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User Guide - 住友精密工業株式会社
Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Gyro DRMⅢ Dead Reckoning Module Engineering Evaluation Kit Programmer/ User Guide 文書番号 098-1026 Ver.1.0 2006.01 作成 株式会社 〒660-0891 シリコンセンシングシステムズジャパン 兵庫県尼崎市扶桑町 1 番 10 号住友精密工業構内 TEL: 06 -6489 -5886 FAX : 06 -6489 -5910 E-mail : [email protected] -1- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 1. Introduction ポイントリサーチ社より慣性航法携帯モジュール(Gyro DRMⓇ)エンジニアリング評価キットをご購入頂き 有難うございます。私達は、Global Positioning System（GPS）信号が受信しにくい場所や受信出来ない場 所でナビゲーションする際、ユーザーの歩行を検出することにより DRMⓇ が新しい次元の用途を提供します。 私たちは、ユーザーがこの GyroDRM を同意して頂けることを望んでいます。 ；GPS は、動作上必要としていません。Gyro DRM Gyro DRMⓇ は、ナビゲーション自体を含んでいます。 は、ユーザーの歩幅や歩数,磁北及び気圧の高度をもとに独立した位置情報を出力します。モジュールに GPS レシーバーと接続されている場合は、自動的にキャリブレーションするように設計されています。また、GPS が停止している間も、信頼できる位置データを出力します。 − 警 告 − 電子ナビゲーションデバイスのように推測航法モジュールは、ナビゲーションの援助として考えられます。 しかし、Gyro DRM は一定の制限を持っています。Gyro DRM をどうような場合に使用するか或いは使用方 法を理解するかは全てユーザーの責任です。電子ナビゲーションデバイスは、人による判断と注意が必要で す。 このマニュアルは、DRM モジュールについて記述します。この新しいモジュールは、以前のモジュールと 同じアプリケーションですが、ソフトウェアのメッセージが多く変わっています。又、電源や接続が幾つか 異なっています。しかし、以前の DRM を使用しているユーザーでも、最新のモジュールを使用するにあた り問題はほとんどありません。 1.1 Purpose この文書は、ナビゲーション・システムへの統合や DRM の性能評価をする必要があるエンジニア及び専門 家のような技術系ユーザーのためのものです。このマニュアルの第 1∼7 章で、評価キットのハードウェア, 初期セットアップ及び DRM の使用法を説明します。第 8 章より、推測航法モジュール(Gyro DRM)とホスト・ コンピュータ間のシリアルプロトコルの定義を説明します。尚、この章には、コマンドを使用する為の操作 順序,モジュールの初期化やキャリブレーションなどを示唆しています。最終章では、DRM を使用した際の 一般的なナビゲーション機能の実行方法について提案しています。 1.2 Version DRM は、ハードウェアとファームウェアの両方を継続的に改良しています。このマニュアルのバージョン は、ファームウェア ・バージョン 2.00 に当てはまります。ここで説明されているいくつの事柄が古いユニ ットに当てはまらないかもしれません。ユーザーが、初期のファームウェアを搭載した DRM-Ⅲを持ってい るならば、現在のバージョンにアップグレードすることは可能です。その際、工場でモジュールを再設定す ることが必要となります。詳細な情報については、ポイントリサーチ社にご連絡下さい。 DRMⅢ Host バージョン 2.00 は、ファームウェアの古いバージョンと完全に互換しています。しかし、 DRMⅢHost の古いバージョンがインストールされるならば、レートジャイロのサポートすることが出来ま せん。また、Start-up デフォルトを設定することができないでしょう。(8.4.22 ”Set Power-Up Defaults”55 ページをご参照下さい。) -2- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 2. Principles of Operation DRM は、歩行毎に進んだ方向と距離を測定することによって、初期設定または出発点からのユーザー変位 を測定します。進んだ方向は、磁気センサを使って測定されます。距離は、加速度センサのデータを使用し、 歩行毎に追跡し測定されます。出発点の位置が分かり、歩行毎の距離と方向の計算及び継続的にデータが取 得されているならば、いつでもユーザーは、自分の位置を知ることができます。又、GPS の位置データが利 用出来る際は、蓄積された小さいエラーを修正するために GPS データを使用し、距離と方向の補正計算を行 います。 -3- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 2.1. Electronic Hardware 図 1 は、DRM の主要なハードウェアの構成を示します。電子センサは、3 次元でユーザーの動作を測定す るために使用します。3 軸のシリコン磁気センサは、地球磁場を測定するために使用します。3 軸のシリコン 加速度センサは、動的と静的なデータを提供します。加速度センサは、歩行検出を可能にし、コンパス方位 より測定した磁場の水平成分を分析する際に使用します。気圧トランスデューサは、既知の高度からの気圧 高度を計算するために大気圧を計測します。温度センサは、温度変化によるセンサのデータ出力を補正する 為に使用し、全てのセンサの動作環境を計測します。 内蔵されている小型 12 チャンネル標準位置サービスの GPS レシーバーは、ポピュラーな SiRF チップを もとにしています。尚、主電源がオフされた際、リチウム電池は年鑑データを取得する為にバックアップ電 源として使用します。GPS アンテナがアクティブな際は、電力消費量を最小にするためにレシーバーの受信 頻度を調整します。バッテリー電源は、リチウムイオンポリマー・バッテリーを使用しています。バッテリ ーの電圧は、集積回路内の電源供給デバイスによって調節され、センサや他のエレクトロニクスに供給され ます。 2.2. Signal Processing Figure2. Gyro DRM TM データと信号処理は、16 ビットマイクロコントローラとファームウェアによって処理されます。ファーム ウェアは、センサ信号を別々のパラメータに変換し、コンパスの方位計算，歩行の検出，高度の計算及び推 測航法の位置計算を行います。 カルマンフィルタ(KF)アルゴリズムは、蓄積されたポジションエラー(EPE)と他のファクターにもとづい て GPS ポジション及び推測航法ポジションを結合するために使われます。位置データの結合は、ユーザーに とって明白な方法で行われ、連続的に位置データが DRM から出力されます。又、KF は、歩幅や DRM 装着 時のオフセットを継続的に補正し更新します。これらの補正は、ユーザー歩行時の負荷，疲労及び地形によ る各パラメータの変化を補うことが出来ます。 -4- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 3. Getting Started エンジニアリング評価キットは、ユーザーインターフェイスの(ホスト)コンピュータを除き、GPS との統 合や推測航法ナビゲーション技術を行う際に必要な情報を全て提供しています。DRM とバッテリーは、ベル トクリップの付いたボックス内に設置されています。ユーザーのベルトに DRM を装着して下さい。図 3 は、 本キットの構成を示します。 3.1. Mounting the DRM DRM の最も良い装着場所は、上部にあるベルトクリップでユーザーのベルト後ろ中央に留めます。良い結 果のためには、モジュールは堅くベルトに装着するべきです。この位置に設置すれば、本体は揺れず、又ユ ーザーの動作を妨げません。体の後ろ中央への設置は、ユーザーの腕がユニットに当たること防止し、ユー ザーが身につけている可能性のある磁性体から遠ざけます。又、ユーザーが上部の胴を回すことによって引 き起こされる方位誤差からの影響を最小にします。 3.2. Battery 内蔵バッテリーは、高電圧を供給できる充電可能なリチウムイオンポリマーセルパッケージです。ユニッ ト上部の ON/OFF スイッチは、電源の ON/OFF を制御します。DRM を使用しない際は、必ずスイッチを OFF のポジションにセットして下さい。スイッチは、誤作動を防止するためオンとオフの位置でロックする 構造になっています。スイッチを操作する際は、外側へスイッチレバーを引いて使用して下さい。 ユニットを使用する前に、同梱されている充電器を使って必ず内蔵バッテリーを充電して下さい。尚、他 の充電器を絶対に使用しないで下さい。 まず、DRM 専用変圧器と 120VAC，60Hz が供給出来るコンセントに接続し下さい。次に、DRM 専用変 圧器と DRM 専用充電器を接続して下さい。最後に、DRM に搭載されているバッテリー充電用ソケットと DRM 専用充電器を接続して下さい。充電されている間は、赤い LED が点灯し、完全にバッテリーが充電さ れると緑色の LED が点灯します。完全に充電されたバッテリーは、約 24 時間程度連続で動作することが出 来ます。但し、動作時間は、GPS のパワー・マネジメントモード(4.1.1 を参照)に依存します。DRM は、5 ∼9V の間で動作し、他の直流電源からも電力を供給されます。電力消費量は、平均 200mW です。 3.3. Host Computer DRMは、オプションのData Logging用メモリー，Stand-alone data logger或いはデータの取り出しや表示 を行う際、ホスト・コンピュータと接続して使用します。ホスト・コンピュータは、DRMの特徴であるキャ リブレーションとデータ出力を調整します。モジュールは、ハードウェア或いはソフトウェアとの接続は不 要で1対のRS-232シリアルポートを通しホストと通信します。尚、通常のボーレートは9600ですが、他のボ ーレートに変更することも出来ます。 -5- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 3.4. DRM Hardware Figure3 Gyro DRM TM Engineering Evaluation Kit components パッケージされていない回路モジュールの電子装置を取り扱う際は、必ず適切な静電対策を行い、DRM 回 路基板の端を持ち取扱って下さい。ESD と回路基板表面の汚れは、DRM の性能に影響します。 3.4.1. Data Logger Option DRM は、8 メガビットのフラッシュメモリは、Stand-alone Data Logger としても使用することが出来ま す。このメモリーは、約 28,400 のレコードを保存することが出来ます。格納されたデータは、記録間隔とバ ッテリーの寿命に依存しますが、1 週間近く記録することができます。外部の拡張バッテリーパックは、デー タをログするアプリケーションとしても利用可能です。別冊のマニュアルとソフトウェアは、本オプション をご注文された場合のみ同梱されます。 3.4.2. Waterproof Housing Option 防水加工のハウジングは、DRMが水に浸かるような用途でもオプションとして入手可能です。防水性のコ ネクタは、データの取得/保存やGPSアンテナを電気的接続することを可能にします。データ用のコネクタは、 防水加工されており電源スイッチとして使用出来ます。防水加工されたアルミのハウジングは、内圧を等し くする為に、特別な膜と独自のOリングシールを使用しております。つまり、気圧センサと他のエレクトロニ クスが動作出来る環境を保持しています。 -6- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 3.4.3. OEM Options DRMのエレクトロニクスは、OEMによる装置として利用することが出来ます。ワイヤハーネスとGPSアン テナ同軸ケーブルは、DRM回路基板と接続することで利用出来ます。注文したハードウェアとソフトウェア の部分的な修正は、特定の必要条件を満たせば適応することもできます。DRMは、ファームウェアの改訂を 容易に行うことができ、再プログラムすることも可能です。 3.5. Testing Considerations テストを行う際は、自動車，スチール構造の建物や埋め込まれたパイプのような磁性体が、方位エラーを 引き起こす可能性があることを認識して下さい。又、ユーザーの後ポケットにスチール或いは磁性体が入っ ていれば、地球の磁場をゆがめることができます。 磁気の偏角，ボディオフセットと歩幅は、ホスト・コンピュータによってモジュールに入力することがで き、また入力すべき最も重要なキャリブレーション値です。電源投入の際、モジュールは、偏角と方位のオ フセットは0，歩幅を800mmにデフォルト設定しています。しかし、この値は、SDFLTコマンドによって変更 することが出来ます。設定変更し再度電源投入すれば、新しいデフォルト値に設定されます。 データ取得の開始及び終了する際に過度の小刻みな揺れやそわそわした場合、DRMが歩幅として検出し、 誤った距離データを追加する可能性があります。 3.6. LED Indicator DRMは、赤いダイオード(LED)を搭載しています。LEDは、DRMのハウジングカバーを取り外すと見るこ とが出来き、このLEDは、修理する際の助けとなります。正常に動作している際、LEDは、約1秒に一回の規 則的な割合で点滅しています。つまり、LEDは、約1/2秒で光り、次の約1/2秒で消えます。もし、LEDが点滅 していない或いは非常に速い間隔で点滅しているならば、DRMの電源或いはモジュールのハードウェアを回 帰させて下さい。 Figure4 External connections -7- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 4. GPS Interface DRMは、最適な位置を出力するために、GPSの位置と推測航法による位置を結合することが出来るカルマ ンフィルタを含んでいます。このフィルタは、ACALメッセージを使ってコントロールしています。このフィ ルタが有効となっており、GPSの位置が入手可能な際、フィルタは、推測航法とGPS情報の両方から位置出力 を引き出します。又、カルマンフィルタは、ユーザーの歩幅とDRM搭載時のオフセット（ボディオフセット） を継続的にキャリブレーションします。外部のGPSレシーバーからのデータは、ホスト・コンピュータによっ て出力されます。このデータは、OBSRバイナリメッセージという形式でDRMとカルマンフィルタ内に転送 されます。 カルマンフィルタは、ACALコマンドによって使用不可にすることは出来ますが、通常スタートアップデフ ォルトでは、フィルタ使用可になっています。