はじめに
映画にでてくるトラップのように「人や物が横切ったことを検知したい」そんな夢を実現させました。
レーザー光を使った 遮断検出（ブレイクビーム） を紹介します。
このモジュールでできること
このセンサーでできることはシンプルで強力です。
- 人・物が通過した瞬間の検知（横切り検出）
- 通過回数のカウント
- 侵入検知（簡易防犯）
- 展示物や装置のトリガー（横切ったら音を鳴らす、LED点灯など）
ポイントは、距離や形を測るセンサーではなく、
「レーザーが遮られたかどうか」だけを確実に検出する用途に向いていることです。
部品構成
① レーザー送信モジュール（HW-493）
真鍮色の筒がレーザーダイオード。5V電源を入れるとレーザーを出し続けます。
② レーザー受信モジュール（GND / OUT / VCC）
レーザー光が当たっているかどうかを判定して、OUTピンからデジタル信号を出してくれます。
赤LED付きのものが多く、受光状態の確認に便利です。
③ 受光素子（フォトトランジスタ）
受信側に挿して使います
動作原理
このレーザー遮断センサーは、「レーザー光が受信部に届いているかどうか」 を電気信号に変換することで動作しています。ポイントとなるのは、レーザー送信部・受信部・比較回路の3つです。
レーザー送信部：一定の光を出し続ける
送信側のモジュール（HW-493）には、レーザーダイオードと電流制限抵抗が内蔵されています。
- 電源を入れると、 レーザーは 常に一定の強さで発光
- 点滅や制御は行っていない ただ一直線に光を出し続けるだけ
この「常に同じ光を出す」という単純さが、遮断検出に向いています。
受信部：光を電流に変換する（フォトトランジスタ）
受信モジュールの心臓部は、フォトトランジスタです。フォトトランジスタは、
- 光が当たると 内部で電流が流れる
- 光が当たらないと 電流がほぼ流れない
という性質を持っています。つまりここで、
レーザー光 ＝ 電流の有無
に変換されています。
比較回路：電流の大小を「0 / 1」に変換
フォトトランジスタから出てくる電流は、そのままではマイコンでは扱いにくい アナログ量 です。
そこで受信モジュールの基板上には、
- 抵抗
- トランジスタ
- （場合によってはコンパレータ相当の回路）
が組み込まれており、
- 「一定以上の光があるか？」
- 「それ未満か？」
を判定します。この判定結果が、
- OUT = HIGH（1）
- OUT = LOW（0）
という デジタル信号 になって出力されます。
配線
受信モジュールのピン表記はたいていこの順番です。
- GND：GNDへ
- OUT：PicoのGPIO入力へ
- VCC：3.3V（または5V）へ
- Pico 3V3 → 受信 VCC
- Pico GND → 受信 GND
- Pico GP15 → 受信 OUT
送信（レーザー）側も同様に電源を入れるだけです。（送信側は VCC/GND の2本だけのものもあります）
サンプルコード
リレー記事と同じ挙動で、素子だけ変えても“GPIOをHigh/Lowするだけ”は共通です
from machine import Pin
import time
sensor = Pin(15, Pin.IN) # OUTをつないだGPIO
while True:
if sensor.value() == 0:
print("レーザー遮断！")
time.sleep(0.05)設置のコツ
レーザー遮断センサーは、設置で性能が決まります。
コツ1：送信と受信をしっかり向かい合わせる
少しズレるだけで受信できなくなります。距離が長いほどシビアです。
コツ2：まず近距離で動作確認 → 徐々に距離を伸ばす
いきなり遠くに置くとハマりがちです。最初は 10〜20cm 程度から始めましょう。
コツ3：屋外は太陽光が強敵
直射日光が受信側に入ると誤検出の原因になります。
屋外で使う場合は 遮光筒（黒いストローのようなものでOK）を受信側に付けると安定します。
注意点（安全＆実用）
レーザーは目に入れない
弱いレーザーでも直視は避けましょう。子どもがいる環境では特に注意です。
出力レベル（3.3V/5V）に注意
PicoはGPIOが3.3V系です。
受信モジュールを5Vで動かした場合、OUTが5Vになるタイプだと危険です。迷ったらまず 受信側VCCは3.3V で使うのが安全です。
おすすめ用途
初級：通過検知→LED点灯
「遮断したらLEDを点ける」だけでも達成感が大きいです。
中級：通過回数カウント（ログ保存）
一定時間の通過回数を記録すると、センサーっぽくなります。
上級：防犯／ゲート／装置のトリガー
まとめ
レーザーセンサーは、映画のトラップを再現できる面白いモジュールです。
うまく動かせたときはとても楽しいですので、ぜひ触ってみてください
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