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2021年4月29日 (木)

Sensorstream IMU+GPSを使ってみました

 当方が高精度測位に興味を持ったのは、センチメートル・レベルの測位をしようというような大それた考えではなくて、トランジスタ技術2018年1月号の「書道スキャナ」の記事を見て、一寸面白そうだと思ったのがきっかけでした。

 高精度測位を一寸かじってみましたが、素人にはハードルが高いです。
 その後、下記の記事を見てHUAWEI P10で文字書きが可能であると思い込んで、HUAWEI P10を衝動買いしたのですが、世の中はそれほど甘くなくて、無料のアプリで動作するようなものではありませんでした。

  Performance analysis of GPS+Galileosmartphone raw measurements
  GSA, 30th may2018
  https://www.gsa.europa.eu/sites/default/files/expo/augusto_mazzoni_la_sapienza.pdf
  (p.19参照)

 なお、上記記事の中に出てくる VADASE は絶対座標を検出するのはでなく、相対位置を正確に測定する技術のようでした。
 文字を書くだけであれば、基準点に対する相対位置が判れば、どうにかなりそうな感じです。
 相対位置が判ればよいのあれば、INSの技術が使えそうです。
 昔はINSは超高価だったようですが、現在では、精度は別として、スマホに同様な機能を有するIMUが搭載されているものがあります。
 素人考えですが、原理的には、加速度が判れば2回積分で起点からの相対距離が判る筈です。
 実際にはそう簡単にはいかないようですが、一寸試してみたい気もします。
 
 スマホからGNSS(GPS)のデータとIMUのデータを記録できるアプリを探していたら、以下のアプリを見かけました。

  Sensorstream IMU+GPS - Apps on Google Play
  https://play.google.com/store/apps/details?id=de.lorenz_fenster.sensorstreamgps&hl=en&gl=US
  Updated:February 8, 2013
  Size:252k
  Installs:10,000+
  Current Version:1.0
  Requires Android:2.3.3 and up

  How to Record Data With IMU/GPS Data Application (using Android System)
  https://www.instructables.com/How-to-Record-Data-With-IMUGPS-Data-Application-us/
  
  How to Import and Process Data Recorded With IMU/GPS Data Application (using Android System)
  https://www.instructables.com/How-to-Import-and-Process-Data-Recorded-With-IMUGP/


 ほぼ希望に沿っているようなので、とりあえずHUAWEI Mate 30 Proにインストールして使ってみました。
 なお、ここでは、以下の4種類のセンサの出力をスマホ本体の内部メモリに記録することにしました。
  - Accelerometer
  - Gyroscope
     - Magnetometer
     - GPS Position

以下、記録手順および出力です。

【(01)Toggle Sensorタブで出力を記録するセンサを選択】
01toggle-sensorssensorstream-imugps

 

【(02)PreferencesタブでSD-Card Streamを選択】
02preferencessensorstream-imugps

 

【(03)Log-Fileの名称(デフォルト)を確認→OK】
03set-name-for-sdcard-logfilesensorstrea

 

【(04)Stream送信中】
04stream-established-sendingsensorstream
 

【(05)メインストレージ】
05main-storagesensorstream-imugps

 

出力データはCSVで記録されます。


【(06)MySensorStreams】
06mysensorstreamssensorstream-imugps
 


【(07)mystream_csv(オリジナル)】(画像左クリックで拡大表示)


07mystream_csvoriginalsensorstream-imugp  

 スマホのCSVをメール添付でPCに送信し、エクセルで開きました。
  オリジナルのままでは、データが見にくいです。
  最初の列はタイムスタンプ?


【(08)mystream_csv(修正版)】(画像左クリックで拡大表示)
08mystream_csvmodifiedsensorstream-imugp

 同じ列に同じセンサの出力が表示されるように修正しました。

1:GPS Position
  3:Accelerometer
  4:Gyroscope
5:Magnetometer
6:?
7:?
8:?


とりあえず、加速度データが出力できるようになったので、これから相対位置を求める計算手順を調べる予定です。

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