PIR pyroelektrischer Infrarot Bewegungs-Sensor für den Lego Mindstorms NXT
Typische Signalverläufe des Sensors
Um das Signal des Bewegungssensors nutzen zu können, ist es hilfreich typische Verläufe des analogen Sensorsignales über der Zeit zu kennen. Solche sind in diesem Abschnitt dargestellt.
Bild: Signalverlauf (Rohdaten) einer Hand in 0,5 m Entfernung mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s, zuerst (bei ca. 1 Sekunden) von links -> rechts, dann (bei ca. 3,5 Sekunden) umgekehrt und dann nochmal von links -> rechts (bei ca. 7 Sekunden).
Der Sensor zeigt ein sehr deutliches analoges Signal als Reaktion auf die sich bewegende Hand. Ausgehend von einem Ruhewert von ca. 460 schlägt der Signalwert je nach Richtung der Bewegung am stärksten nach oben oder nach unten aus. Der maximale Rohwert liegt bei ca. 750, der minimale bei ca. 220.
Bild: Signalverlauf (Rohdaten) einer Person (Ausrichtung des Sensors auf den Oberkörper) in 3 m Entfernung mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s, zuerst (bei ca. 3 Sekunden) von links -> rechts, dann (bei ca. 8 Sekunden) umgekehrt.
Man könnte im Steuerungsprogramm z.B die Peakhöhen nach oben und nach unten bestimmen. Dann läßt sich durch einen Vergleich des größten positiven mit dem größten negativen Peak die Bewegungsrichtung bestimmen.
Bild: Signalverlauf (Rohdaten) bei Ausrichtung des Sensors auf die Beine einer Person in 2,5 m Entfernung mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s, zuerst (bei ca. 3 Sekunden) von links -> rechts, dann (bei ca. 8 Sekunden) umgekehrt.
Bei Ausrichtung des Sensors auf die Beine ist das Signal etwas schwächer als bei Ausrichtung auf den Oberkörper einer Person.
Bild: Signalverlauf (Rohdaten) von auf- und abbewegten Füssen in 1m Entfernung.
Die Idee hierbei ist es, mit Hilfe des auf die Füße ausgerichteten Sensors eine Person verfolgen zu können. Obwohl die Bewegung der Füße nun in vertikaler Richtung stattfindet, sollte man mit der gleichen Orientierung bzw. Montagerichtung des Sensors arbeiten, wie bei horizontalen Bewegungen, weil die wechselseitig aus dem Blickfeld des Sensors verschwindenden Füße ebenso einen Differenzeffekt auf den Sensor haben wie eine horizontale Bewegung.
Bild: Signalverlauf (Rohdaten) von auf- und abbewegten Füssen in 2,5m Entfernung.
Hier wurden die Füße etwas schneller auf und ab bewegt, als bei der vorherigen Kurve.
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