■コンパクトな人を検知する焦電型赤外線センサ

　人は赤外線を発生しています。自動ドアなどで、人を感知するのが焦電型赤外線センサです。センサ自体を駆動する回路は複雑ですが、回路を含めてモジュール化された製品が入手できます。人を検知できる範囲は、センサ自身の性能とレンズによって大きく異なります。

●パナソニックPaPIRs　5m　EKMC1601111

　直径約11mm、全長14.4mmとコンパクトなセンサ・モジュールです。検知範囲は5mです。白色を秋月電子通商で入手しました。おもなスペックを示します。

• 動作電圧；3～6V
• 消費電流；170～300uA
• 出力電流；100uA
• 出力電圧；Vdd-0.5V
• 電源投入時回路が安定な出力をする待機時間；30秒

●接続

　センサ・モジュールを裏から見た端子名です。出力は、LowがGNDレベル、HighがVddレベルです。正論理なので、人を感知したらHighになります。

　リード線をはんだ付けしました。データシートには3秒以内ではんだ付けを終わらすように書かれています。

　LEDは抵抗内蔵タイプを使ったので、直列に抵抗は入れていません。

●プログラム例　ライブラリgpiozero

　gpiozeroのライブラリにMotionSensorがあります。

　2017年8月現在、RASPBIAN Stretch WITH DESKTOPのカーネルを確認します。8月16日にDebian version 9であるStretch に変更になりました。

uname -a
4.9.41

　インストールされているPythonのバージョンを調べます。

python -V
2.7.13

　インストールされているPython用ライブラリを調べます。

pip list
gpiozero(1.4.0)

　人を検知したら、LEDを光らせます。LEDは11番ピンのGPIO17につなぎます。焦電型赤外線センサの出力OUTをつないでいるGPIO21も、GPIOのどのピンを利用してもかまわないようです。

　非同期でセンサの状態を検知しています。while文は、動作確認用です。センサの出力状態を確認したいとき、#を外してください。print文のインデントはtabを入れますが、表示の都合上スペースを8個入れてあります。このプログラムが動き始めるときには、OSが立ち上がるために30秒以上経過しているので、出力が安定する時間30秒を待ちません。

　センサが人を検知したとき（＝True=High）にLEDを消します。「人がいないとき、人が微動だにしないとき」にはLEDを点灯させます。この焦電型赤外線センサは、赤外線を発生している物体が動かないと、出力はLow（=False）です。

　プログラムをshouden.pyという名前で保存し、sudo chmod 755 shouden.py と実行権を付け、python shouden.py で実行します。

#!/usr/bin/env python
from gpiozero import LED,MotionSensor
from signal import pause
led = LED(17)
button = MotionSensor(21)

button.when_motion = led.off
button.when_no_motion = led.on

#while 1:
#       print (button)
pause()

　記述を変えてみました。焦電型赤外線センサが人を検知したときにTrueを返すmotion_detectedを使います。人を検知するとLEDが光ります。gpiozeroのドキュメントはこちらです。

#!/usr/bin/env python
from gpiozero import LED,MotionSensor
led = LED(17)
button = MotionSensor(21)

while 1:
        if button.motion_detected == True :
                led.on()
        led.off()

　これであれば、gpiozeroのライブラリでなくとも実現できますね。

●プログラム例　ライブラリRPi.GPIO

 　RPi.GPIOのバージョンは0.6.3でした。

#!/usr/bin/env python
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17,GPIO.OUT)
GPIO.setup(21,GPIO.IN)

try:
        while 1:
                if GPIO.input(21) == True :
                        GPIO.output(17,GPIO.HIGH)
                GPIO.output(17,GPIO.LOW)

except KeyboardInterrupt:
        GPIO.cleanup()