GPSデータを受信出来ない場合、カルマンフィルタは動作しま せん。また、GPSデータが途中で受信出来なくなった場合も、推測航法のみで計測を行います。従って、普段 使用する際は、それを使用不可にする必要は全然ありません。 4.1. Built-In GPS Receiver DRMは、SiRFチップの民生GPSレシーバー（12チャンネル内蔵）を使用しています。GPSレシーバーの初 期設定、パワー・マネジメント機能及びレシーバーとDRM間の必要な通信は、全て提供されています。DRM のGPS操作モードがオンであれば、受信機がオンであるかどうかに関わらず動作します。しかし、このモード は、電力消費量と全体の精度に対して比例関係があります。尚、低出力でアクティブなGPSアンテナは、キッ ト内に同梱されています。 アンテナは、ベルクロ（マジックテープ）によって肩又は帽子に付着させて下さい。もし、ユーザーが違 うアンテナを使う必要とする場合は、ポイントリサーチ社に連絡して下さい。さもなければ、損害が結果と して生じます。DRMとGPSとの統合は、空の見通しが良い環境で初期の位置決めを行う際必要となります。 次の位置決めは、推測航法とGPSデータを使用します。 接続されているGPSレシーバーが動作している際、DRMは、レシーバーからの個々の情報をDGPVTメッセ ージ（50ページを参照)で出力します。DGPVTメッセージは、GPSレシーバーからのデータを要約しています。 又、本メッセージは、DRM以外の他の目的に使用することもできます。 4.1.1. Power Management 接続されているGPSレシーバーは、推測航法モジュールよりもかなり多くの電力を消費します。この為、 DRMは、バッテリーの消費を最小化するために巧妙な電力管理方法でGPSレシーバーを操作します。この管 理方法とは、動作を4つのレベルに分け、ユーザーのニーズに最も適するようバッテリー寿命と比例するナビ ゲーション精度をユーザーが選択することが出来ます。 レベル0はオフです。レベル1 Low は、最も少ない電力を使います。；レベル2 Intermediate”は、多少の 電力を消費します。レベル3 High”は、更に電力を消費します。レベル4 Continuous”は常時データを受信し 最も電力を消費します。レベル3は、レシーバーをオンとオフを繰り返しますが、カルマンフィルタが最もよ い結果を得る為に、必要があるごとにGPSデータを供給します。 レベル1と2におけるレシーバーの動作は、カルマンフィルタの位置決定を行う為のクラスタへのデータ供 給，キャリブレーション及びデータの取得を行います。レシーバーが、ある一定レベルにポジションエラー -8- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide (EPE)が累積されるまで電源オフにします。このサイクルが繰り返し行われます。GPSが受信しない場合/使用 しない場合は、ユーザーが移動した割合によってEPEは増加します。ユーザーがゆっくり動いている或いは全 く動いていない場合は、レベル1と2において、GPSレシーバーの電力は消費しません。レベル1の場合、EPE が75メートルに達した際GPSの動作再び始めます。；レベル2の場合は、EPEが50メートルに達した際再び動 作を始めます。 レベル3の場合は、EPEに関わらず5秒毎に位置決定を行う為、DRM自身で電力を周期的に管理しています。 このモードにおいて、レシーバーは入手可能な全ての衛星が完全に取得されるまで最大限の電力を消費しま す。これは、時々とぎれる位置データを受信する為、必要がある時だけ電力を消費します。新しい衛星が受 信された際或いは位置決定が終了した際、レシーバーは、最もよい精度を維持する為に動作を再開します。 長期的に20%程度消費電力を低くしたサイクルは、レベル3によって達成されます。レベル3において、GPS 信号が入手できないならば、レシーバーは、再度受信を試みる前に、5分間受信を止めます。 レベル4の場合、連続電源モードにおいてのみ、GPSレシーバーを動作させることができます。レシーバー は、EPE或いは電源消費に関わらず毎秒データを送り、連続で位置決定を行います。 内蔵のGPSレシーバーの動作モードは、GPSCTコマンド(49ページ参照)によって設定することが出来ます。 尚、電源投入或いはリセット後のGPSレシーバーモードは、工場で設定されたデフォルト状態になります。し かし、SDFLTコマンド(55ページ参照)によって、この設定を変更することが出来ます。 4.2. Automatic Initialization and Calibration (Kalman Filter) DRMは、出発点からの北と東方向への距離を位置として出力します。緯度と経度が、INIPメッセージ(42ペ ージ参照)によって出力される際は、現在の緯度と経度も同時に出力されます。 DRMは、GPSが受信できる際、推測航法データとGPSデータを 補完する ことができるカルマンフィルタを 使用して出力されます。このフィルタは、現在の状況下で最も正確と考えられる位置を補完し出力する為に、 それぞれの相対的な長所と短所を考慮します。また、このフィルタには、歩幅とボディオフセットを決定し 補正する機能があります。外部のGPSレシーバーよりGPSデータは、内蔵のGPSレシーバー或いはOBSRメッセー ジ(48ページ参照)を通して出力されます。 カルマンフィルタによってGPSデータが使用される際、GPSポジションエラー(EPE)は、30メートル未満にな っています。最初の位置決定は、モジュールの緯度と経度の初期設定によって行います。その後、カルマン フィルタは、継続的に歩幅,ボディオフセット,北,東,緯度及び経度を補完し、EPEが100メートル或いはそれ 以下になるようにGPS位置データを使用し積算します。尚、カルマンフィルタにてGPSデータを使用する際は、 INIPコマンドを使用しないで下さい。INIPが優先されこのフィルタを再スタートされてしまいます。 -9- Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 5. Special Features Gyro DRMのファームウェアバージョン2.00は、4つの特別な機能を提供しています。 1) GPRMCのNMEA文が毎秒出力されます。 2) 歩行検出のロジックと連携して、モジュールは、ランニング,横や後歩きを検出し,又 適切な時に、推 測航法の精度を高める為に歩幅と方向を補正することが出来ます。 3) ユーザーのカロリー消費が計算され出力されます。これらは、歩行に費やした労力や体の機能を管理す る為に別々に算出されています。又、累計で入手することが出来ます。 4) 磁気コンパスに加えて、角速度センサは、ノイズ，磁気の乱れ及び高い加速度の影響を最小化するため に、磁気コンパスとともに補完します。この補完により、磁場の乱れた環境でも安定して方位を検出す ることが出来ます。 5.1. NMEA Output 米国海洋電子機器協会は、他の装置やソフトウェアを広く使用されている『Standard for Interfacing Marine Electronic Devices』にて定義しています。 これらを使用する為に、Gyro DRMは毎秒GPRMC文(NMEA標準の バージョン2.20)を出力するように設定することができます。 このメッセージフォーマットと規定内容については、参考文書を参照して下さい。DRMは、下記のフィー ルドを満たしています： ①UTC 最初このフィールドは、空になっています。接続されているGPSレシーバーからの最初の位置が決定さ れれば、モジュールはGPSデータが利用できなくなってもUTC時間を出力します。尚、NMEA文によって 出力される時間は1ミリ秒の分解能がありますが、メッセージ伝達時間の遅延によってこの精度は信頼す ることはできません。しかし、UTCは2秒よりは正確です。 ②データステータス 緯度と経度は、GPSの位置決定或いはINIPメッセージ(42ページ参照)によって初期設定が行われるまで 無効(コード V )を示しています。その後、GPSの受信有無に関わらず、いつも有効な(コード A )を 示します。 ③緯度と経度 最初の初期設定はゼロを含みます。その後、これらのフィールドは、補完したナビゲーション位置を報 告します：推測航法とGPSデータ(入手可能ならば)は、カルマンフィルタによって統合されます。 ④グラウンドの上の速度 このフィールドは空です。 ⑤軌跡 モジュールのコンパスによって決定された方位が報告されます。 ⑥日付 このフィールドは空です。 ⑦バリエーション(傾斜) モジュールで使用されている値が報告されます。この値は、デフォルト，IMVARコマンド(44ページ参 照)によって入力されたもの或いは内蔵の世界磁気モデル(12ページ参照)によって計算されたものです。 - 10 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide NMEAが出力された際、DRMの通信パケットと混合され出力されます。NMEA文はパケットとして構造化 されていますが、全て受信機とソフトウェアでテストした結果、NMEAとDRMのパケットフォーマットの違 いがある為、混乱を十分防止することが出来ます。 NMEA文は、チェックサムを出力し、他のDRMの通信と同じボーレートで出力されます。−通常は、9600 ボーです。NMEAは、4800のボーレートを指定することが出来ますが、NMEAに対応するほとんどの機器は、 非標準のボーレートに対応しています。4800ボーで動作させる必要があるならば、モジュールは、BAUDコマ ンド(37ページを参照)を使用し、スタートアップ後より遅いスピードに切り換えられることが出来ます。尚、 デフォルトで4800ボーの通信レートに工場で設定することが出来ます。4800ボーで動作させるならば、DRM との通信も同じ遅いレートになります。従って、状況によっては、他の機能を正常に動作させることが出来 なくなるかもしれません。 5.2. Pedometry 歩行を検出するモードとして、2つの機能があります。 1) ランニング 2) 横及び後ろ歩行 各機能は別々に使用可能することが出来ますし、両機能を使用不可にするも出来ます。 ランニングは、各ステップ中で浪費されたエネルギーの推定や歩調を推測航法のキャリブレーションを使用し歩幅を 広げ検出します。歩幅の広がりを示す量は、概算されているエネルギーと関連します。 横と後ろへの歩行は、加速度計信号を一定のパターン(「信号」)を見分けることによって検出します。検出される際 は、歩幅は短くなり、方位は歩行に対し回転します。 この機能は、どちらも正常な歩行時の推測航法に比べると精度は悪くなります。これらの機能は、通常でない条件 下で歩行する際に精度を高めます。 例えば、ランニングの検出は、通常の歩行よりも歩幅を広げて計算されます。又、横と後方への歩行検出が有効に なっている際、常に検出出来る訳でありません。このように、2つの歩行を検出する拡張モードは、それぞれ使用するこ とは可能ですが、使用不可にすることも出来ます。『Pedometer Control』については、40ページを参照して下さい。パ ワーアップデフォルトについては、55ページを参照して下さい。 横/後ろ方向の検出は、前と横への加速度の差異に依存して検出していることに注意して下さい。また、ボディオフ セットが誤っているならば、そのデータは信頼することは出来ません。 - 11 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 5.3. Metabolic Estimates, Activity, and Body Orientation DRM-Ⅲは、DRMを装着した人についての追加情報を提供することが出来ます。このデータは、Log記録として入手 出来ます。又、LoggingメモリーがあるかどうかはMETABコマンド（51ページ参照）にて取り出すことが出来ます。 5.3.1. Metabolic Estimates Gyro DRMは、人のカロリー総消費量を出力することが出来ます。これは、1977年にPandolf、GivoniとGoldmanによ って提案された方程式を適用しています。他の研究者は、この方程式が有益な結果が得られること認めています。(62 ページ参照文書内の参照1と2を参照。) 方程式： M = 1.5W +2.0（W + L）（L/W）2+ η（W + L）[1.5V2+0.35VG] M = 新陳代謝の割合(W) W = 物体の重量（Kg） L = 積載量（Kg） V = 歩行スピード（ｍ/ｓ） G = 道路勾配（％） η= 地形要因(η= 1.0) この方程式は、3つのパラメータ持っており、1と2項目のパラメータは、重量のみに依存しています。3項目のパラメ ータは、歩行するのに必要な新陳代謝の労力が加えられます。又、速度と勾配は、モジュールにて測定します。 モジュールは、歩行に依存する3項目のパラメータと全方程式から算出した総計を出力します。又、モジュールは、 合計を計算し、これらの累計も出力することが出来ます。ワット秒は1ジュールで、これをカロリーに変換しています。モ ジュールは、カロリー単位でこれらの累計を報告します。(キロカロリーではありません。) （傾斜の計算入力が含まれる3項目のパラメータの評価は、高度によるノイズなど、短期間にエラーが実際起こること に注意して下さい。この項は、ユーザーが上り坂を歩行している間さえ、実際に負になる場合があります。しかし、勾配 は、直線性のモデリング方程式に入り、必要する新陳代謝は、時間とともに蓄積されるかあるいは総計されるので、短 期の歪みはすぐになくなります。数分或いはそれ以上の時間計測した場合、累積した値はこのノイズなどの影響は受 けません。) 物体の重量、積載量及び地形による3つの定数は、直接モジュールが決定することは出来ません。従って、初期設 定を行う必要があります。これらのパラメータは、パワーアップデフォルト値に設定することができ、仕事量は、起動或 いはリセット後に変更されます。これらの機能は、METAB/DMETABコマンド(51ページ参照)を通して出力されます。 5.3.2. Activity DRMの加速度センサからの信号は、重力成分を取り除くバンドパスフィルターを介しています。全体の加速度量を 利用することで、ユーザー身体活動のインデックスとして使用しています。ユニットは、この量を出力することは出来ま せんが、加速度の幅を持った正数です。 インデックスは、累積量というよりも動的を示します。これは、重いフィルタではあるけれども、約2秒すぐ前のユーザ ーのカロリー量を出力します。 5.3.3. Body Orientation ローパスフィルタした加速度センサデータを使用する際、コードは、DRMの6つのリファレンス面のどれが 最も高い加速度を得たかを評価します。つまり、どの面が上になっているかを評価します。これは、着用者 の方向付けを推論するために使われます。これらのコードは、51ページの ています。 - 12 - Metabolic Estimating”に説明され Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 5.4. Gyro 角速度センサは、ノイズ，周囲の磁気環境の乱れや高い加速度が加わる環境下で方位角を検出する際に使 用します。