角度検出できるドアセンサーをサーボモータで閉じる

非接触空間センサー双方向ハンドセンサー(https://interactive-hand-sensor.com/root/)を使って人の動線を検出する-１です。
ドアの角度を検出できるセンサーで細かい動きを観測します。今部屋から出ようとしているとか一瞬ドアが開いてすぐ閉まったとかをウェブブラウザから遠隔操作で検出できます。

ここに動画が表示されます

センサーコントローラ：ドアの位置をUARTでobnizに送信する
obniz：UART受信の値からアニメのドア位置を描画する
obniz：サーボボタンクリックでサーボを動作してドアを閉める
センサーの詳細はユーザーマニュアル(https://interactive-hand-sensor.com/root/user-manual)を参照して下さい。

写真のようにセンサーをケーブルで延長してドア蝶番周囲に両面テープで貼り付けます。
センサー上にドアがある場合はその位置が現在位置です。
センサー間にドアがある場合は前後のセンサーが反応するのでその大きい方の位置が現在位置です。
ドアが開き、センサーを外れてしまうと外れた位置が現在位置です。

前回のドア描画を背景で上書きし消します。
現在のドアを描画します。
ドア周囲の壁などを描写します。
サーボモータの描画も同様です。

サーボモータのPWMは常に出力されています。
ボタンクリックでPWMをドア角度相当のdutyに変更します。
サーボモータはアクリル板に両面テープで接着しL字アングルで補強しています。


obniz_app.html
<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.3.1/css/bootstrap.min.css" />
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jcanvas/21.0.1/min/jcanvas.min.js"></script>                          <! *** jcanvas ***>
    <script src="https://unpkg.com/obniz@3.x/obniz.js" crossorigin="anonymous" ></script>
  </head>
  <body>
    <div id="obniz-debug"></div>
    <!img src="https://obniz.com/ja/users/4978/repo/image.png" style="position:absolute; left: 5%; top: 30%">
    <input type="text" value="140" id="in_angle" maxlength="3" style="position: absolute; left: 5%; top: 38%; width:100px"/>
    <input type="text" value="degree" id="in_unit" maxlength="3" style="position: absolute; left: 12%; top: 38%; width:100px; border:0" readonly/>
    <button class="btn btn-primary" id="set"  style="position: absolute; left: 5%; top: 45%; width : 70px">Set</button>      <! *** button ***>
    <button class="btn btn-primary" id="reset" style="position: absolute; left: 9.5%; top: 45%; width : 70px">Reset</button> <! *** button ***>
    <button class="btn btn-primary" id="m30"  style="position: absolute; left: 5%; top: 50%; width : 70px">-30</button>      <! *** button ***>
    <button class="btn btn-primary" id="p30" style="position: absolute; left: 9.5%; top: 50%; width : 70px">+30</button>     <! *** button ***>    
    <canvas width="700" height="300"></canvas>                                                                               <! *** jcanvas ***>
    <script>
      const SANG = 140.0;
      var obniz = new Obniz("OBNIZ_ID_HERE");
      var ang = 90;                               // door angle
      var sAng2 = 0;                              // servo angel for animation
      var sAng = 0;                               // servo angle
      var stt = 0;                                // start time for elapse
      const position = '{"x":230, "y":50, "width":400, "height":20, "b_c":"white", "margin":10, "x2":150, "y2":120, "w2":120}';// b_c:back color
      const pos = JSON.parse(position);
      // called on online
      obniz.onconnect = async function() {        // *** connect ***
        var uart = obniz.getFreeUart();           // ***uart ***
        uart.start({ tx: 9, rx: 10, gnd:8, baud:57600});
        var servo = obniz.wired("ServoMotor", {gnd:5,vcc:4,signal:3});
        servo.range = { min: 0.9, max: 1.34 }     // *** servo S125 1T/2BB***        
        // servo.range = { min: 0.8, max: 2.7 }     // MG92B
        servo.angle(sAng); // half position
        servo.on;
        // called while online. ************* loop ***************
        obniz.onloop = async function() {
          if(uart.isDataExists()){
            lang = ang
            lsAng = sAng2;
            angStr = uart.readText();             // '0'~ '7' or '9'
            var cNum = parseInt(angStr.charAt(0));// 7, 6, .., 1, 0, 9
            aLst = [110,93,80,70,60, 35,20,0,-0,125];// angle list
            ang = aLst[cNum];
            console.log(sAng2);// ang, cNum
            let delBar = (val, col) => val + ((col == pos.b_c) ? pos.margin : 0);
            let dLst = [];
            // *** door ***
            dLst.push({fillStyle: pos.b_c, x: pos.x, y: pos.y, width: delBar(pos.width, pos.b_c), height: delBar(pos.height, pos.b_c), rotate: lang});// delete last door
            dLst.push({fillStyle: '#d4d4d4', x: pos.x,y: pos.y, width: delBar(pos.width,'#d4d4d4'), height: delBar(pos.height,'#d4d4d4'), rotate: 0});// default door position (grey)
            dLst.push({fillStyle: 'green', x: pos.x, y: pos.y, width: pos.width, height: pos.height, rotate: ang});                                   // current door
            dLst.push({fillStyle: pos.b_c, x: 0, y: 0, width: (pos.x + pos.margin*2) << 1 , height: (pos.y  + pos.margin) << 1});              // corner square to hide
            dLst.push({fillStyle: pos.b_c, x: 0, y: 0, width: 600 , height: 80});                                                              // corner square2 to hide            
            dLst.push({fillStyle: 'grey', x: 0, y: (pos.y), width: pos.x << 1 , height:pos.height});                                                  // left wall
            dLst.push({fillStyle: 'grey', x: pos.x + pos.width + pos.margin * 3, y: pos.y, width: (pos.x - pos.margin)  << 1 , height:pos.height});   // right wall
            // *** servo ***
            dLst.push({fillStyle: 'yellow', x: pos.x2, y: pos.y2, width: 50, height: 50 });
            sAng2 = getSAng2();
            dLst.push({fillStyle: pos.b_c, x: pos.x2 + pos.w2 * Math.cos((SANG-lsAng) * Math.PI/180) * 0.5, y: pos.y2 + pos.w2 * Math.sin((SANG-lsAng) * Math.PI/180)* 0.5, width: delBar(pos.w2, pos.b_c), height:delBar(pos.height, pos.b_c), rotate: (SANG-lsAng)});// current servo
            dLst.push({fillStyle: 'orange', x: pos.x2 + pos.w2 * Math.cos((SANG-sAng2) * Math.PI/180) * 0.5, y: pos.y2 + pos.w2 * Math.sin((SANG-sAng2) * Math.PI/180)* 0.5, width: pos.w2, height:pos.height, rotate: (SANG-sAng2)});// current servo
            for (var rect of dLst)
              $('canvas').drawRect(rect);
            $('canvas').drawArc({fillStyle: 'purple', strokeWidth: 5, x: pos.x2, y: pos.y2, radius: pos.margin});
            $('canvas').drawArc({strokeStyle: '#000', strokeWidth: 5, startArrow: true, arrowRadius: 15, arrowAngle: 90, x: pos.x2, y: pos.y2, radius: 50, start:160, end:220});
          }
          servo.angle(sAng);                      // half position
          servo.on();
        };

