 |
製品紹介 カスタマイズ パーツ販売 共同開発 技術サポート 技術情報 お問合せ 会社案内 |
|
||
|
磁気センサー（磁方位コンパス） |
AP-CORE-A/Bの応用例として、
磁気センサの取り付け例を紹介します。磁方位センサは、
地磁気を計測することで、センサが向いている方位を計測できます。
方位には、真方位と磁方位があります。
真方位と磁方位は下図のような関係にあり、真方位は、緯線（真北）
からの角度、磁方位は磁北（地磁気が向いている方向）からの角度
を意味います。日本における磁方位は、真方位に対して約6度から7度、
西にずれており、磁気センサで検知できるのは、磁方位です。
 自動車などのように平面上を動く移動体には、2軸の磁気センサでよいのですが、 飛行機のようにピッチング、ローリング運動をする移動体には3軸の磁気センサ を使用します。ここでは、2軸の磁気センサを使用しました。 機器の構成を下図に示します。構成はGPS遠隔モニタ装置 とほぼ同じで、移動局側に磁気センサを追加し、また、磁方位を視覚的に表示するために、 磁方位表示ソフトを作成しました。  磁気センサは、 アイチ・マイクロ・インテリジェント社の AMI204-DIP6 を使用しました。 磁方位の算出方法ここでは、磁気センサで計測する地磁気の情報から、磁方位を算出 する方法について説明します。今回は2軸の磁気センサを使用するので、 センサからの出力はX軸方向の地磁気HXと、Y軸方向の地磁気HYです。 磁気センサは地磁気を、X軸成分（HX）とY軸成分（HY）に分けて 計測します。磁気センサの方位を変化させ、HXとHYをプロット すると、HXとHYは、下の右図のように円上にプロットされます。 この円の中心に相当する磁気をそれぞれ、HXref、HYrefとすると、 磁方位センサの向き、つまり、ここで求めたい磁方位は、下の右図 にある式で算出できます。HXref、HYrefはあらかじめ求めておき、 HXとHYは磁気センサより計測します。これで磁方位が計算できますね。磁方位の算出式を見ると、アークタンジェントを使っています。 分母がゼロになる場合を想定して、math.hのatan2を使用しましょう。 math.hが使用できない場合は、数表を作るといいでしょう。 HXref、HYrefは、検出する場所の環境によります。必要に応じて キャリブレーションを行い、HXrefとHYrefを再設定します。 最も簡単なキャリブレーション方法は、磁方位センサの方位を変化 させた時の、HX（HY）の最大値と最小値の中間値とする方法です。 （平均値を取ると、データ取得によっては偏りが出るので、中間値 をお勧めします。）  配線図配線図を下図に示します。GPS遠隔モニタ装置 に対して、磁気センサとキャリブレーション用スイッチを接続します。磁気センサの出力はAD変換のJ4に接続します。今回使用する磁気センサ （AMI204）は2軸ですが、出力はひとつしかありません。出力は、XY信号 のHIとLOで切り替えます。XY信号とCS信号はJ9のI/OポートCに接続しました。 HIとLOをプログラムで切り替えます。また、キャリブレーション用スイッチ の信号もJ9に接続しました。J9のI/OポートCで、HIとLOを検知します。  次の写真は配線例です。CPUボードとプラスチックケースの すきまに搭載しました。  実行例磁方位を視覚的に表示するために、磁方位表示ソフトを作成しました。 移動局で計算した磁方位を無線モデムで送信し、PC上で受信して、 磁方位を表示します。 次の動画は実行例です。2Hzなのでカクカクですが、移動局の方位 を変化させると、磁方位表示ソフトの青矢印も変化していることが わかります。この装置は、自動車等の地上を移動する移動体の 運動モニターに応用できます。 お問い合わせ本品はお客様の用途にあわせてカスタマイズを行い販売が可能です。 お気軽にお問い合わせください。 |
 |
 |
|