TJ3は10個の入力ポートがあり、スイッチ（デジタル）も光センサー（アナログ）も混在して使用できます。
というか、デジタル入力だろうとアナログ入力だろうと、アナログ入力として扱っているようです。
ですので、スイッチだろうと、光センサーだろうと、カラーセンサーだろうと読み込みの速度は同じです。
この読み込みに掛かる時間を計ってみました。
1000万回のループを作成し、その中に A=CN1 を組み込みます。
これを実行すると、46秒でした。
これは、光センサーでもカラーセンサーでも同じでした。（あたりまえ）
次に、ループの中の A=CN1 を取り除いて時間を計ると 33秒でした。
つまり1000万回のポート値の読み出しに13秒しか掛かって無いわけですね。
とすると、1回のポート値の読み出しに 0.0000013秒 掛かる事になります。 （1.3μ秒！）
これって、速いのか遅いのか想像も付かない世界だなぁ。
C-StyleのFor-Nextループでは、回数の上限が100回のようです。
ちょっとこれは使いにくいです。
昨日、久々にTJ3に触りました。
被災者の発見をより確実にするためには、モーターのスピードを遅くすることが有効と分かりました。
直進の時のモーターパワーを30%とかにします。
そうすると確かに被災者発見の確率は上がるのですが・・・
傾斜路で止まってしまいます。
なるほど、これか！
これまでの大会で見たTJ3は、傾斜路に掛かると急にスピードを上げて坂道を登りました。
つまり、通常は被災者を確実に発見するためや、黒線を外れにくくするためにモーターのパワーを押さえる。 しかし、そのままだと傾斜路を上れないので（傾斜路に掛かると）モーターパワーを全開にして駆け上がる・・・
こういう筋書きだったのですね。
自分でやってみて、やっと判りました。
これまで、子供のための研究用？として、いろいろな教材を購入していましたが・・・
購入しただけで満足して放置してあったものが山のようにあります。
そのような状態では、「もったいないお化け」がいつ出るかもしれないので、少し掘り起こそうかと思います。
と、いうことで、久々の「TJ3ねた」です。
今回は、カラーセンサーです。
TJ3でロボカップジュニアのレスキュー競技をするときに、TJ3標準のラインセンサーでは緑の判断がやっぱり弱いようです。 そのために開発された（のかな？）カラーセンサーがあります。
しかも、3400円という破格値です。
LEGOマシンでも緑の被災者の発見はすんなりとはいかず、光センサーを改造したり、プログラムで工夫をしたりしています。
もし、このカラーセンサーが流用できたら・・・などと考えて買ってみたのですが・・・ずっと放置してました。
ここのところ、TJ3を使用しているほとんどのチームが、このカラーセンサーを搭載していたと思います。
じゃあ、研究再開ということで・・・
まず、大きさですが、結構でかいです。 ラインセンサーの3倍というところでしょうか？
真ん中が厚くなっており、その内側にカラー感知素子が埋め込まれているようです。 その両脇に白色のLEDが設置されており、床を明るく照らします。 これなら、きっと外光の影響も少なさそうですね。
マニュアルは、英語版のものが１枚だけ添付されているだけですが、これくらいの英語なら（なんとか）分かります。 （まあ、小学生のチームも使用しているのですからねぇ。）
使い方は
(1) 電源を切りましょう
(2) カラーセンサー基板上の「Target」ボタンを押したまま、電源を入れよう
(3) ボタンを離したら、覚えさせたい色の場所に5秒間置いてくれ （白色LED点滅→点灯）
(4) そうするとカラーセンサーの前の色を覚えてメモリに格納するんだ
(5) よっしゃ！ その色は覚えたゾ！ 任せてくれ！
こんな感じでしょうか？
これで、緑の色をカラーセンサーに記録します。
カラーセンサーが緑を感知すると、ポートの値が減ります。（ふだんは100あたりで、指定した色を感知すると0に近くなります。）
これなら、TJ3以外のロボットでもアナログ値を読めれば使えそうですね。