このセンサがオンに設定されている際は、磁気コンバスでの計測結果に重みをつけ補完し、合成 方位を検出します。検出方法は、角速度センサが方向の変化を計測する入力値を求め、磁気コンパスで方位 角の値を検出します。磁気コンパスは、合成方位が時間と共に磁気の値に集中することを可能にしており、 相対的な定常の動作期間が長くなっても真の方位角を保持することが出来ます。 5.5. World Magnetic Model DRMは、世界磁気モデル(WMM)が内蔵されており、磁気の偏差を計算する能力を持っています。WMMは、緯度, 経度と磁場を関係づけている168の球形高調波ガウス係数で構成されています。さらに、時間変動を評価する 為、168の係数からも構成されています。このモデルは、米国とイギリス国防省の両方によって承認されてお り、5年間使用することが可能です。詳細については、62ページの参照文書内の参照6をご参照下さい。地域 で磁気の変化がない際、WMM偏角は、±1/2度の精度であることを想定しています。 本モデルの使用は、緯度,経度,高度及び日付を必要としています。通常、DRMは気圧計から高度，接続され ているGPSレシーバーから緯度,経度及び日付を取得します。従って、WMMは接続されているGPSレシーバーの オプションとしても役立ちます。 起動デフォルト磁気の偏角が0或いは偏角がINIVARコマンド(44ページを参照)を通して入力されていない 場合は、最初の有効なGPSの修正データを取得した際に、DRMは自動的にローカルの磁気偏角を計算,実施する ためにWMMを使用します。もし、磁気偏角が起動デフォルト或いはINIVARコマンドから入手可能であるならば、 この自動的な計算を行いません。しかし、初期設定された値が疑わしいならば、計算を強制的に行います。 計算を強制的に行う或いはGPSなしでWMMを利用するためには、最初に緯度と経度を設定するINIPコマンド (42ページ参照)にて出力して下さい。(GPSがすでに正しい位置を出力しているならば、これを省略して差し 支えありません。) 次に、現在の日付と時間を 2 に設定するWMMコマンド を出力して下さい。(45ページ 参照)計算が広範囲なので、DRMはバックグラウンドモードでそれらを実行しますが、算出される偏角は、約 0.5秒後DWMMメッセージにおいて表示及び報告されます。 5.6. Magnetic Anomaly Detection DRMは、地球磁場を数値で表示させることが出来ます、磁場が規定した値より弱く或いは強くなった際、 磁場が乱れている可能性を報告することが出来ます。−これにより、コンパスのエラーを示すことが出来ま す。規定した値は、本体を使用している場所における地球磁場の実測値に比例しています。しかし、この値 は、工場でロードした値と異なっているかもしれません。モジュールは、現在の磁場を計測し報告しますの で、再キャリブレーションは、磁気が乱れた環境から離れたよりよい環境で行って下さい。 規定値に加え、磁場の乱れを検出した際は 交差と百分率で表した数字で出力します。この百分率は、計 測した磁場の強さが、設定した規定値から外れているかを出力します。もし、交差があまりにも低く設定さ れている場合、偽の磁場の乱れを報告することになります。尚、モジュールが回転している場合、フィルタ からの一時的な応答は、全体の磁場計測に小さな歪みを作った状態での磁場成分を当てはめます。従って、 ユーザーが指定出来る最小の交差は5％です。（ユーザーは、磁場の乱れを報告する必要がない特別な場合に おいて交差を 0 に設定することが出来ます。）ダイアログは、Gyro DRM Hostを使用すれば、規定値と交 差の両方を容易に設定することが出来ます。7.4.10 Mag Anomを参照して下さい。メッセージの詳細につい ては、8.4.23 Magnetic Anomaly Reportingを参照して下さい。 - 13 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 6. Connections and Serial Interface DRMは、下図のように送受信の通信が同時に可能なシリアルインターフェイスを提供しています。 モジュールのエレクトロニクスとの接続は、図5にあるJ7の10ピン(Harwin 番M80-8661022)より出力され ています。表1は、これらのピンとの接続を説明しています。ワイヤハーネスは、Harwinのツールを使って、 J7から取り外すことができます。 Table1: DRM I/O J7 Pin Name In/Out Function 1 VSUPPLY In 電源（+5∼9V） 2 SYS_RCVD In ホスト・コンピュータからデータを受信 3 SYS_TXD Out ホスト・コンピュータにデータを送信 4 PGND n/a 電源GND 5 RESERVED n/a 未使用。（このピンに接続しないで下さい。） 6 RESERVED n/a 未使用。（このピンに接続しないで下さい。） 7 RESERVED n/a 未使用。（このピンに接続しないで下さい。） 8 DRM5V REF Out 内部の5Vをモジュールから参照します。このソースをロードしないで下 さい。 9 BOOTLOAD In Bootloadのモードは、10ピン（DRM3.3VREF）を電源がオン或いは、ハ ードウェアのリセットを実行している間に一瞬ショートすることによ って起動します。これは、フィールドを再プログラムする為に使用しま す。このピンは、電源がオンとイベントマーキングのトリガーの二つが 動作する。このピンと10ピンがボタンを押すと通常の接続がオープンに なり現在のファームウェアになります。イベントマーカーは、ログファ イルや歩行軌跡の表示にイベントを加えることが出来る。 10 DRM3.3VREF Out フィールドを再プログラムする為にモジュールから内部の3.3Vを参照 します。どのような方法でも、このピンにDRMの供給電圧の印加及びこ のソースをロードしないで下さい。 6.1. Serial Data Interface シリアルデータの信号電圧レベル(SYS_RCVDとSYS_TXD)は、RS-232に対応しています。インターフェイスは、 スタート1ビット,データ8ビット,ストップ1ビット，パリティ無によって、9600ボーで通信します。 ハードウェア或いはソフトウェアのどちらも接続する必要はありません。メッセージはバイナリ・データ を含むので、ソフトウェアとの接続とそれに関連した機能を使用不可にすることが特に重要です。ボーレー トは、コマンドによって変更されることが出来ます。尚、スタートアップデフォルトのレートは、工場で設 定することも出来ます。シリアルインターフェイスがユーザーのニーズを満たしていないならば、技術サポ ートを行いますのでポイントリサーチ社に連絡して下さい。 - 14 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 6.2. Power Requirements Gyro DRMは、5∼9VDCを印加することにより動作するように設計されています。DRMは、GPSのない定常状態 で操作した際は、平均電力0.25W未満です。 6.3. Event Mark Button Gyro DRMは、イベントマーカーボタンが搭載されています。これは、ユーザーが表示に関心があった場所 に独自のID番号をセッションに挿入することができ、これをログファイルに保存することがでます。このID の値は、ボタンをクリックする毎に自動的に増え、1から65535まで表示することが出来ます。値が0の際は、 イベントが起こっていないことを示しています。新たなセッションを行う或いはイベントを0にするには、 Zeroコマンドを送るか電源を一度OFFにして下さい。 7. Test Software ホスト・コンピュータのテストソフトウェアは、Gyro DRMの機能を評価及び実証することが出来ます。 DRM3Hostは、32ビットのWindows用テストプログラムで、このマニュアルに説明されているほとんど全てのメ ッセージを送受信することが可能です。本ソフトは、取得した軌跡データのグラフィックマップやモジュー ルから受信した全てのメッセージを表示することが出来きます。又、GPS受信及び現在のコンパス方位を含む 現在のモジュール状態を要約して、小さいウィンドウにも表示することもできます。尚、GyroDRM使用後、解 析する為にログファイルに記録することも出来ます。 DRM3Hostは、Windows 95、WindowsNT4.0、或いはそれら以降のバージョンで動作します。利用可能なシリ アルポートは、DRMと通信するために1つ必要です。プロセッサ、メモリー及びディスクスペース条件は、最 小です。 Gyro DRM Hostのバージョン2.00は、DRMファームウェアバージョン2.00の機能を全てサポートしています。 DRM3Hostより古いバージョンと互換性はありますが、最新ファームウェアを使用した場合全ての機能を利用 することが出来ないかも知れません。 7.1. Installation GyroDRMHostは、インストールを簡単にする為、1つのファイル（GyroDRMHost.exe）のみを提供しています。 本ソフトは、動作する際レジストリーを入力しますが、既に提供されている標準のWindowsサービス以外に、 DLLファイルや事前に何らかの入力など必要としません。 GyroDRMHostは、直接フロッピーディスクから動作することが出来ます。標準のWindows操作で、ユーザー が使用しているハードディスク上へのコピー或いはショートカットを作成することも可能です。ショートカ ットを作成する際は、プロパティ「ショートカット」のタブ内のテキスト・ボックス「Start In：」に注意 して下さい。GyroDRMHost.exeを実行する際は、カレントディレクトリを指定して下さい。又、ログファイル を開く際、GyroDRMHostはデフォルトとして、カレントディレクトリ内のファイルダイアログを表示します。 従って、ユーザーはショートカットのプロパティを通して、このデフォルトを調整することが出来ます。 GyroDRMHost.exeとそのショートカットを削除する際は、プログラムを全てアンインストールする必要が あります。GyroDRMHostは、最後に使用したシリアルCOMポートを保ち、HKEY_CURRENT_USER\Software \PointResearch\GyroDRMHost\DRMの下で、レジストリーの入力を作成しています。完全にアンインストール する為には、ユーザーは、レジストリーエディタの入力を削除する必要があります。 - 15 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.2. Display Overview GyroDRMHostの主なウィンドウは、GyroDRMからメッセージのリストがスクロールされる表示画面と方位コ ンパスを含んだユーザーの歩行軌跡がグラフ化される表示画面の計2つから選択することが出来ます。これら 2つの表示は、ユーザーが自由に切り換えることが出来ます。 起動ディスプレイは、図6に例示するようにメッセージリストが表示されます。まず、モジュールのシリア ル番号が上部のウィンドウタイトルバーに出力され、すぐ下に通常のメニューバーがあります。更に、その 下にツールバーボタンの列があり、ウィンドウの一番下に4つの枠を持つステータス・バーがあります。一番 左には、ツールバーボタンの動作を説明する文脈依存型ヘルプもしくは、カーソルを下に置いた際にメニュ ー項目の説明があります。右側には、現在開いている(もしあれば)Logファイルの名前が表示されます。モジ ュールのファームウェアバージョンとDVRSNメッセージなどの情報は、その右に表示されます。(36ページ 8.4.2バージョン参照。) 一番右には、現在アクティブなシリアルCOMポートが表示されます。尚、ユーザー は、このツールバーとステータス・バーの両方を隠すことが出来ます。 Figure 6: GyroDRMHost Main 左の欄はメッセージタイプで、8.4 Message Descriptions以降に記載されている構文で、詳細はマニュア ル32ページ以降を参照下さい。構文の次のメッセージは、データが出力されます。このデータは、フォーマ ット化されており容易に理解することが出来ます。 図7に示す表示画面は、ユーザーの移動（歩行軌跡）をグラフ化したものです。この表示画面のスケールは 変更することができ、コンパス方位の表示は、表示有無の選択も出来ます。又、歩行軌跡は、現在のポジシ ョンを中心になるように軌跡をシフトすることが出来ます。 この2つの表示画面をユーザーは、自由に切り換えることが出来ます。 - 16 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Figure 7: DRM3Host Track Display 歩行軌跡モードを設定した際、イベントマーカーを使用して、ユーザーが関心のある場所にタグをつけれ るように歩行軌跡の表示上にID値を表示させることが出来ます。又、ログファイルがオープンならば、イベ ントマーカーはファイル内にログされます。イベントマーカーは、ボタンを押すことによって動作します。 ボタンのクリックした際、イベントマーカーのインデックス値は増加し、次のDPOSNメッセージに表示/ログ を行います。 7.3. Starting Up シリアルCOMポートは、前回のGryoDRMHostを終了する際に開いていたポートと同じポートを開くことを試 みます。これが可能でないならば、「open COM port」のダイアログが自動的に現れます。尚、このダイアロ グは、ポートを閉じる或いは別のポートに変える際にも表示されます。 GryoDRMHostは、モジュールのファームウェアバージョンとオプションに基づき動作します。COMポートを 開く,リセット及びパワーアップを含んだDPOWERメッセージを受信した際は、必ずVRSNを自動的に受信します。 DRMにいつ電源を投入したか或いはいつシリアルポートを接続したかによって、自動接続に失敗するかもし れません。もしそうならば、ウィンドウのタイトルバーに「Serial number unknown」が表示され、ステータ ス・バーは、「No Version information available」と表示されます。ユーザーが違うモジュールを接続し た場合、モジュールの古い情報が表示されます。どちらの場合においても、ユーザーは、「DRM」のメニュー から「シリアル番号」を要求する必要があります。この際、モジュールはタイムアウトの返答を実行して、 VRSNコマンドを送ります。 - 17 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4. Requests and Commands このセクションは、メニューバーから利用できる機能を説明します。尚、ツールバー上のボタンを押すこ とで利用することが出来る場合もあります。まず、そのボタンの説明を示します。 7.4.1. File Menu 7.4.1.1. COM Port COMポートを開くダイアログが現れます。