        $("#set").on("click", function() {        // jQuery id="close" on_method to click_event, handler_function
          sAng = parseInt($("#in_angle").val());
          stt = performance.now();
        });

        $("#reset").on("click", function() {      // jQuery id="close" on_method to click_event, handler_function
          sAng = 0;
          stt = performance.now();
          // $("#in_angle").val(sAng.toString());    // overwrite text box
        });

        $("#p30").on("click", function() {        // jQuery id="close" on_method to click_event, handler_function
          sAng += 30;
          $("#in_angle").val(sAng.toString());    // overwrite text box
        });

        $("#m30").on("click", function() {        // jQuery id="close" on_method to click_event, handler_function
          sAng -= 30;
          $("#in_angle").val(sAng.toString());    // overwrite text box
        });

        function getSAng2() {
          if (stt) {
            const elaEnd = 5000;
            var elaMs = performance.now() - stt;
            if (elaMs > elaEnd) {
              elaMs = elaEnd;
              stt = 0;
              return sAng;
            }
            return sAng * (elaMs / elaEnd);
          } else {
            return sAng;
          }
        }

      };
      // called on offline
      obniz.onclose = async function() {
        uart.end();
        for (i=0; i<10; i++) {
          servo.angle(0.0); // half position
          servo.on();
        }
      };

    </script>
  </body>
</html>

下のコード、ライブラリはこちら(https://os.mbed.com/users/maro/code/Nucleo_IHS11a/)


Sensor_mbed.cpp
// *** IHS ver1.1a ***
// *** Setting in Sensor.h: every/normal, single-board/cube/cube-dual(row-length) ***
#include "mbed.h"
#include "CLED.h"
#include "SerialTest.h"
// **************** global valiables *************************
extern const int COL_LEN;
// **************** global functions *************************
char getMaxIdx();
// **************** global objects ***************************
Sensor sensor(-70);         // The smaller the value, the higher the height
CLED cled(11);              // IHSxx
SerialTest st;

// ********************** main *******************************

int main() {
// ********************** get initial value ******************
    cled.set(10);
    wait(1);
    sensor.set_adAryInit(); // set initial value
    // st.intvExec('x');
// *************************** loop **************************   
    while(1) {
        sensor.setAd();
        st.intvExec(getMaxIdx());
    }
}

char getMaxIdx() {
    Sensor& sen = sensor;
    const int MAX_AD = 100;
    const uint8_t NG_IDX = 9;
    uint8_t idx = NG_IDX;
    int maxV = 0;
    for (uint8_t i=0; i < COL_LEN; i++) {
        int val = sen.getColAd(i);
        if (val > maxV) {
            idx = i;
            maxV = val;
        }
    }
    uint8_t rev = (maxV > MAX_AD) ? idx : NG_IDX;
    return 0x30 + rev;
}

3duilab

赤外線フォトリフレクタを利用した次世代の非接触空間センサー「双方向ハンドセンサー」を開発しています。電子回路と組込みソフトウェアのエンジニアです。事故で指先を失いました（冬山で凍傷になって）😁 動画まとめ　https://imgur.com/user/3duilab/posts　 website　https://interactive-hand-sensor.com/root/