で、実際にプログラムに組み込んでみると・・・
白色LEDがとっても眩しいです。
確かに緑の被災者を感知できます。
でも、感知できるのが2回に1回くらいなんですよね。
現状では、これを搭載したからといって、「もう緑は完璧！」とはならないように思います。
（どうも、ロボットのスピードが速すぎるみたいでした。）
ロボットのスピードを落とすと、認識率が良くなるようです。
ジャパンオープンとかで見たTJ3のチームはほぼ100%の認識率だったと思うのですが・・・もっと他に、何か（認識率を上げる）施策があるのでしょうか？
ここのところ、お世話になっている（というか、良く行く）秋月電子に超音波センサーのユニットがありました。
と思っていたら、これは赤外線センサーだよ、というご指摘をいただきました。 ちゃんと見たら、まさにその通りでした。（お恥ずかしいかぎりです。）
400円という、とてもリーズナブルな値段で・・・吸い寄せられるように買ってました。
はっ！ やばい、また無駄なものを買ってしまった。
この測距超音波センサーですが、簡単にTJ3に接続できました。
まあどれも似たようなものだと思いますが、最小検知距離が10cmなので、レスキューの競技で使用するには・・・どうでしょう？
ロボットの先端から5cm奥まったところに配置すれば、ロボットの先端から5cmのものを発見できるかなぁ？
2008年の蘇州世界大会でも超音波センサーを使用していたチームがいくつかありました。（隣にいた香港のチームも使っていました。）でも、本当に機能していたかどうか（役に立っていたかどうか）疑問です。 現時点では、タッチセンサーの方が安全で確実なように思います。
NXTにも超音波センサーが付属しています。 この超音波センサーはロボットによく使われていました・・・顔として。
じゃあ、この買ってきた測距超音波センサーはどうするの？
どうしよう？
きっと、いつか使うときが来るさ。 はっ はっ はっ。
TJ3UPに付いているラインセンサーの基板ですが、その基板には赤外線フォトインタラプタが搭載されています。
このフォトインタラプタで床の黒線や銀の被災者を見分けるのですが・・・普通に製作すると、フォトインタラプタと床の間隔が10mm程度になります。
組み立て説明書の回路図のところでフォトインタラプタの型番を確認すると、「ITR20001/T」と書かれています。
この部品のデータシートを確認すると、このような図が掲載されていました。
おそらく5mm～6mmが一番感度が良いのだと思います。
そうすると、もうちょっと床に近づけたほうが良いのかなぁ。
ちょっと前の報告で、TJ3UPのCN10は入力ポートとして使用できない。
と、思っていましたが、入力ポートとして使える方法を教えていただきました。
その方法で実験してみると、確かにCN10に接続したラインセンサーが使えます。
と、いうことで、めでたしめでたし。
教えてもらった先は「ORCA研究所」というHPです。
TJ3UPには、10個の入力？ポートがありますが、10番目のポート（CN10）にはLED3が接続されています。
センサーモニターの画面には、CN10のところに、LEDのボタンがあり、そのボタンをクリックすると、TJ3UP本体のLED3が点いたり消えたりします。
取説には、「CN7~CN10は追加のセンサーを接続すると正しく表示されます。」と書かれているので、センサーを接続すれば、入力ポートとして使えるのかと思っていました。
しかし、接続してみても、（センサーモニターの画面上も）なんら変化がありません。（相変わらずＬＥＤ３の制御ができます。）
CStyle_Tj3UP.iniというファイルを見つけたので、その中の怪しいそうな項目を変更してセンサーモニターを表示してみると、CN10の部分が他の入力ポートと同じようになったのですが、値の表示が100%から変化しません。
いまのところ、入力ポートとしては使えないようです。
まあ、レスキューじゃそんなにセンサーを使わないから良いのですけどね。
M&Y研究所（勝手に作るな！）がお届けする、次の実験はジャイロセンサーです。