GyroDRMHostに現在入力しているポート状態が表示され、 COM1からCOM8の範囲で利用できるCOMポートの一覧を表示します。まず、ユーザーは、利用するポ ートを選択し「open」(或いは選択するポートをダブルクリック)して下さい。もし、ポートが既に 開いている場合は、ユーザーの必要に応じて「Close」を選ぶことも出来ます。上記選択後、「quit」のボタ ンを押して下さい。尚、どのポートも開いていない場合は、GyroDRMHostを使用することはできません。 7.4.1.2. Log File Loggingは任意です。Logファイルを開いた場合、GyroDRMHostは、幾つかのメッセージから情報を集めます。 取得されるデータは、他の分析ツール或いは表計算ソフトで解析できるASCⅡのファイル形式で保存されます。 詳細については、7.5 Loggingを参照下さい。 7.4.1.2.1. Open ログファイルを開きます。デフォルトに従い、ファイルが保存されるディレクトリは、現在のディ レクトリ(GyroDRMHostを起動する際に使用したショートカットは、この設定になります)になりま す。その際、 DRM*.dta の名前を持つファイルのみが表示されます。表示されるファイル名は、 DRM<モジュールのシリアル番号>.dtaです。「ファイルのタイプ：」をドロップダウンすることで、全ての既 存ファイルを表示させることもできます。 空でない既存のファイルを開いた場合、そのファイルを上書き或いは別名で保存するかを選択する必要が あります。 7.4.1.2.2. Close 開いているLogファイルをCloseします。 7.4.1.2.3. Bump (Split?) ログファイルが開いている場合、このコマンドは、既存のログファイルを閉じて、同じディレクト リ内に同じ拡張子でインクリメントされた新しい名前のファイルを開きます。もし、新しい名前を 持つファイルがすでに存在しているならば、ダイアログボックスのファイルに Open の表示が現 れます。もしそうでないならば、新しいファイルを自動的に開き継続してLogを行います。 7.4.1.3. Exit GyroDRMHostを終了します。 7.4.2. View Menu フォントを除くドロップダウン上のメニューを選択した際、その選択した要素がディスプレイに表示されます。その要 素の表示が可能或いは可能ではない際も、各項目の傍にチェックマークが表示されます。 - 18 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.2.1. Toolbar ツールバーの表示可否を選択します。 7.4.2.2. Status Bar ステータス バーの表示可否を選択します。 7.4.2.3. Status View メイン表示の上に小さいウィンドウを表示することができます。この表示は、DPOSNメッセージから取り出 された現在の情報を要約して出力します。又、受信している衛星を含めたGPSレシーバーのステータス情 報も表示されます。 ステータスと歩行軌跡(下記参照)の表示は、モジュールからの規則的なDPOSNメッセージに依存します。どちらを 使用する際は、ユーザーは規則的にメッセージが出力するようにモジュールをイニシャライズするべきです。（詳細は、 20ページ 7.4.3.2、Initialize参照。） 7.4.2.4. NMEA モジュールが1回/秒を出力する際に、NMEA文の表示を切り替えます。NMEAがメインウィンドウ内に表示されるか どうかに関わらず、DRMからは常にNMEA文が出力されており、出力を止めることは出来ません。 7.4.2.5. Track メインの表示画面を歩行軌跡のグラフ表示に切り替えるボタン。(16ページの図6と図7を参照。) 7.4.2.6. Heading 方位コンパスの表示ウィンドウを切り替えることが出来ます。このウィンドウは、デフォルトで、軌跡表示の 右上コーナー部に表示されます。しかし、このウィンドウをオフにするだけでなく動かすことも出来ます。軌 跡モードに切り換えた際、このウィンドウは自動的に表示されますが、このボタンを再度押すことによってこ のウィンドウを消すことが出来ます。ディスプレイを歩行軌跡の表示モードにする際、メニューの選択は、軌跡ドロップ ダウンメニュー内より選択出来ます。 この表示は、DRMからのDPOSNメッセージの受信データをもとにしています。 7.4.2.7. Font 表示内のテキストは、デフォルトのシステムフォントによって表示されます。しかし、このコマンドにより、ユーザーはパ ソコンにインストールされた全てのフォントを8から20ポイントのサイズに指定することができます。より小さいサイズへの 変更は、スクリーン上により多くの情報を表示することが出来ます。メインの表示画面（16ページ図6参照)は、保存する ことができ、モジュールから最高50までのメッセージを表示することができます。 しかし、システムフォントは、通常のス ケーラブルフォントでなく、ユーザーがそのサイズを変更することができません。 - 19 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.3. DRM Menu 7.4.3.1. Serial Number モジュールにVRSNコマンドを出力します。全く応答がDRMからないならば、ユーザーに通知されます。バージョン が受信出来ている場合は、メニュー項目にチェックされます。例え、違うモジュールが接続された場合も、それが出力 されます。 GyroDRMHostは、現在接続しているモジュールに関するデータとシリアル番号を表示します。プログラム機能のいく つかは、この情報に基づいて使用可能或いは不可となります。GyroDRMHostが情報を自動的に求めることに失敗し た際は、モジュールが応答できるようにユーザーは、コマンドを送信する必要があります。 7.4.3.2. Initialize 幾つかのパラメータをDRMのスタートアップに入力する必要があります。図8に示すように、多様 なダイアログが集まっています。これらのパラメータは、3つのメッセージ(フラッシュメモリがイ ンストールされているならば 4つ )によってコントロールされています。このコマンドは、ダイ アログが表示される前に、現在の値を全てモジュールに要求します。 各アイテム(緯度と経度は同グループ)に「ロード」のチェックボックスがあります。「OK」をクリックし た際、「ロード」ボックス内にチェックされたパラメータだけをモジュールに送信します。ユーザーがパラ メータ値を変更した際も、自動的にボックスにチェックが入ります。ユーザーがボックスにチェックしない 場合は、現在の値がディスプレイに自動的に再表示されます。 Figure 8: Initialization Dialog 緯度と経度は、10進数且つ度（°）で表します。南と西は、マイナスと数値を入力します。これらの項目は、 符号を入れるか右の適切な箇所（North, South）をクリックすることで指定されます。 7.4.3.2.1. Latitude and Longitude これらは、初期設定のオプションです。モジュールがGPSデータを受信した際は、GPSのデータを参照して DRM自身で初期設定を行います。その際、GPSの初期設定が優先されます。尚、モジュールに緯度と経度のデ ータが設定されていない場合も、出発点からの東と北への距離を「easting」と「Northing」の位置データと して出力します。 - 20 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.3.2.2. Magnetic Declination and Body Offset 偏角とボディオフセットの角度は、方位角の精度に直接影響します。しかし、偏角とボディオフセットの 角度は、実用的な方法でそれらに絶えず追跡します。磁気の偏角（また磁気変動として知られている ）は、 真北と磁北との間の角度で、測定される位置，日付及び高度などよりごく僅かに変動する関数です。ボディ オフセットは、モジュール前方への軸とユーザーが実際向いている方向との間を角度で定義しています。ユ ーザーが、モジュールをどの方向に装着したかを補正する機能です。尚、カルマンフィルタが動作している 場合は、偏角ではなくボディオフセットを補正されます。 偏角とボディオフセットの角度は、東が正になります。例えば、磁北が真北に対し東にあるならば、偏角 は正になります。 7.4.3.2.3. Stride 1ステップの長さは、ミリメートルです。歩幅,傾斜及びボディオフセットは、正確な推測航法のためには 重要なパラメータです。カルマンフィルタが動作している場合は、ボディオフセットと同様に歩幅にも適用 されます。 7.4.3.2.4. Altitude DRMは絶対気圧を測定し、国際標準大気に基づき高度に変換します。補正を行わない場合は、気圧の測定結 果を高度に変換し出力します。DRMが電源オン或いはリセットされた際は、国際標準大気に基づき算出された 高度が示されます。 高度を違う値に設定した際は、モジュールが指定する値と標準の大気圧との差異を計算及び保存し、高度 の補正を行います。 7.4.3.2.5. DPOSN Rate DPOSNメッセージは、ポジションを報告します。(46ページ 8.4.16 Position参照) モジュールは、ユー ザーが送信する各POSNコマンドにて出力します。しかし、コマンドを送信することなく定期的に出力するよ うに設定することが出来ます。コード0から16をここに入力します。『0』は、全く出力を求めない際に入力 します。(DPOSNメッセージは、POSNコマンドに呼応して送信します) 『16』は、各ステップを検出する毎に DPOSNを出力します。『1』から『15』の数字は、0.25秒の間隔で送信します。例えば、『12』は、3秒毎（『12』 ×0.25）にDPOSNメッセージを送信します。 7.4.3.2.6. Log Interval ロギングメモリーに書き込むレコード間隔は、秒数で指定します。『0』は、ログデータをメモリーに書き 込みませんが、その他は、どのような整数でも入力できます。尚、長時間試験する場合は、モリー容量を考 慮してロギング間隔を選択して下さい。メモリーは、約28,400レコードを保存することが出来ます。 7.4.3.3. Zero DR ZDRコマンドがモジュールに送信されます。(詳細46ページ) 7.4.3.4. Reset Module RSETコマンドがモジュールに送信されます。(詳細36ページ)この際、シリアル番号とバージョンの情報は キャンセルされます。モジュールは、GyroDRMHostに再度バージョン情報を求め、DPOWERによって応答します。 - 21 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.3.5. Self Test TESTコマンドがモジュールに送信されます。(詳細38ページ参照)。テストの結果は、メインディスプレイ に表示されます。詳細は、コマンドの説明を参照して下さい。 7.4.3.6. Start-Up Defaults 図9は、初期設定(図8の初期設定ダイアログ参照)に相似しているダイアログボックスです。このボックス 内の多くのパラメータは、初期設定ダイアログと一致していますが、1つ重要な違いがあります。：要するに、 電源投入時のデフォルトは、電源投入或いはリセット時に実施される値であり、初期設定を行う前に実行さ れます。 カルマンフィルタのコントロールは、ACALコマンド(39ページ)によって行われ、GPSレシーバーのコントロ ールは、GPSCTコマンド(49ページ)によって処理されます。ダイアログ内の「radio」ボタンは、このコマン ドに記述された状態と一致しています。 リセット或いは再度電源投入した場合にロードされた値のみ変更されます。要するに、それらは、パラメ ータ変更後直ぐに変更される訳ではありません。 Warning: この機能は、DRMのプロセッサの不揮発性のメモリーに書き込みます。又、チップメーカーは、書 き込み可能な回数をこのメモリーを指定していません。パワーアップデフォルトを控えめに変更してくださ い。 Figure 9: Start-Up Defaults Dialog 7.4.3.7. Save Calib このメニュー項目は、DRMの機能を容易にサポートします。 7.4.3.8. Baud Rate DRMとシリアル通信との通常のスピードは、9600ボーです。しかし、違うボーレートで使用することは可能 です。(詳細 8.4.4 Set Baud Rate 37ページ参照。) DRM/Baud Rateのメニュー項目は、使用可能なスピー ドをドロップダウンメニューよりロードすることが出来ます。尚、現在のスピードは、GyroDRMHost内でチェ ックされたものを使用しています。従って、メニュー内のスピードであれば、変更することが出来ます。 - 22 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 何らかの理由で、ユーザーが違うボーレートで動作するモジュールを持っているならば、このメニュー項 目からGyroDRMHostのレートにマッチさせることが出来ます。 DRMを任意のボーレートに変更することは出来ません。GyroDRMHostによって使用できるレートにのみ変更 できます。DRMは、ボーレートを変更するようコマンドを送ることが出来ますが、GyroDRMHostはこのコマン ドを応答しません。 7.4.4. GPS このコマンドは、GPSCTコマンドをモジュールに出力することによってGPSレシーバーをコントロールしま す。；結果は、メインディスプレイ内のDGPSCTメッセージにのみ表示されます。送信出来るコマンドは、GPS のオフ、GPSのオン(オン状態において、3つのレベルがあります。) 及びGPSのステータスです。詳細は、8.4.18 Control GPS Receiverを参照下さい。 7.4.5. KFilter カルマンフィルタは、2つの制御可能な状態の場合のみ動作します。：使用或いは使用不可のみです。ACAL コマンド(39ページ)を使用し、メニュー項目はフィルタのオン或いはオフを送信します。この際、現状の状 態に戻すことも出来ます。尚、結果はメインディスプレイ内のDACALメッセージに出力されます。 7.4.6. Logging LOGコマンドは、2つの形態によって送信されます。：現在のファイルに記録されたファイルステータスを 要求する機能とレコードを削除する機能があります。結果は、メインディスプレイ内のDLOGメッセージで表 示されます。詳細については、8.4.21 Logging(Optional Stand-alone Data Logging)を参照して下さい。 7.4.7. Smart Ped この歩行オプションは、ファームウェアバージョン1.03より導入しています。モジュールのバージョンが それ以降であるならば、このメニュー項目を使用することができます。ドロップダウンによる選択は、ラン ニング及び横/後ろ歩行の2種類で、この機能の使用可否を選択することが出来ます。又、ステータスも選択 することができます。この結果は、メインディスプレイ内のDPEDメッセージに表示されます。 この選択は、現在の値にのみ影響します。