라인 로봇 센서의 개념

센서의 개념

빛은 일상생활과 떼어놓을 수 없는 자연 현상으로 낮과 밤, 밝음과 어둠을 구분하는 기준이 됩니다. 밝음과 어둠의 변화에 따라 사람들의 생활 패턴은 다양하게 변화합니다. 따라서 많은 활동을 할 수 있는 낮 시간을 좀 더 오래 유지시키고자 하는 빛의 필요가 전구를 발명하는 계기가 되었습니다. 어두운 밤을 지켜주는 가로등, 어두운 책상 위를 밝혀주는 스탠드처럼 빛을 내는 여러 기기들은 우리의 생활과 밀접한 관계를 가지게 되었으며, 빛을 활용하고자 하는 사람들의 많은 노력으로 다양한 전자기기들이 만들어지게 되었습니다. 어두워지면 자동으로 켜지는 도로의 등, 사람을 인식해 자동으로 문을 열어주는 자동문, 전화를 하기 위해 귀에 가져가면 자동으로 꺼지는 스마트폰의 화면 등은 어둠과 밝음이라는 빛의 특성을 이용하는 우리 생활 주변의 전자기기들입니다. 일반적으로 빛은 무지개 색(빨,주,노,초,파,남,보)으로 보이는 가시광선 영역과 빨강색보다 파장이 길어 보이지 않는 적외선 영역, 보라색보다 파장이 짧아 보이지 않는 자외선 영역 등으로 간단히 생각해 볼 수 있습니다. 이러한 여러 가지 빛 중에서 밝고 어둠을 측정할 수 있는 빛센서를 활용하여 검정선을 따라가는 로봇, 즉 라인 로봇에 대해서 알아보겠습니다. 사람의 눈은 가시광선 영역대의 빛을 인식할 수 있으며, 적외선 카메라나 적외선 망원경 등은 사람들이 인식할 수 없는 적외선 영역의 빛을 다른 색으로 전환해줌으로써 눈에는 보이지 않는 어둠 속 물체를 판단할 수 있게 해줍니다. 빛센서 앞 쪽에는 투명한 유리구슬 모양의 플라스틱 두 개가 튀어 나와 있습니다. 비슷한 것으로 보이지만 실제 역할은 서로 다릅니다. 하나는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)로 붉은 빛을 밖으로 내보내는 전구 역할을 합니다. 다른 하나는 포토 레지스터(Photo-resistor)로 외부의 빛을 전기적 신호로 바꾸어 NXT에 전송하는 역할을 합니다. 빛센서는 두 가지의 모드로 작동 가능합니다. 하나는 발광다이오드에서 붉은 빛이 나와 반사된 빛을 포토레지스터에서 감지하는 액티브(Active, 활성) 모드이며, 다른 하나는 발광다이오드에서 빛이 나오지 않는 상태에서 포토레지스터에서 빛을 감지하는 인액티브(Inactive, 비활성) 모드입니다. 액티브 모드에서는 빛센서의 발광다이오드에서 발생하는 붉은 빛이 바닥이나 면에 반사되어 들어오는 빛의 양을 측정할 수 있으며, 인액티브 모드에서는 발광다이오드가 빛을 출력하지 않는 상태에서 빛(주변광)의 양을 측정할 수 있습니다. 빛센서는 아날로그 센서입니다. 아날로그 센서는 센서에서 측정되는 값을 특정한 숫자의 범위에서 제공해 줍니다. NXT는 센서로부터 들어오는 전기적 신호를 0(완전한 어 둠)부터 100(완전히 밝음)으로 변환해 보여줍니다. 따라서 빛센서를 사용해 프로그래밍 할 때에는 문턱값(threshold) 계산에 주의해야 합니다.