レスキューの2007年ルールからは、2階に黒線がなくなりました。 さらに2008年ルールからは傾斜路にも黒線がなくなっただけでなく、2階に木の棒が撒かれました。 ロボットはこの木の棒を押したり、乗り越えたりして被災者を発見しなければなりません。
2007年のルールの時には、きちんとまっすぐ進むようにできていればなんとかなったのですが、2008年ルールからは、木の棒の影響で、まっすぐ進むこと自体が困難になっています。
そこで、ロボットがまっすぐ進んでいるか確認するための方法としてジャイロセンサーが使えるか実験してみました。
なれのはてTJ3に、ジャイロセンサーを取り付けて、回転してみます。 そうすると確かに一瞬ジャイロセンサーの出力が大きくなったり小さくなったりします。
この出力を監視していて、大きくなったら左周り、小さくなったら右周り・・・をすればよいはずなのですが・・・そう、簡単にいかないなぁ。 どっち向きに回転してしまった、というのはなんとなく分かるのですが、どれくらい回転してしまった（ズレてしまった）というのは、正確には分からないようです。
まっすぐ進んでいって、何かの要因で意図せずに曲がってしまったら、その曲がった方向と量を計測して、もとの方向に戻す。なんてことが出来ればよいな～と思っていたのですが・・・（今の技術では）出来そうにありません。
ということで、この実験は終了です。
これなら、方位センサーの方が、「なんだか使えるような気がする～！」
ちなみに、このジャイロセンサーのキットを半田付けしたのはＹなので、部品のリードがちょっと長かったりしますが、ご容赦くださいね。
成れの果てになってしまった、TJ3ですが・・・
とりあえず、レスキューの傾斜路は上れるようになりました。
前輪（というか、そのような役割のもの）を左右に設置していたのですが、どうも片輪が空転することがあるので、再度ボールキャスターを真ん中に持ってきました。
光センサーも4個並べていたのですが、どうも隣の基板とショートしているきらいがあるので、ちょっと離したりズラしたりしました。
4個の光センサーにこだわったのは、インターネット上に4個の光センサーを使用したサンプルプログラムがあり、その実力を見てみたかったからです。
で、このサンプルプログラムですが、結構すごいです。 ちゃんとライントレースしていきます。 ちょっとスピードが遅いですが、おそらく確実性を上げるためのものだと思います。 自分で少しスピードを早くするなどの修正をしましたが、ラインから外れずにちゃんと進んでいきます。
う～ん。 キットロボットを製作して、サンプルプログラムを入れるだけでレスキュー競技に参加できるレベルのものが完成してしまうなんて・・・なんというか・・・。
ここのところ、TJ3で遊んでいましたが、キットロボットそのままの形ではレスキューの傾斜路を上れないというのが課題でした。
上れないなら、上れるようにしよう・・・ということで、大改造をしました。
（どこかのメカ好きの師匠から意見をもらっていた事もあったりして・・・）
TJ3はコントロール基盤という割り切りで、その他は新しいベースボードに組み込みました。 昨年末に購入して（ちょっと実験したままお蔵入りして）そのままになっていた、ロボデザイナーが役に立つ時がやっと？来ました。
とりあえず、傾斜でモーターを床に擦らないことと、せっかく買った4個のラインセンサーを使ってみることにしました。
努力の結果、新しい合体ロボットができました。 TJ3UPの面影は・・・なんか全くの別マシンのようです。 苦労してTJ3UPを組み立てたM&Y母は「私の苦労は何だったの？」と嘆いています。
これで、傾斜路も走破できそうです。 また、4個のラインセンサーを無理やり並べてライントレースをしてみました。 こちらもなんとかなりそうです。（4個もいらないという意見はありますが・・・。）
あとは、タッチセンサーと傾斜路センサーがあればレスキューマシンになりそうです。
TJ3UPの基板とロボデザイナーの赤いプラスチックが妙にマッチしていると自己満足してます。 もっとコンパクトにできないかなぁ。
