GPSモジュール
by K.I
2005/10/01〜2005/10/18
W-FIELDで、GPSモジュールが出てたので衝動買い。
- 早速、届いた。小さくて扱い易そうだな〜。
- マニュアルの分量が多すぎて、ちょっと躊躇してしまうけど。。
- 実際に使いものになるかどうか、分からない。
- 消費電力と、感度、特に位置特定に掛かる時間が心配だ。
- でも、マニュアルを見る限り、思ったより高機能のようだ。
- 少なくとも、実験的にはいろいろ遊べそう。
- でも、バッテリは何のために付いてるのかな?
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まずは、試しにPCのCOMポートに接続して、動かしてみる。
PIN | Function |
| |
| |
1 | 1PPS-out |
2 | GPS-OUT |
3 | DGPS-IN |
4 | GND |
5 | Reserved |
6 | Reserved |
7 | +5V |
| |
- GPS-OUTとDGPS-INは、4800bpsの8bitシリアルインターフェースになっているようだ。
- まず試しに RS232Cアダプタを介して、HyperTerminalでどんな信号が出てくるか見てみよう。
$GPGGA,,2458.9724,N,12125.6550,E,0,00,00.00,000025.0,M,0015.9,M,,*79
$GPZDA,005416,01,10,2005,+00,00*62
$GPGSV,2,1,08,05,44,057,29,06,05,165,29,09,37,033,29,14,43,335,29*7E
$GPGSV,2,2,08,17,12,191,29,18,58,309,31,21,55,314,31,30,38,189,27*70
$GPVTG,,T,,M,,N,,K,N*2C
$GPRMC,,V,2458.9724,N,12125.6550,E,,,,003.5,W,N*17
1秒に1回、上記のデータを出力し続けるようだ。
- NMEAって奴らしい。意外に得られる情報は多い。
- 部屋の中からだから、位置情報はいい加減のようだが、思ったより簡単に使えそうな感触だ。
- 実際に出力されているのは、5種類のコードだけのようだ。
- マニュアルをみながら、簡単にコードの意味を纏めてみた。→よく分からない項目もあるので、かなり適当だが。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
GPGGA | UTC | 緯度 | N/S | 経度 | E/W | FIX | 衛星 | DOP | 高度 | 単 | Geo | 単 | DGPS | DGPS | SUM | − | − | − | − | − |
| Time | | | | | | 数 | | | 位 | 高度 | 位 | time | ID | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
GPZDA | UTC | 日 | 月 | 年 | 時差 | 分差 | SUM | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − |
| Time | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
GPGSV | msg | msg | 衛星 | Sat1 | Sat1 | Sat1 | Sat1 | Sat2 | Sat2 | Sat2 | Sat2 | Sat3 | Sat3 | Sat3 | Sat3 | Sat4 | Sat4 | Sat4 | Sat4 | SUM |
| 数 | 番号 | 数 | SAV# | Eang | Bang | SNR | SAV# | Eang | Bang | SNR | SAV# | Eang | Bang | SNR | SAV# | Eang | Bang | SNR | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
GPVTG | True | T | Magn | M | 速度 | N | 速度 | K | A/D/ | SUM | − | − | − | − | − | − | − | − | − | − |
| Time | | etic | | kNot | | Km/h | | N | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
GPRMC | UTC | A/V | 緯度 | N/S | 経度 | E/W | 速度 | True | UTC | 偏角 | A/D/ | SUM | − | − | − | − | − | − | − | − |
| | | | | | | ktc | | Date | | N | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
- でも、実際はこの通りにはなってなくて、最後が尻切れトンボになっているものがある。
- $〜*の間を数えると、丁度64byte以下になっているのは、理由があるのかなぁ?
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ここまで来たら、簡単に動きそうな気がしたんだけど。。。
- 暫く、時間が取れなくて、久しぶりに繋いだらデータが化けるようになった。
- 1/100ぐらいの割合いで、データらしい部分が見えるけど、ほぼ全体的に文字化け。
- ちょっと悩んでしまったけど、良く見ると間違って6VのACアダプタを繋いでた。
- うーん、それじゃダメだよね。6Vで良かった。9Vぐらいだったら危なかった。。
- 窓際に置けば、検出出来るだろうか。
- 結果から言うと、ダメでした。。
- 位置検出に失敗する。→GPGGAのFIXが1にならない
- 結局、家の中からはどの窓際に持っていてもNG。
- こんどは家の外に持って行ったが、5分ぐらい待ったがFIXしない。。
- 感度が悪い?
- 環境が悪い?→周りが木に囲まれてるから?
- これは、実際にフィールドに出て調べないとダメかなぁ。。
少なくとも、GARMINのGPSなんかと比べると感度がちょっと落ちる感じではある。
こうなったら、外へ持っていって試してみるしか無い。
- どうやって、外でGPSのデータを取れば良いんだろう?
- ノートパソコンはMacしか持ってないけど、USB-シリアルアダプタ使えるのかな?
- シリアルポートがある、ノートパソコンとかPDAでも買う?
