｃ_タイルを使ったプログラミング

”スタートタイル”�@の隣に、 ”超音波センサー初期設定”�Aコマンドタイル、 ”範囲内_AX”�Bテストタイル、 ”数値表示”�Cコマンドタイル、 ”タイマー”�Dシステムタイル を各々ドラッグして 右画面に配置します。 ”タイマー”は、前述のとおり、アイコンをダブルクリックして１００ｍｓを入力します。 図のようにコマンドリンクを使って、全てのタイルをつなぎます。

　　　これでプログラムが完成します。動作確認は上述の動作条件（a）と同じです。

６・６　ｄ. 範囲内数値表示
　　　　距離測定器と対象物の距離が約200mmを基準（表示値”０”）とし、
　　　　そこからの距離（最大値”１００、−１００”）を表示 。
　　　　（サンプルプログラム　Cドライブ：\Program Files\System Watt\Robocube\Samples\SLED4.toy)

　　動作条件(ｂ)で作成したプログラムとコマンドタイルの作成まで同じです。

ｄ_テストタイルの作成

画面選択メニューから、”テストタイル定義ウィンドウ”選びます。 パーツリストから”Ultrasonic_0 ”アイコンをドラッグして右側画面緑色線上に配置、 これをダブクリックして、超音波センサー設定パネルを開きます。 ”タイルプログラミングモード ”ボタンをクリックし、 表示の”距離”（テキストボックス）をドラッグして緑色線上”Ultrasonic_0 ” アイコンの右側に並べます�@。 設定パネルを閉じます。

　　距離測定器と対象物の距離が約２００mmを基準（表示値”０”）とし、
　　そこからの距離（最大値”１００”、”-１００”）を表示、という動作条件から、

　　画面左のオペラントのリストの中から ”数値入力”�Aをドラッグして右側画面に配置します。
　　　これをダブルクリックすると、数値入力面が表示されるので、”２００”を入力して”ＯＫ”ボタンをクリックします。
　　　”１００”、”-１００”についても同様です。

　　　”引算”�B、”上限”�C、”下限”�D、”レジスタ･ライト”�E、を配置し、
　　　図のようにコマンドリンクでつなぎます。

　　　”タイル定義の登録”ボタンをクリックし、
　　　表示されたアイコンリストから適当なものを選び、表示されたダイアログに名前（ここでは
　　　”範囲内数値_AX”）を入力して”OK"ボタンををクリックします。

　　　作成されたコマンドタイルのアイコンがユーザー定義コマンドタイルリストに表示されます。

ｄ_タイルを使ったプログラミング

”スタートタイル”�@ の隣に、 ”超音波センサー初期設定”�Aコマンドタイル、 ”範囲内数値_AX”�Bテストタイル、 ”数値表示”�Cコマンドタイル、 ”タイマー”�Dシステムタイル を 各々ドラッグして 右画面に配置します。 図のようにコマンドリンクを使ってつなぎます。

　これでプログラムが完成します。動作確認は前述の動作条件（a）と同じです。