TJ3UPを購入してから、いろいろと実験してきました。
これらの結果から、このキットロボットがレスキューロボットとして使えるかどうか確認したいと思います。（偉そうに！）
以下、あくまでも、私個人の感想です。
・光センサー
ライントレースをするための光センサーは最低でも2個、できれば3個必要です。 ですので、キットとは別にラインセンサーを追加で購入する必要があります。
このラインセンサーは、レスキューで必要な白、黒、緑、銀の4色をきちんと区別できるようです。（これなら、カラーセンサーは要らないのではないでしょうか。）
逆に、ボールセンサーは必要ありません。
・タッチセンサー
基本で、左右2個づつ、合計4個のタッチセンサーがあります。 これならそのままでレスキューロボットに使えます。
・傾斜路の判定
傾斜路に入ったことを判断するための何らかの手段が必要です。
チルトセンサーを追加で購入して利用するのが一番簡単だと思います。
・傾斜路の走破
キットロボットの構成では傾斜路を走破することができません。 縦型だとバタッと倒れるし、横型だとモーターが坂の上の部分で床に擦ります。 これは、タイヤを大きくする等の対策が必要なようです。
・ライト
被災者を発見したときに光らせるランプとして、赤と緑のLEDがあるので、問題ありません。 ちょっと見にくいですが。
ということで、いくつかのオプション品を追加で購入する必要があります。
レスキューチームとしては、レスキュー用として
・ボールセンサーの代わりにラインセンサーを入れて、ラインセンサーを基本で2個にする。
・タイヤを大きいものに交換し、機体が傾斜路の上の部分で擦らないようにする。
・チルトセンサーを同梱する。
というキットがあれば良いなと思いました。
とはいえ、チームメンバー自身が、いろいろと改造して理想のロボットを作っていくのが、ロボカップジュニアだったような・・・。
いろいろと言いたいこと（書きたいこと？）を言ってきましたが、ロボットキットとしての完成度は非常に高いです。 コストパフォーマンスも良いです。
あとは、これまでやってきた「LEGOと比べてどうか」というところですが・・・
・プログラミング C-StyleはC言語をとても分かりやすい方法でビジュアル化しており、基本的なプログラムは簡単に（正確に）組めるようになっています。 また、生のC言語も扱えるようになっているようです。 まあ、LEGOにもNQCやNXCがあるのでこれは、どっちも同じですかね。
・PCとの接続 PCとの接続は、前にも書いたように物理的な線を接続しなくて良い分、LEGOの方が扱いやすいです。
・拡張性 これは断然TJ3の勝ちですね。 ポートが10個あり、アナログ信号もデジタル信号も接続できます。 半田付けは必要かもしれませんが、難易度は高くないと思います。 ちょっとした工作で、いろいろなセンサーを付けられるのは大きなメリットだと思います。
・電池 LEGOは単三電池が6本必要です。 TJ3は3本の単三電池で動きます。 この電源を使って5Vを昇圧して作り出しているのがなんかすごいです。
・メカ部分 ロボットの要とも言うべき駆動部分（モーターや車輪等）はカットアンドトライを繰り返して作っていくことになると思いますが、この部分はさすがにLEGOブロックの方が（慣れているだけあって）やりやすいです。 実際に、（今だに）TJ3で4輪駆動にする方法を見つけられずにいます。
今度は、方位センサー（地磁気センサー）を試して見ました。
これも、TJ3に接続して、出力が0から1に変化するところで回転を止めると、ちょうど東に向きます。
結構簡単だなぁ。
2008年の蘇州世界大会で、地磁気センサーを使って、2階のレッドゾーンを次々と決め打ちしていくすごいロボットがありましたが・・・さすがにそれは出来そうにありません。
この地磁気センサーの分解能は8方位（22.5度）ですから・・・。
もしかしたら、ギャップを進行中に曲がらないようにするとかはできるかも？