尚、電源投入時のデフォルトとして、電源投入時のデフォルト ダイアログ内から設定することが出来ます。(7.4.3.6 Start-Up Defaults参照。) 7.4.8. Metabolic カロリー消費量の推定は、ファームウェアバージョン1.10より導入しています。モジュールのファームウェアがそのバ ージョンかそれ以降であるならば、このメニュー項目を使用することができます。このメニューから入手可能な機能は、 METABコマンドを送信することによって実行されます。尚、結果はメインディスプレイ内のDMETABメッセージに表示さ れます。(METAB/DMETABは、Metabolic Estimating 参照。) 7.4.8.1. Status モジュールは、現在設定されている体重，荷物の重量及び地形を出力します。また、現在の体の方向，活動度及び カロリー消費量の合計を出力します。 - 23 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.8.2. Zero 現在の合計をゼロに設定します。 7.4.8.3. Setup 以下のダイアログが表示されます： Figure 10: Metabolic Setup Dialog 5.3.1 Metabolic Estimate に記載されているに、カロリー消費の推定方程式は、モジュールに 3 つパラメータ（体重， 荷物の重量及び地形)を入力する必要があります。 このダイアログは、初期設定ダイアログ(20 ページ参照)のように各パラメータに対して、「ロード」のチェックボックスを 持っています：OK をクリックした場合、ボックス内のチェックされたパラメータだけがロードされます。尚、ユーザーが数 字を変更した場合、ボックス内に自動的にチェックが入ります。；チェックがない場合、オリジナルの値に戻ります。 現在の仕事量 は、カロリー消費の必要条件を計算する際に使用します。「起動デフォルト」は、モジュール内のフ ラッシュメモリに保存されており、電源投入時やリセットした直後に現在の仕事量を算出するために使用します。従って、 起動デフォルトを変更しても直ぐに仕事量は変更されません。新しい仕事量は、モジュールのリセット，電源のオン或 いはオフされるまで変更されません。 Warning: 起動デフォルト値の変更は、DRM内のプロセッサ不揮発性メモリーに書き込まれます。しかし、書き込みサ イクルに制限がある為、起動デフォルトを変更を頻繁に行わないでください。 7.4.9. Auto Decl 世界磁気モデルがインストールされている場合に、このメニューを使用することが出来ます。このオプションに関する 情報は、5.4 World Magnetic Modelを参照して下さい。尚、このメニューを選択した際、WMMコマンドが送信されます。 この2つのコマンドは、計算を行う為に送信されます。これらのコマンドを送信する前に、ユーザーは位置の初期設 定値を送信するべきです。位置は、初期設定のダイアログを介して設定出来ます。(20ページ参照。) 尚、結果はメイ ンディスプレイ内のDWMMメッセージにのみ表示されます。 7.4.9.1. Status 現在の状態を計算します。尚、現在の磁気偏角値は、本モデルによって計算されたかどうかに関わらず表示されま す。 - 24 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.9.2. Use GPS Date GPSのデータより、現在位置と日付にもとづき偏角の計算或いは再計算を行います。現在位置は、GPS或いはINIP メッセージのどちらからでも入手出来ます。；INIPが優先されます。GPSの位置決定が受信されていない場合は、実際 の計算は、位置決定出来るまで延期されます。 7.4.9.3. Use Windows Date 現在位置とWindowsのシステム時間から日付にもとづいた偏角の計算（或いは再計算）を行います。現在位置は、 GPSまたはINIPメッセージのどちらかからでも入手できます。；INIPが優先されます。また、このコマンドを受信した日付 は、同様にGPS日付を優先します。INIPを使用する際は、GPSの受信信号なしで偏角の計算を開始します。 7.4.10. Mag Anom 磁場を検出できる機能が内蔵されていれば、このメニューを使用することが出来ます。 7.4.10.1. Status DANOMメッセージで出力され、メインウィンドウ内に表示されます。計測した現在の磁場及び設定した磁場の閾値 及び公差を表示します。 Figure 11: Magnetic Anomaly Setup 7.4.10.2. Set up Setupを図11のダイアログに示します。 Current Filed Intensity は、現在の計測値をモジュールから毎秒出力しま す。しかし、この値は、変更することは出来ません。その他二つの編集ボックスは、許容誤差と磁場強度の設定値を表 示します。これらの値は、編集することができます。 Set Reference to Current は、現在の磁場を磁場強度にコピーします。モジュールが可能な限り周囲の磁場影響 からはなれ安定して動作している際、この値を設定する際には便利な機能です。 Set Reference and Tolerance は、こ の値をDRMに書き込み，不揮発性のフラッシュメモリに保存します。 7.4.11. Gyro このメニューは、Gyroオン，オフ或いは状況を設定することが出来ます。尚、結果は、メインウィンドウ内のDGYROメ ッセージとしてのみ表示されます。 - 25 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.4.11. Track 表示が歩行軌跡モードの場合のみ以下のメニューを使用することが出来ます。 7.4.11.1. Zoom In 表示のスケールがクリックする毎に1レベル毎に拡大します。 7.4.11.2. Zoom Out 表示のスケールがクリックする毎に1レベル毎に縮小します。 7.4.11.3. Center 現在の位置が表示画面の真ん中になるように軌跡がシフトします。 7.4.11.4. Heading コンパスのウィンドウ表示は、オン又はオフを切り替えることが出来ます。このウィンドウは、デフォルトで軌跡 表示の右上コーナーに表示されます。しかし、最小化することもウィンドウを動くかすことも出来ます。軌跡モ ードに切り換えた際、このウィンドウは自動的に表示されます。再度このボタンを押した場合は、このウィンドウはオフに なります。メニューからの選択は、View Manu 内でドロップダウンすることで選択されます。 尚、この表示は、DRMからのDPOSNメッセージ受信データにもとづきます。 7.4.12. Help Gyro DRM Hostは、ステータス・バー内のメニュー及びボタンの説明とは別に、オンラインヘルプは持っていません。 (このマニュアルを使用して下さい。) このメニューは、バージョンと他の情報を表示します。 7.5. Logging ログファイルが開いている（この方法は、7.4.1.2 Log Fileを参照）場合、Gyro DRM Hostは、モジュールからの広範 囲にわたるASCIIデータをファイルに書き込みます。 このロギングファイルとオプションの内蔵フラッシュメモリのデータロギング方法を混同しないで下さい。モジュールに 搭載されている内蔵フラッシュメモリへのロギングは、測定終了後に抽出されます。；ここで説明しているGyro DRM Hostへのロギング方法は、リアルタイムにWindowsのホスト・コンピュータに書き込まれます。尚、このロギングファイル は、内蔵フラッシュメモリにログされる情報よりも多くの情報を含んでいます。 ロギングされるデータの主要部は、DPOSNメッセージより出力されます。ユーザーがこのデータを入手するためには、 モジュールの初期設定を行うべきです。(Gyro DRM Hostは、自動的に設定を行いません。) Gyro DRM Hostは、歩数 をカウントする毎に新しい値をDPOSNから入手し、ログにレコードします。つまり、DPOSNメッセージからは、1ステップ あたり1レコード以上発生しません。 GPSレシーバーが接続され動作しているならば、Gyro DRM Hostは、DGPVTメッセージ(50ページ参照)のデータを 出力します。この場合、Gyro DRM Hostは、歩幅とボディオフセットの補正可否をカルマンフィルタにて判定する為、規 則的にINICALな要求を出力します。 - 26 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.5.1. Description of File ファイル内のデータは、固定されたフィールドをスペース毎に区切られています。タブ，コンマ或いは他のデリミタは、 全くありません。各セッションを識別するために、日付及びタイム・スタンプがヘッダーに入力されます。このヘッダーラ インは166字で、実際のデータラインより少し長くなっています。 7.5.1.1. Time 時間，分及び秒は、Windowsオペレーティングシステムによって出力されます。 7.5.1.2. Steps Steps は、電源投入後，リセット或いはゼロ推測航法(ZDRコマンド参照)からの歩数を表しています。 7.5.1.3. Easting and Northing East と North の列は、電源投入，リセット或いはZDRの初期設定を行った時からの距離（単位：メートル）を表して います。カルマンフィルタがONになっていれば、これは補正された位置になります。 East と North は、初期設定位 置と関連しており、GPSの位置決定が行われていても維持されます。 7.5.1.4. Heading Head の列は、磁気偏角とボディオフセットで補正されたユーザーが歩行している方向を示しています。 7.5.1.5. DRM Altitude DRAlt の列は、気圧高度計をメートルで示しています。高度は、初期設定することができ、Offset設定も行うことが 出来ます。 7.5.1.6. Integrated Latitude and Longitude カルマンフィルタを介したGPS或いはINIPコマンドによって、初期設定とは別に INLat と INLong という形の列で分 類されており、0を含みます。緯度と経度が設定されていた場合、これらの列は現在の位置を『度』で10進にて表します。 尚、南及び西は、マイナスで示されます。カルマンフィルタがOnの場合、この位置は補正された値になります。 7.5.1.7. Integrated Estimated Position Error (EPE) メートルで示される「INEPE」の数字は、(INIPコマンドにて設定することが出来ます) カルマンフィルタによって計算 されます。Gyro DRMの起動時のデフォルトは100メートルです。GPSが受信できない場合とフィルタがオンになってい ない場合、この数値は進んだ距離に対して4パーセント増加します。 7.5.1.8. Body Offset and Stride 「Bofst」と「Stride」の列は、現在のボディオフセット（°）と歩幅(mm)を示しています。これは、カルマンフィルタによっ て補正される計算値です。 7.5.1.9. GPS Status GPSStat は、GPSの位置決定を行った際の状況をコードで示しています。『-1』は、無効であることを表していま す。；『1』は、有効な(SA)位置決定を行ったことを示しています。 7.5.1.10. GPS Latitude and Longitude GPSLat と GPSLon は、GPSレシーバーによって計測された緯度と経度です。これらは、カルマンフィルタによっ て補正された緯度と経度とは異なります。 - 27 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 7.5.1.11. GPS Easting and Northing GPSEast と GPSNorth は、GPSで計測された緯度と経度を使用し、3と4列目と同じように0を基準に東と北の方向 に移動した位置(単位：ｍ)を示した値です。しかし、この結果は、3と4列目と同じにはなりません。 GPSEast と GPSNorth は、補正された位置情報（3と4列目）と容易に比較することが出来ます。東と北への位置情報は、緯度 経度より動きを容易に把握することができます。 7.5.1.12. GPS Altitude GPSAlt は、GPSレシーバーによって計測された高度（単位：ｍ）データです。この高度は、WGS-84長円面に参照 しており、必ずしも「海抜」からの高さではありません。 7.5.1.13. GPS EPE GPS EPEは、位置エラー（単位：ｍ）を示します。もし、GPSレシーバーを接続している場合、このパラメータは、内部 の評価アルゴリズムからの結果を出力します。外部のGPSレシーバーが使用されている場合は、その値をOBSRメッセ ージにて出力します。 7.5.1.14. New Fix Flag GPSデータは、DPOSNから出力される各レコード内で繰り返し使用されます。これは、GPSの位置決定より頻繁に行 われ、「New Fix」の列に 1 がある際は、新しいGPSデータを含む位置決定が行われます。尚、 0 がある場合は前の GPSデータをもとに位置決定が行われています。 7.5.1.15. Event Mark 計測した位置情報にインデックスを挿入することが出来ます。この値は、マーカーを押す毎に自動的に増加するの で、容易に参照することができます。Event Markは、マーカーを押した場所でのみ数字が入ります。しかし、マーカー が押されていない場所では、全て0が保存されます。インデックスは、符号なしの実数（16Bit）で、1から65535までの範 囲で表示されます。尚、内部のカウンターは、Zeroコマンド及び電源のオン，オフによりゼロにリセットされます。 8. Software Interface 8.1. Packet Format シリアルデータインタフェースは、パケットとして構造化されており、メッセージの送信及び受信を行い ます。各パケットは、ヘッダー，0 バイト以上のデータ，チェックサムトレーラーの順で構成されています。 Message Packet Number of bytes: Header Data Trailer 5 変数 1 Start of Packet Packet ID Count Byte 3 1 1 Header Field Number of bytes: ヘッダーフィールドは、最初の 3 バイトで固定されており、 0x0D ， 0x0A 及び 0x7E の順に出力さ れます。本フィールドは、キャリッジリターン，改行及びティルデ(~)の ASCII コードがあり、診断する為の ターミナル・エミュレータとして使用することができます。トランスミッションエラーがパケットの境界を - 28 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 混乱させる場合は、固定した 3 バイトを使用することで再同期することが出来ます。 4 バイト目は、メッセージタイプ毎に異なります。 （詳細は、後章参照。）RSET コマンドを除いて、ホスト からモジュールへのコマンド識別やリクエストされたデータを出力する各メッセージは、共通のメッセージ です。