トップページ

３．構成

　３−１ 回路構成
　　　　　回路全体は、A/Dコンバーター付きのPIC16C711を中心にして、
　　　　次のブロック図のようになっております。
　　　　　このセンサーでは、処理速度は余り高速である必要がないので、
　　　　PIC16C711は、音声録音ＩＣ（東芝　TC8830AF）と同じ、
　　　　455kHzで動作させております。

　　　　下図をクリックしてください。
　　　　　ブロック図の原寸画面に移動します。
　　　　　戻る場合は、ブラウザの「戻る」をクリックしてください。

　　　　　　　　



　３−２ 電源

　　　小型化のために、電源は1.5Vの単四電池２本を使用しています。
　　電池の初期電圧は１本当たり1.5Vありますが、消耗してくると
　　0.9V以下になります。
　　　PIC16C711は３〜６Ｖの電源が必要ですので、回路全体はDC-DC
　　コンバータのMAX856で作られた５Ｖで動作させております。
　　　ただし、MAX856は、全てを動作させるのに必要な電流に対して
　　充分能力はあるのですが、スピーカーを鳴らす時には大きな電流が
　　流れて、瞬間的に電圧が下がる場合があります。
　　PIC16C711は電圧が瞬間的に少し下がった場合にリセットされて
　　しまう場合がありますので、音声アンプ部だけはDC-DCコンバータを
　　使用しないで電池で直接駆動しております。



　３−３ 検出部

　　　光の検出部は、下図のようになっております。




　構造的な特徴としては、

　　「表面の色」の測定をする場合は、検出部を被測定物に押し当てて行いますが、
外からの光を利用すると、光量が不安定で、その光の色の影響を受けます。
また、光があるかどうかは盲人にはわかりません。
　　そこで、安定して測定できるように、外部の光を遮断して、内部光源の照明だけで
照明して、その反射光の強さを測ります。

　反射光は、検出部から光ファイバでフォトダイオードに導かれます。
光学系は同じものが３系統あって、それぞれのフォトダイオードの前には赤、緑、青の
異なった色フィルタが置かれ、光の３原色の光量が独立して測定できるようになって
おります。

　光ファイバは３本束ねられているので、厳密には採光する場所が異なるため
ファイバの端部から入る光はそれぞれ異なりますが、太さが直径０．５�oと細くて、
しかも、近接しているためほぼ同じ光が入ると見なせます。

　照明する光が白色でない場合は、全ての色を知ることができません。
例えば、少し黄みがかった白熱ランプを使用した場合は、白と黄色の区別は困難と
なります。
　そこで、この照明に使用しているＬＥＤは、日亜化学工業製の高輝度白色ＬＥＤを
使用しております。
　また、検出部の前面には保護ガラスがありますが、白色ＬＥＤの光が保護ガラスの
表面で反射した光が直接に光ファイバに入らないように、光ファイバの先端を
保護ガラスに当てると同時に、保護ガラスの角度を約１０度傾かせています。



　３−４ 音声部
　

　PIC16C711は、反射した赤、緑、青の光の強さから何色かを決定しますが、
次に、その決定された色の名前を、音声録音ＩＣ（東芝　TC8830AF）を制御して、
スピーカーから発声させます。

　この音声録音ＩＣ（東芝　TC8830AF）は、ＲＯＭ（27C256）内の任意のアドレスの
区間を再生できますので、PIC16C711は開始アドレスと終了アドレスを指定して
所定の言葉を発声させます。

　言葉の数は、１０色の名前と「濃い」「薄い」などが各１秒ずつ、１６語記録されて
おります。

　　スピーカーを鳴らすアンプは新日本無線（株）製のNJM2073Dを使用しております。
このＩＣは電池２本で直接駆動しておりますが、このＩＣの動作電源範囲は1.8〜15V
であるなため、電池が消耗して１本当たり0.9Vになるまで使用可能です。

　因みに、DC-DCコンバーター(MAX856)は、0.8Vまで電圧が下がっても５Ｖを安定して
出力できるため、スピーカーから音が出なくなったところが電池の寿命となります。

次ページ