RaspberryPi 3 Model B+と長距離透過形フォト・マイクロセンサで通過数をカウントする

長距離透過形フォト・マイクロセンサ

RaspberryPi 3 Model B+とオムロンの長距離透過型フォト・マイクロセンサ（EE-SPW311）を使って物体の通過検知のプログラムを作成した時の備忘録。

向かって左側の赤色のLEDが付いている方が受光器、右側が投光器になる。

以下の条件で動作するセンサーを探していた所、オムロンの EE-SPW311 がヒットしたので試してみることにした。

• 通過検知が可能なセンサー
• 距離は１ｍ弱
• RaspberryPi で使いたい

アマゾンで4,688円（2019年当時）で購入した。

この手のセンサーとしては正直ちょっと高目だとは思ったが過去記事の赤外線センサー（TSSP77038）だと人が近くを通った時に誤検知をしてしまう事がまれにあるので２点間での通過検知の方がより精密なのではないかと思い、IoT の勉強も兼ねて購入してみた。

IoT の勉強とは言っても RaspberryPi に接続はするが今回のプログラムではインターネットに接続はしないので厳密に言うとIoT（Internet of Things）では無い事はお断りしておく。

やりたいこと

やりたいことのイメージ図は以下の通り。

通過検知センサーを使って物体が通過した件数を RaspberryPi でカウントしたい。

スペック

EE-SPW311 の主なスペックは以下の通り。

データシートはこちらを参照のこと。

端子配列

投光器

受光器

RaspberryPiとの接続

RaspberryPi と EE-SPW311 との接続は以下の通り。

Output は 半固定抵抗を経由してGPIO5 に接続して半固定抵抗の目盛りを中央付近にするとおよそ out の半分程の電圧になる（抵抗の分圧計算より）。

事前準備

Python のデフォルトが Python 2.x になっている場合は事前に Python 3.x に変更することをオススメする。

過去記事の「RaspberryPiでPythonのデフォルトをPython2.7からPython3に変更する」を参照して欲しい。

プログラム

物体検出＆カウントアップ用の Python の簡易プログラムは以下の通り。

もう少しスマートな書き方はあるの思うのでソースの公開はちょっと恥ずかしいのだけれども同じようなことをやりたい人達に少しでも役に立つのであればと思い公開する。

# -*- coding utf-8 -*-
"""
Created on 2019-08-04
EE-SPW311 Test Program
"""
from time import sleep
import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BCM)                                  # ピンをGPIOの番号で指定
SPW311 = 5                                              # ピンの名前を変数として定義
GPIO.setup(SPW311, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)   # GPIOセットアップ

#main
try:
    if __name__ == '__main__':
        find_flg    = 0                             # モノを見つけたフラグの初期化
        counter     = 0                             # カウンターを初期化
        while True:
            if GPIO.input(SPW311) == GPIO.HIGH:     # LOWからHIGHになる時にカウントアップ
                if find_flg == 1:                   # 前回検知している
                    counter += 1
                    print("found",counter)
                find_flg =0
            else:
                find_flg =1                         # find（検知）
            sleep(0.01)
except KeyboardInterrupt:
    pass
GPIO.cleanup()

今であれば上記の様なフラグを使ったカウント方法は行わず、

GPIO.add_event_detect(SPW311, GPIO.RISING, callback=callback_func, bouncetime=200)

で callback_func の関数内で電圧の上昇を検知するロジックにすると思う。

add_event_detectについては以前の記事のソースコードを参照して欲しい。

カウントアップの考え方

• 物体検出：ＧＰＩＯ５＝Low
• 物体未検出：ＧＰＩＯ５＝High

となっているがＧＰＩＯ５がHIGHになった時にカウントアップしている。

これは物体がセンサーの前を通り過ぎた後のタイミングでカウントしたいのでこの仕様にしている。

０．０１秒間隔でＧＰＩＯを監視しているのでHigh、High・・・High、Low、Low・・・、Low、High、Highの様に検出される。

基本的な考え方は以前のこちらの記事のGPIOの推移（イメージ図）を参照して欲しい。

プログラムの実行結果

プログラムの実行結果は以下の通り。

センサーの前を物体が横切るたびにカウントアップされる。

以上で今回の記事を終了とする。

この記事が何処かで誰かの役に立つことを願っている。

尚、当記事中の商品へのリンクはAmazonアソシエイトへのリンクが含まれています。Amazonのアソシエイトとして、当メディアは適格販売により収入を得ていますのでご了承ください。