異なった簡略記憶コードが割り当てられる場合がありますが、これらは、実際のコードと同じタイプ です。全パケットは、印刷可能な ASCII の同一コードで、簡略的な記憶コードではありません。 Count Byte は、バイナリ数としてメッセージのデータセクションをバイト数で示します。 Data Field データフィールドのサイズは、メッセージに依存します。多くのメッセージは、0 バイトです。最も長いデ ータフィールドは、読み取り可能な ASCII のデータを DPOWER メッセージによってモジュールに送信しま す。尚、現在最高 80 バイトまで割り当てられています。 Trailer Field トレーラーフィールドは、1 つのチェックバイトで構成されています。このフィールドは、ヘッダーの 5 バイト及びデータバイトを含む全メッセージのバイト数の合計です。 8.2. Numeric Data Format 各パケットタイプは、詳細な機能を含んでいます。データは、メッセージとともに送信され、数値データ は、下記表 2 のように具体的なデータタイプで表すことが出来ます。 表 2 Numeric Data Formats Data Type Mnemonic Size(byte) 説 明 Character char / uchar 1 符号あり／なし或いはビットフラグとして定義。 Integer int / uint 2 符号あり／なし。符号なしは、ビットフラグとして定義 Angel Kang 2 方位角に使用され、角度とも関連しています。尚、符号あり或い は符号なしを考慮して下さい。もし、符号がないならば、値は、 65536/360 時間度で表され 0°∼360°の範囲で示されます。もし 符号ありならば同じバイナリ値は±180°を示します。 Long Integer long / ulog 4 符号あり／符号なし Floating Point float 4 フォーマットは、信号精度の為に IEEE754 に対応しています。 （62 ページの 5 参照。）緯度経度の為に使用します。 全マルチバイト数は、 通です。 big endian little- edian として送信されます。これは、インテルと他のアーキテクチャに共 を必要とするホスト・コンピュータは、ソフトウェア内のバイトを組み替える必要が あります。 8.3. Protocol 1 つを除き DRM は、リクエストされたデータ，操作結果或いはコマンドを単純なエコーによって、全ての メッセージを認識します。唯一の例外は、プロセッサに対してリセットを実行する RSET コマンドだけです。 このコマンドは、スタートアップ時にモジュールから DPOWER メッセージによって出力されます。これは、 RSET を確認する際使用できます。 モジュールから受信したパケット形式にエラーがある或いはパケットの ID コードがサポートされていな い場合は、モジュールはこのメッセージを無視します。エラーによって、受信出来ないデータを再度要求す - 29 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide るか否かはホスト側の責任です。 DRM は、ホストにいくつか必要のないメッセージを送信するかもしれません。これは、要求（例えば周期 的な DPOSN メッセージ）或いは情報（例えば内蔵の GPS レシーバーからの DGPVT メッセージ）によっ て発生するかもしれません。しかし、これらのパケットを再送信する必要はありません。 8.4. Message Descriptions ホストと DRM との通信は、ほとんどがダイアログです。−ホストはコマンドを送信し、モジュールはこ れに対して応答します。メッセージは、下記のホストコマンドとモジュールの応答にて説明します。 幾つかのメッセージには、データがありません。メッセージタイプの ID は、必要な情報を全て送信します。 メッセージのヘッダーにおけるフィールド長は、ゼロを含みます。尚、データバイトがない場合もあります。 パケット（メッセージタイプ）の ID は、0x40 から 0x70 の範囲です。これらは、全て印刷可能な ASCⅡ です。ヘッダーの最初に出力される 3 文字と混同しないで下さい。ホストからのパケットは、命令或いは要 求に対して常に行います。DRM は、命令を受信すると応答します。応答の ID コードは、命令と同じコード です。しかし、パケットデータの一部が常に異なっているので、メッセージ ID は異なった名前になっていま す。DRM の応答には、ホストメッセージに対応している名前の接頭語 D の文字を持っています。 このマニュアルに記載されていないパケット ID を使用しないで下さい。生産やキャリブレーション或いは 開発用に幾つか受信出来るメッセージがありますが、ここでは説明しません。尚、モジュールは、このメッ セージを送信した場合、危害から免れるように設計されていますがそれを使用しないで下さい。 Gyro DRM のメッセージは、一般に市販されている製品と比較すると簡単で短くなっています。 Table 3 Message Start/Stop Messages Msg 説 ID Code 明 RSET 0x42 ソフトウェアよりDRMをリセットします。DPOWERのウェイク アップメッセージが送信されます。 VRSN 0x43 ファームウェアのバージョン，シリアル番号，オプションの接 続及び補正状況を要求します。 POWER 0x44 ウェイクアップメッセージを要求します。 BAUD 0x47 新しいボーレートに切り替えます。 Page Diagnostic Messages Msg 説 ID Code TEST 0x48 セルフテストの実行。 STAT 0x49 DRMのステータス変更を要求。 明 Page 明 Page Calibration Message Msg ACAL 説 ID Code 0x4C カルマンフィルタの使用可否。 - 30 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Initialization Messages Msg 説 ID Code 明 INICAL 0x50 歩幅或いはボディオフセットの初期値設定。 INIP 0x52 緯度と経度の初期値設定。 INIA 0x53 高度の初期値設定。 IMVAR 0x54 磁気偏角の初期値設定。 WMM 0x55 世界磁気のモデルから偏角の計算を制御。 Page Initialization Messages Msg 説 ID Code 明 PED 0x4E 歩行形態（後,横歩き）の制御。 GYRO 0x4F レートジャイロの制御。 ZDR 0x56 慣性航法位置を0にする。：北と東を0に設定。 POSN 0x57 位置，高度，方向，EPE及び歩行数を要求。定期的なDPOSNメ ッセージの要求。 OBSR 0x59 DRMへの外部GPSデータを供給。 GPSCT 0x5E 接続されたGPSレシーバーの制御。*GPSを接続した時のみ DGPVT 0x5F GPSデータ（DRMからのみ：コマンドなし） *GPSを接続した時のみ METAB 0x60 新陳代謝の推測を報告/管理する。 Page Other Messages Msg 説 ID Code 明 LOG 0x61 Logされるデータの制御/抽出。 SDFLT 0x66 スタートアップデフォルトの設定。 ANOM 0x67 磁場の変動を検出（インストールされている場合） Page 8.4.1. Software Reset Name: RSET/none ID: 0x42 Request Data: None Reply Data: Not applicable ソフトウェアのリセットは、DRM のファームウェアを最初から再スタートさせます。本コマンドは、開発 目的に設定しています。DRM は、RSET コマンドを受信するとすぐに、マイクロコントローラによってリセ ットを開始します。この際、すべてのリソースが再初期設定されるので、このコマンドに対して直接確認が 行えません。しかし、DRM がリセットした証は、ホストが DPOWER メッセージに受信することで認識出来 ます。 尚、リセットを行った際、全てのパワーアップデフォルトが復活します。 - 31 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.2. Version Name: VRSN/DVRSN ID: 0x43 Request Data: None Reply Data: 12 bytes: Data 説 明 Type Byte Offset Major int 0-1 主要なファームウェアのバージョン番号。 Minor int 2-3 マイナーなファームウェアのバージョン番号。 Options unit 4-5 ファームウェアは、個々のビットフラグとしてオプション設 定することが出来ます。詳細は、ポイントリサーチにお問い 合わせ下さい。 Serial Number ulong 6-9 ユニットのシリアル番号。 Up Orientation char 10 基板の方向は、上向きに用います。 基板の方向（X，Y及びZ）は、基板上に記号がつけられおり、 エンコードとして表されます。 1=X −1=−X 2=Y −2=−Y 3=Z −3=−Z Forward Orientation char 11 方向は前方,上方向を正として示されます。 8.4.3. Power On Name: POWER/DPOWER ID: 0x44 Request Data: None Reply Data: DPOWER ウェイクアップメッセージ DRM は、パワーアップ，ハードウェア或いはソフトウェアのリセットの際、DPOWER メッセージを送信 します。ホストから POWER リクエストのメッセージを受信した際は、必ず DPOWER メッセージを送信し ます。応答データは、ASCII 文字の読み取り可能な一列で、0 で終わります。このメッセージは、著作権権 利を表示するのに加え、ターミナル・エミュレータ上で容易に見ることが出来き、DRM の診断する際に役立 ちます。尚、不正確なボーレート，パリティなどの場合は、文字化けする場合があります。 wakeup メッセージは： 0x0d、0x0a、「~Copyright(c) 2000-2002 Point research Corp. Vrsn. "2.01GN"」 このメッセージの最後にはファームウェアバージョン情報があります。又、問題が発生しポイントリサー チ社へ説明する場合、手助けとなる情報も含んでいます。 ソフトウェアで、この一列を処理しないで下さい。尚、全情報は、36 ページに説明された DVRSN メッセ ージにおいても入手することが出来ます。 - 32 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.4. Set Baud Rate Name: BAUD/DBAUD ID: 0x47 Request Data: 1 byte: Data Rate Code Type uchar Byte Offset 説 明 0 ボーレートの要求。コードは： 0= 4,800 baud , 1= 9,600 baud , 2=19,200 baud , 3=38,400 baud Byte Offset 説 Reply Data: 1 byte Data Rate Code Type uchar 0 明 新しいボーレート。このコードは、上記と同一です。 DBAUD を送信した数ミリ秒後に、DRM は、新しいボーレートに切り換えます。この切り替えを行う間に モジュールが受信したメッセージは失われます。ホストがボーレートの変更を要求する際は、通知を受信し た後、少なくとも 25 ミリ秒間は他のメッセージを送信するべきではありません。 ボーレート変更は、他 DRM の操作に全く影響しません。推測航法など途切れずに連続して出力します。 0 から 3 以外の値を送信する場合は、DBAUD の応答は現在のレートコードにはなく、送信しても変 化はありません。 BAUD コマンドで設定されたこのボーレートは、デフォルトではありません。リセット或いは電源投入は、 工場で設定されたデフォルトのボーレートに復帰します。他の配列がされてない限り、これは 9600 ボーにな ります。 8.4.5. Self-Test Name: TEST/DTEST ID: 0x48 Request Data: None Reply Data: 2 bytes: Data Results Type uint 説 Byte Offset 0-1 明 ビットフラグ：0=pass，1＝fail: 0(0x0001)= ROMチェックサム 1(0x0002)= RAM write / read 2(0x0001)= 高度計 / 温度 3(0x0002)= X軸加速度センサ 4(0x0002)= Y軸加速度センサ 5(0x0002)= Z軸加速度センサ 6(0x0002)= X軸磁気センサ 7(0x0002)= Y軸磁気センサ 8(0x0002)= Z軸磁気センサ 割り当てられていないビットは 0 に設定されるので、全て 0 の値であればテストに合格したことを示しま す。セルフテストは、電源投入或いはリセット後、約 150 ミリ秒間で自動的に行われます。DTEST メッセ ージは、DPOWER メッセージのすぐ後に送信されます。その後に TEST コマンドに対して応答を行います。 セルフテストは、ほとんどの場合通常動作を妨げません。しかし、いくつかのケースにおいて、短い遅延(最 高 200 ミリ秒までの)が発生します。ナビゲーション出力が重要な際、このテストコマンドを送信すべきであ りません。 - 33 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.6. Status Name: STAT/DSTAT ID: 0x49 Request Data: None Reply Data: 6 bytes: Data Type 説 Byte Offset 明 Temperature int 0-1 モジュールの温度（摂氏） Heading Kang 2-3 現在の挙動：磁気偏角とボディオフセットの修正 Altitude int 4-5 高度（単位：ｍ） HeadingとAltitudeは、DPOSNメッセージでのみ入手出来ます。 8.4.7. AutoCal Name: ACAL/DACAL ID: 0x4C Request Data: 1 byte: Data Desired status Type Byte Offset uchar 0 Type Byte Offset uchar 0 説 明 0=オフ；1=オン他の値は、変更せず現在の状態に戻します。 Reply Data: 1 byte: Data Current status 説 明 0=オフ；1=オン ACAL は、カルマンフィルタとキャリブレーションの使用可否を選択することが出来ます。フィルタが使 用可能で GPS データを受信出来る際は、フィルタは継続的に位置，ボディオフセット及び歩幅をアップデー トします。GPS が受信出来なくなった場合のおいても、モジュールは連続的に正確な位置情報を提供し、独 自のキャリブレーション方法によって推測航法を続けます。 