- さすがに、ちょっと勿体ないかな。でもいろいろ使えるし欲しい気はするけど。
データロガーみたいなものがあれば良いんだけどね。
- ホントは大容量メモリにデータを録っておきたいけど、難しそうだなぁ。。
- データを変調して、音として録音したらどうだろう?
- ボイスレコーダだったら、数時間取れるから良いかも。
- マンチェスターとかNRZIとかだったら、デジタル録音でも行けるんじゃないか?
で、近くの電器屋に見に行ったんだけど、いまいち良い奴は置いてない。
- 安くてUSB接続出来るやつがあったら、買ったんだけどなぁ。
- やはり、最初はちゃんとGPSが動く事を確認しないと話しにならない。
- でも、ノートパソコンはMacしか持ってない。。。
- 手持ちのUSBシリアルアダプタ(USB-RSAQ2)は、Windows2000はOKだが、OSXはダメみたいだ。
- 仕方がないので、ラトックのREX-US60Fを買ってきた。
- すんなり動作した。ラトックの製品はハズレが少ない気がする。
- GPSとはコネクタで接続するようにして、USBから5Vを取るようにしたので、外に自由に持ち出せるようになった。
→ただ単に、RS232Cドライバを繋いだだけ。
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家の周りでは、位置検出出来なかった。。
- 仕方がないので、ちょっと外で試してみよう。
- とりあえず、車のダッシュボードの上に貼り付けてみた。
→ちょっと怪しい感じ。検問に引っかかりそう。
- 家の周りでは、外でも座標検出出来なかったが、車で暫く走って公園まで行ったらFIXが1になった!
- GPSが4:48の時、実際の時間は13:48だった。
- 丁度、9時間ずれている。GPS出力はUTC(国際標準時)ってことだから合ってるようだ。
- 暫く、止めておいてから再起動させたら、今度はFIXするのが何故か速かった。
- もしかすると、バッテリで前回の座標をバックアップしておいて、次の座標計算を速く出来るようにしてるんだろうか?
$GPGGA,044802,3655.9461,N,13957.1419,E,1,03,09.52,000325.8,M,0039.4,M,,*7C
$GPZDA,044803,16,10,2005,+00,00*69
$GPGSV,3,1,10,01,23,194,43,03,40,223,45,06,18,046,36,13,10,322,33*7C
$GPGSV,3,2,10,15,26,122,29,16,63,326,29,19,09,217,29,21,27,084,39*73
$GPGSV,3,3,10,23,31,294,33,25,65,138,47*79
$GPVTG,,T,,M,,N,,K,N*2C
$GPRMC,044802,A,3655.9461,N,13957.1419,E,,,161005,007.4,W,A*08
- 3655.9461N, 13957.1419Eということで、 GoogleEarthで36.559461,139.571419と入れてみる。
- 。。。全然、違う場所だ。(山の中)
- 仮にその場所をPlaceMarkを登録して、座標を見てみると、
- 36°33′34.05″N, 139°34′17.08″E
- 実際の公園の場所は大体、以下の座標だ。
- 36°55′58.19″N, 139°57′7.16″E
- 暫く、数字を眺めて。。そうか。。下二桁以下は分(′)の単位なのか。。。
- 実際のところ、$GPGGAの説明にも書いてあるんだけど、良く分かってなかった。。
- てことは、度を計算するには、、えーっと。。。
- 3655.9461は、36°+55.9461′だから、36+(55.9461/60)=36.932435
- 13957.1419は、139+(57.1419/60)=139.952365
ざっと40mぐらいの誤差ってところか。十分かな。
- こうなると地図上にルートを表示してみたくなる。
- カシミールのNMEAインポートプラグインを入れたんだけど、読めない。。
- 何故だか、わかんなかったんだけど、良く考えるとMacintoshでファイル作ったので、改行がCRのみになってた。
- 理由が解かれば簡単。K2Editで改行をCRLFに変更。
- 赤がGPSの軌跡、あぁ見事にズレてるなぁ。でも明らかに再現性がある。
- 座標系がずれてるってことか。。西に約280m、北に約350m、で約450mずれてる。
- 日本測地系と世界測地系のずれってやつか。。
- カシミールで、GPSデータのプロパティを見ると、設定があった。
- 測地系をTokyo(GPS)→WGS84にしてみた。これが青い軌跡。ほぼピッタリ!
- おまけは、 GoogleEarth上に軌跡を表示したもの。
- 低解像度でつまらないので、ちょっと斜めから見てみました
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- 感度は程々だが、精度はなかなか良い感じだ。
- 消費電力はどうだろう。 マニュアルを見てみよう。
- 96mA±10% か。。。低消費電力ってわけじゃないけど、まぁこんなもんかな。
- 単三型のニッケル水素電池が約2000mAhぐらいだから、4本使えば10時間ぐらい持たせられるかも。
- コントロールする回路次第ってところか。。。
他のGPSモジュールを知らないけど、基本的には、なかなか使い良さそうだ。
- ノートPCを使わずに携帯出来るようにしたいなぁ。。
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