加速度センサーの実験をしているときに、ロボットを手で押さえているのに疲れてきたので、ロボットを倒してみると・・・あれっ、こっちにボールを取り付ければ、横型もどきになるんじゃない。 と思いつきました。
ボールキャスターを移動すると、傾斜路を自力で進むロボットになりました。 （さすがに傾斜路の上の部分は、モーターが床に着いてしまって越えられません。）
で、このロボットに、付けられている「三次元加速度センサー」の2軸を使って、傾斜路を（壁を使わずに）上っていくロボットにしてみました。
傾斜路を上に進んで行くときに、ロボットが多少斜めになると、さっきのセンサーの2軸目の数値が変化します。 この変化を読み取って、大きくなれば右回転、小さくなれば左回転をするようにプログラムを直すと・・・傾斜路を上って行きます。 多少曲がっても、勝手に上向きになるように修正します。 という動きができました。
しか～し、とてつもなく遅いです。 これじゃあレスキューの競技時間内ではちょっと終わらないかも、です。 まあ、面白い実験でしたけどね。
実験用に購入したTJ3UPですが、結構楽しいです。
センサーの実験も簡単にできます。
ハードも単純で拡張性もあり、簡単に配線を追加できます。
また、それを支えるソフトも拡張性が考慮され、センサーを追加しても苦労せずにプログラムに組み入れることができます。
本当に、こんなロボットを教材用に１人１台もらえたら、学生は喜んじゃいますね。
と、前置きはこれくらいにして・・・。
レスキュー競技では、2008年ルールから、傾斜路もレッドソーンの一部となり黒線がなくなりました。 この傾斜路の判断は、各チームのアイディアの見せ所ですね。 さらに、どうやって傾斜路の上までロボットを運ぶか、についてもいろいろな考え方があるようです。 傾斜路の壁伝いに壁にぶつかりながら進んでいくとか・・・TJ3シリーズにもチルトセンサーというのがあるそうです。 （私は買うのを忘れました。）
この傾斜センサーの代わりになるか確認しようと思って、かなり以前に買っておいた「三次元加速度センサー」なるものを接続してみました。
このような、外付けのセンサーもTJ3UPには簡単に接続できます。 （これ、大きなメリットですねぇ。）
結果ですが・・・しょせん傾斜路を上れないロボットなのですが、手で押さえながら進めると、ちゃんと傾斜路を感知し、傾斜路が終わり水平になったことも感知できました。
ただ、停止、発信、停止、発信を繰り返すと、そのたびに加速度が発生するので、一定時間過ぎてロボットの加速度が安定した時に計測しなければならないので、プログラムが結構面倒かもしれません。
ということで・・・。
ラインセンサー（光センサー）を3個取り付けた、我が家のTJ3UPですが・・・。
テスト用のレスキューコースを元気に周回しています。
ただ、緑の被災者さんは、助けられたり、無視されたり、かわいそうな状態です。
それはさておき・・・
TJ3UPには標準で1個のラインセンサーが付いていたので、3個余分に買いました。
これで、合計4個になる・・・などと考えていたのですが、結局3個取り付けるのが限界でした。
で、この光センサーですが、詰めて取り付けたつもりですが、30mmの間隔になってしまっています。 ですので左右のセンサーの間隔は60mmです。
ちょっと大きすぎるなぁ。 レスキューの黒線に使われるビニールテープの幅が18mm程度なので、間隔もそれぐらいにしたいです。
ちなみにLEGOのロボットでは、光センサーの間隔を16mmにしています。 これであれば3個の光センサーで、黒線を追うことができます。
TJ3UPの30mmの間隔だと、黒線をまたいでいるにもかかわらず、すべてのラインセンサーの値が白を示すことも有りうるようです。
カラーセンサーくらいの大きさの基盤に、3個のラインセンサーを等間隔に配置したレスキュー用のラインセンサーを製品化したら、レスキューチームに売れると思うのですが？いかがでしょうかねぇ。 レスキューチーム自体がマイナーだから・・・ぶつぶつ。
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