カルマンフィルタは、内蔵の GPS レシーバー或いは外部のレシーバーからの GPS データを必要とします。 外部のレシーバーからのデータは、OBSR メッセージによって DRM に入力されます(48 ページ参照)。尚、 本フィルタをしている場合は、4 秒毎に GPS の位置決定を行います。しかし、毎秒(GPS レシーバーが通常 行うように)位置情報を出力することで最大限の補正を行います。 DRM のカルマンフィルタは、GPS が時々途切れることを考慮しし設計されています。従って、このフィ ルタを使用不可にすることは利点がありません。 8.4.8. Pedometer Control Name: PED/DPED ID: 0x4E Request Data: 2 bytes: 説 明 Data Type Byte Offset Running status uchar 0 0=使用不可；1=使用可 他の値は、変更せず現在の状態に戻します。 Side/back status uchar 1 0=使用不可；1=使用可 他の値は、変更せず現在の状態に戻します。 - 34 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Reply Data: 2 bytes: Data 説 Type Byte Offset Running status uchar 0 0=使用不可；1=使用可 Side/back status uchar 1 0=使用不可；1=使用可 明 PED は、歩行形態の設定及び使用状況を報告します(Pedometry を参照)。尚、電源投入時のデフォルトに 設定する際は、SDFLT コマンドを使用して設定することが出来ます。 8.4.9. Gyro Control Name: GYRO/DGYRO ID: 0x4F Request Data: 1 byte: Data Request Type uchar 説 Byte Offset 0 明 0=Gyroオフ；1=Gyroオン 他の値は、現在の状態に戻します。 Reply Data: 5 bytes: Data Status Type 説 Byte Offset uchar 0 0=Gyroオン；1=Gyroオフ Zero Offset uint 1 ゼロオフセットの現在値。 Gain int 3 現在のゲインの値。 明 モジュールにレートジャイロが搭載されている場合のみ、GYRO メッセージに応答します。電源投入時の デフォルトは、SDFLT コマンドを使用して設定することが出来ます。(55 ページ参照) 8.4.10. Initialize Calibrations Name: INICAL/DINICAL ID: 0x50 Request Data: 5 bytes: Data Type 説 Byte Offset 0 明 2ビットフラグ： ・ビット0（0x01）を設定 歩幅のフィールドがロードされます。 ・ビット1（0x02）を設定 ボディオフセットがロードされます。 Request uchar Stride int 1-2 歩幅（単位：mm） Body offset Kang 3-4 ボディオフセット Type Byte Offset Reply Data: 5 bytes: Data 0 説 明 2ビットフラグ： ・ビット0（0x01）が設定されたならば、歩幅のフィールドが 変更されます。 ・ビット1（0x02）が設定されたならば、ボディオフセットが 変更されます。 Request uchar Stride int 1-2 歩幅（単位：mm） Body offset Kang 3-4 ボディオフセット - 35 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide INICAL は、歩幅とボディオフセットの設定或いはその設定値を確認することが出来ます。歩幅とボディ オフセット(磁気の偏角と併せて)は、推測航法にとって重要な値で、モジュールに電源が供給された際は必ず この値をロードします。 カルマンフィルタがオンで GPS データが受信できる際に 0 の要求ビットを送信した場合、INICAL は、 フィルタによって決定された現在の値を送信します。尚、モジュールをリセットした際は、ホストで保存し た値を送信します。 磁気偏角と同じようなボディオフセットは、コンパスの方位から誤差として引き算されます。磁気偏角と ボディオフセットは、両方とも同じ符号の意味を持っています。特に、モジュールの装着方法が、真北に対 し東方向に北がある場合、ボディオフセットは正であるべきです。 8.4.11. Initialize DR Position Name: INIP/DINIP ID: 0x52 Request Data: 10 bytes: Data Type 説 Byte Offset 明 Latitude float 0-3 単位：°（南方向はマイナス） Longitude float 4-7 単位：°（西方向はマイナス） int 8-9 推測位置エラー（単位：ｍ） もし分からない場合は、-1を出力。 EPE Reply Data: None マップ情報など外部から位置情報を知っている場合、INIP にて緯度と経度を設定します。EPE が出力し ている場合は、新しく計算された EPE 値を使用します。-1 が EPE の値に出力されている場合は、無視され 補正は行われません。 GPS は、緯度と経度を外部のソースとして使用することができます。しかし、カルマンフィルタは、OBSR と同様 INIP についても応答しません。尚、INIP は、フィルタをリセットします。 GPS 受信データは、OBSR 経由で出力されます。カルマンフィルタは、その際の緯度/経度データを初期設 定に使用します。 緯度と経度は、INIP 或いはカルマンフィルタの動作によって出力されます。東と北の方向は影響しません。 (東と北は DPOSN メッセージにおいて入手可能です。) 位置情報は、モジュールによって補正された緯度と 経度を出力します。尚、この補正は、緯度と経度と同様、東と北にも適用されます。 - 36 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.12. Initialize DR Altitude Name: INIA/DINIA ID: 0x53 Request Data: 3 bytes: Data Type Byte Offset Request char 0 Altitude int 1-2 Type Byte Offset Request char 0 Altitude int 1-2 説 明 0=現在の高度を応答（次のフィールドは無視する） 0以外＝現在の高度を設定 実際の高度（単位：ｍ） Reply Data: 3 bytes: Data 説 明 INAIからのフィールドをコピー。 現在の高度（単位：ｍ） INIA メッセージは、現在の高度の算出或いは修正を行います。DRM に報告された高度は、絶対大気圧と 国際標準大気モデルに基づいています。オフセット値を入力しなかった場合の高度は、メートル単位で出力 します。ゼロ以外のリクエストフィールドは、高度を修正する為に内部のオフセット値として使用します。 8.4.13. Initialize Magnetic Variation (Declination) Name: IMVAR/DIMVAR ID: 0x54 Request Data: 3 bytes: Data Type Byte Offset Request char 0 Magnetic variation /declination Kang 1-2 説 明 0=現在の変動を応答（次のフィールドは無視する） 0でない場合=現在の変動を設定 磁気変動（偏角） Reply Data: 3 bytes: Data Type Byte Offset Request char 0 Magnetic variation /declination Kang 1-2 説 明 IMVARからのフィールドをコピー。 現在の変動（偏角） このコマンドは、ユーザーの現在位置による真北と磁北間の差異を設定或いは応答を行います。 変動 は、専門用語です；「偏角」は、同じ意味でしばしば使われます。この値は、緯度，経度，高度及び時間(年) によって変動します。磁気偏角は、数学的な地球上磁気モデル或いは地図上の周辺部情報などによって得ら れます。 ボディオフセットの偏角は、真の方位を出力する為に磁気コンパスの方位から取り除く必要があります。 その結果、磁北が真北より東にあるならば偏角はプラスです。 DRMは、変動/偏角について内部に情報を全く持っていません。DRMは、偏角とボディオフセットを区別す ることが出来ますが、GPSとカルマンフィルタでキャリブレーションを行う際、磁気偏角(IMVARメッセージ によって出力)によるエラーは、フィルタにて補正されボディオフセット値を入力します。 - 37 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.14. World Magnetic Model Name: WMM/DWMM ID: 0x55 Request Data: 5 bytes: Data Type 説 Byte Offset Request char 0 Data/time ulong 1-4 Type Byte Offset 明 1=GPSからの年月日を使用し計算 2=次のフィールド内のデータを使用し計算 その他=現在状況を応答 1970年1月1日午前0時からの秒 Reply Data: 23 bytes: Data 説 明 0=現在いる位置計算 1=送信した計算と完了した計算 2=計算の経過 3=年月日/位置を待つ Status uchar 0 Magnetic declination Kang 1-2 現在の変動（偏角） char 3-22 モジュールから得られたファイル名 Source 磁気偏角のオプションに関する情報は、5.4 World Magnetic Model を参照して下さい。この計算には、現 在の緯度，経度，高度及び日付が必要です。DRM は、高度を気圧高度計によって算出し、他のパラメータは 通常 GPS データから取得します。もし必要であれば、位置と日付を別々に入力することが可能です。 起動デフォルトの偏角が 0 或いは IMVAR コマンドを介して偏角を入力されていない場合、DRM は、GPS からの受信データを入力するのと同時に、自動的に磁気偏角を計算します。GPS の選択方法として、INIP コマンドより選択することができ、又、日付もこのコマンドによって得ることができます。尚、このコマン ドは、再計算を強制的に行うことが出来ます。 GPS の情報を使用せず計算するためには、INIP コマンドにて現在位置をまず入力するべきです。次に、 GPS 日付 1 又は日付/時間のフィールドで得られる日付 2 を設定する命令を WMM に出します(ユーザ ーは、標準的な「UNIX 時間」として使用出来ます。)。尚、自動的に計算された結果は、初期の偏角に入力 されますが、ユーザーが GPS データの再計算に望む場合は、 1 を送信して下さい。 DWMM メッセージは、各 WMM の受信且つ計算が完了し送信されて際に受信することが出来ます。 8.4.15. Zero Dead Reckoning Name: ZDR/DZDR ID: 0x56 Request Data: None Reply Data: None このコマンドは、東への位置，北への位置及び歩数の計算をゼロにリセットします。リセットした場合、 スタートアップデフォルトは再設定され、補正された推定位置エラー(EPE)は、カルマンフィルタにて再度ス タートします。初期設定している場合は、緯度と経度には影響ありません。 - 38 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.16. Position Name: POSN/DPOSN ID: 0x57 Request Data: 1 byte Data Rate Type char 説 Byte Offset 0 明 0=DPOSNメッセージを出力しない。 1-15=DPOSNメッセージの間隔（入力数字×0.25秒） 16=ステップ毎にDPOSNメッセージを出力。 レートが 16 より大きい場合、DPOSN 応答は、メッセージレートを変更せず送信されます。ユーザーが追 加の位置情報を必要とする場合、1-15 の設定を行えば得ることが出来ます。 Reply Data: 25 byte Data 説 明 Type Byte Offset Rate char 0 Northing long 1-4 スタートから北への距離（単位：mm） Easting long 5-8 スタートから東への距離（単位：mm） Latitude float 9-12 単位：°（南はマイナス） Longitude float 13-16 単位：°（西はマイナス） Altitude int 17-18 現在の高度（単位：ｍ） Heading Kang 19-20 ユーザーが向いている方向（偏角とボディオフセットを修正） EPE int 21-22 推測位置エラー（単位：ｍ） Steps unit 23-24 スタートからの歩数 Mark unit 25-26 イベントマーカーを押した回数 POSNのフィールドと一致。 DPOSN は、位置情報を出力し、POSN コマンドに対してのみ送信されます。しかし、POSN コマンドの レートフィールドが指定されていれば、そのレートで随時送信されます。 全ての位置データは、ナビゲーションデータ，GPS データ及びカルマンフィルタの計算を反映し出力しま す。緯度，経度が入力されない場合は、それらのフィールドがゼロになりますが、北と東(ステップと同様に) の位置は、電源投入或いは ZDR コマンドからの位置を表示します。 イベントマーカーは、電源投入或いは ZDR コマンド後のユーザーがボタンを押したトータル回数です。ボ タンが押される毎に送信され、ファイル内に押した回数がログされます。DPOSN メッセージによって出力 されますが、通常この値は 0 です。しかし、ユーザーがボタンを押した際は、電源投入からのイベントマー カーを押した全回数と押した位置情報がファイルにログされます。イベント回数をゼロにリセットする為に は、メニューから Zero DR コマンドを実行する或いは Zero DR メッセージを送信して下さい。尚、電源を一 度 OFF/ON にしても、イベント回数はゼロになります。 - 39 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.17. GPS Observation Name: OBSR/DOBSR ID: 0x59 Request Data: 15 bytes: Reply Data: 15 bytes: Data Type 説 Byte Offset 明 Bit Flags: bit0 (0x01)=水平面データを使用 bit1 (0x02)=高度データを使用 Request char 0 Latitude float 1-4 単位：°（南はマイナス） Longitude float 5-8 単位：°（西はマイナス） EPE int 9-10 推測位置エラー（単位：ｍ） 位置決定が無効な場合は-1を出力 Altitude int 11-12 高度（単位：ｍ） EVE int 13-14 推測高度エラー（単位：ｍ） 高度の位置決定が無効な場合は-1を出力 OBSRメッセージは、外部のGPSデータをカルマンフィルタに入力する際に使用します。実際フィルタに必 要なフィールドを制限します。（高度の統合或いは調整は、ここでは行いません。) EPEは、カルマンフィルタを行う為には重要です。メートル単位で出力されないパラメータを出力するGPS レシーバーを使用する場合は、ポイントリサーチ社に連絡して下さい。 EPEフィールドが ドの −1 を含んでいる場合、位置が無効であると仮定され使用されません。EVEフィール −1 も同様に受信した高度データを無効にします。 カルマンフィルタは、EPEが30メートル以下になった場合に現在のGPS位置情報を使用します。この際、緯 度，経度の初期設定及び再初期設定を位置情報として、最初の位置決定を行います。その後、フィルタは、 100メートル或いはそれよりもよいEPEに保てば、GPSの位置情報を使用します。 8.4.18. Control GPS Receiver Name: GPSCT/DGPSCT ID: 0x5E Request Data: 1 byte: Data Request Type uchar 説 Byte Offset 0 明 0=GPSレシーバーオフ 1=GPSレシーバーオン，最も低い電力 2=GPSレシーバーオン，中間の電力 3=GPSレシーバーオン，最も高い電力 他の値=状態のみを要求 GPS レシーバーが DRM に接続されていれば、GPSCT にて出力されます。接続されていない場合は、この メッセージは無視されます。動作モードの説明は、Built-In GPS Receiver, Power Levels を参照して下さい。 Reply Data: 25 bytes: Data Type Byte Offset Status uchar 0 Condition uchar 1 Awake uchar 2 説 明 0−3：現在の動作モード（上記同様の要求） 診断コード。状態及び状況がゼロでないならば、レシーバー は、連続でスタートアップを行います。 0=現在電力オフ 1=現在電力オン - 40 - Point Research Corporation Data Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Type Byte Offset Duty Cycle uchar 3 Version char string 4-24 説 明 全体のデュティサイクル（単位：％） 電源投入或いはGPSCTコマンドからの累積値。 GPSレシーバーのファームウェアバージョン：20文字までの ASCⅡStringが0で終わる。0以外のバイトは定義されない レシーバーが動作していない際は、GPSレシーバーのファームウェアバージョンは入手出来ません。 8.4.19. GPS Data (Built-In GPS Only) Name: DGPVT ID: 0x5F GPS レシーバーが DRM に接続されている際、DGPVT が出力されます。このメッセージは、GPS レシー バーが受信する毎に出力されます。 ；対応しないコマンドもあります。 Output Data: 29–53 bytes: Data 説 明 Type Byte Offset Quality char 0 Latitude float 1-4 南はマイナス。 Longitude float 5-8 西はマイナス。 EPE int 9-10 単位：ｍ 無効ならば−1。 Quality, HDOP及びSat Countをもとに推測。 HDOP int 11-12 水平線位置の精度は、10掛けて丸めます。 SatCount int 13-14 衛星数は位置決定に使用。 Altitude int 15-16 高度（単位：ｍ） UTC long 17-20 世界標準時。午前0時を基準に秒として出力 GPSNorth long 21-24 （単位：ｍｍ）北は、GPSの緯度をもとに出力 GPSEast long 25-28 （単位：ｍｍ）東は、GPSの緯度をもとに出力 Satellite Number char 29 受信された衛星 Signal Strength char 30 信号の強度：信号がない場合、−1． Additional Satellites GPSNorth と −1=無効 1=有効，SPSモード 2=有効，PPSモード或いは差異の訂正 二つ前のフィールドは、受信した衛星を加える必要があるので繰り返されます。 GPSEast は、GPS の位置情報に基づき算出された北と東からの位置です。これら は、DPOSN 内の北と東の位置情報と比較することが出来ますが、DPOSN における値は、カルマンフィルタ によって補正された位置情報が出力されます。テスト或いはデモンストレーションを行う目的の場合には、 GPSNorth GPSEast を補正された DPOSN の北と東の位置情報と比較することで出来ます。 衛星数は 29 のオフセット値から始まり、レシーバーが現在受信している(或いは受信する試み)衛星を 0 から 12 までの文字で報告します。衛星数は、実際のメッセージ長を参照することで、いくつかを決定するこ とが出来ます： 衛星数 =(メッセージ長−29)/2 - 41 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.20. Metabolic Estimating Name: METAB/DMETAB ID: 0x60 Request Data: 7 bytes: Data Type 説 Byte Offset 0 明 Bit Flags：1=対応する値の変更 0（0x01）=体重のロード 1（0x02）=積載量のロード 2（0x04）=地形要因のロード 4（0x10）=累積全体を0にする 7（0x80）=電源投入時のデフォルトを参照 Req uchar BWeight uint 1-2 体重（単位：ポンド）入力範囲：30∼400 LWeight uint 3-4 積載量（単位：ポンド）入力範囲：0∼400 TFactor uint 5-6 地形要因（単位：％）入力範囲：50∼2000 これらフィールドについては、5.3Metabolic Estimates, Activity, and Body Orientation を参照下さい。 Request フィールドの 0,1 及び 2 ビットのフィールドは、モジュールに値を変更する際に使用します。1 ビ ットが 0 である際は、対応した値のフィールドは無視されます。4 ビット目を 1 に設定した際は、累積した カロリーのカウンター値を 0 にリセットします。 3 つの構成値は、モジュール内の 2 箇所に反映されます。 ：フラッシュメモリ内と電源投入時のデフォルト 値に保存されます。7 ビット目が 0 ならば、フラッシュメモリの値は変更されます。7 ビット目が 1 である場 合は、指定された値は起動デフォルト値の代わりにモジュールのフラッシュにロードされます。この不揮発 性のフラッシュメモリは、頻繁な書き込みを意図していませんので、デフォルト起動値を頻繁に変更しない で下さい。 フラッシュメモリの値とデフォルト起動時の値と混同しないで下さい。フラッシュメモリの値は、概算す る際に使用する値です；起動デフォルトとは、モジュールのリセット或いは電源オンされた際直ぐに使用さ れる値です。起動デフォルト値を変更することは、現在のフラッシュメモリの値を変更することではありま せん。 - 42 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Reply Data: 18 bytes: Data Result Type 説 Byte Offset 明 Bit Flags：現在の値が変更されているならば1 0（0x01）=体重のロード 1（0x02）=積載量のロード 2（0x04）=地形要因のロード 4（0x10）=全体をクリアにする 7（0x80）=電源投入時のデフォルトを報告 uchar 0 BWeight uint 1-2 現在の体重（単位：ポンド） LWeight uint 3-4 現在の積載量（単位：ポンド） TFactor uint 5-6 現在の地形要因（単位：％） Orient uchar 7 現在の重力方向 1= 右 2 = 前方 3= 上 - 1= 左 - 2 = 後方 -3= 下 体に対する加速度をもとにした現在の活動指数 Activity uint 8-9 WCal long 10-13 歩行から累積カロリーの結果（キロカロリーではない） TCal long 14-17 全ての累積カロリー（キロカロリーではない） フィールドのフラグ 0,1 及び 2 バイト目は、実際変更された値を出力します；7 ビット目は、フラッシュメ モリの値又は起動時のデフォルトの値と変化があるかを示します。7 ビット目は、BWeight，LWeight 及び TFactor の出力された値は、現在或いは起動のデフォルト値と一致しているかを出力します。尚、残りのフ ィールドは、現在の結果です。 8.4.21. Logging (Optional Stand-alone Data Logging) Name: LOG/DLOG ID: 0x61 データ・ファイルをダウンロードする Windows GyroDRM3Log ユーティリティプログラムがあります。 Request Data: 3 bytes: Data Type Req uchar RecNo unit 説 Byte Offset 0 1-2 明 0=ステータス,サイズ及びLogging間隔の応答 1=レコードの応答 2=Logging間隔の設定 86=現在のファイル削除 レコード数（レコードの応答ならば）或いはLogging間隔 （Logging間隔を設定したならば、単位：秒）。Logging間隔が 0の場合は、Loggingされない。 - 43 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Output Data：3,5 或いは 41 バイトです。ほとんどの命令コマンドについて、DLOG は 5 バイトのデータを 持っています。レコードを読み出す際は、エラーがリターン(結果はゼロではない)されない限り、それは 43 バイトを持っています。尚、エラーの際は、わずか 3 バイトになります： Data Type 説 Byte Offset Result char 0 RecNo Uint 1-2 明 0=ファイルのアクティブ 1=フラッシュメモリの失敗 2=書き込み失敗 3=エラーの確認 4=読み込みエラー 5=ファイルが一杯或いはレコード出来ない レコード数或いは（ステータスを要求したならば）ファイル サイズ DRMのシリアル番号或いは（ステータスを要求したならば） Logging間隔（単位：秒）。もし、モジュールのシリアル番号 が、65535を越えるならば、これは最も有効でない4の10進の 数字になります。（2進数） 0=次のフィールドは、電源投入/リセットからの時間 1=次のフィールドは、UTC -1=ファイルが空でない際、特別なレコードは、電源投入或 いはリセットに書き込まれる。セッションに分かれている。 時間のフィールドは、0を含みこの次は定義されない。 SerNo/LogInt Uint 3-4 Time Type char 5 Time long 6-9 Northing long 10-13 単位：mm Easting long 14-17 単位：mm Latitude float 18-21 南はマイナス。 Longitude float 22-25 西はマイナス。 Heading Kang 26-27 方位角は、偏角或いはボディオフセットによって修正。 Altitude int 28-29 単位：m Body Orient char 30 Activity unit 31-32 Walking Cal long 33-36 Total Cal long 37-40 Mark unit 41-42 電源/リセット或いはUTCの午前0時からの秒 ユーザーのボディ方向。 本指数は、無重力の加速度についての総量から引き出される。 歩行によって使用された新陳代謝の消費についての累積推定 値。単位：カロリー（キロカロリーではない） 全体の新陳代謝の消費についての累積推定値。単位：カロリ ー（キロカロリーではない） ユーザーは、イベントマーカーの値はタグとして使用でき、 特別な場所を見分ける際に使用出来ます。 DLOG は、LOG に応じて送信されます。しかし、実際のレコードは、フラッシュメモリに書き込まれます。 モジュールがポータブルホスト・コンピュータ或いは無線ネットワークのリンクに使用される際、このレコ ードはフラッシュメモリのバックアップとして使用できます。フラッシュの書き込みがエラーを防ぎますが、 不明確な DLOG メッセージがいつも 41 バイトに含まれています。 メッセージの正確な構造とサイズは、ファームウェアのバージョンに依存し多少変わります。ここで説明 された構造は、ファームウェアバージョン 1.10 或いはそれ以降のバージョンに対応しております。 - 44 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 8.4.22. Set Power-Up Defaults Name: SDFLT/DSDFLT ID: 0x66 Request Data: 16ytes: Data Req KFOn Type 説 Byte Offset 明 uint 0 ビットフラグ；1=対応した値の変更 0(0x0001)=カルマンフィルタ オン 1(0x0002)=GPS オン 2(0x0004)=磁気の偏角 3(0x0008)=歩幅 4(0x0010)=DPOSNメッセージの間隔 5(0x0020)=Logging間隔 6(0x0040)=ボディオフセット 7(0x0080)=歩行形態の検出機能 8(0x0100)=ジャイロオン uchar 2 0=オフ 0-3。Built-In GPS Receiver, Power Levelsを参照下さい。GPSレシーバ ーが接続されていない場合は、無視されます。 ；1=オン GPSOn uchar 3 MagDecl Kang 4-5 磁気の偏角 Stride int 6-7 入力範囲200∼3200（単位：mm） DPOSNRate int 8-9 LogRate int 10-11 BOff Kang 12-13 SPedOn uchar 14 “Smart pedometry” ビットフラグ：0 使用しない, ：1 使用 0(0x01) = 横/後歩き，1(0x02) = ランニング GyroOn uchar 15 0=ジャイロオフ Type Byte Offset Result uint 0 ビットフラグ；1=対応した値の変更 コードは、上表と同一。（不明確な値が出力された場合、変更の要 求に対応しません。この場合、対応するビットは、0になります。） KFOn uchar 2 現在の設定。上表参照 GPSOn uchar 3 現在の設定。上表参照。 GPSがインストールされていないならば、0。 MagDecl Kang 4-5 現在の磁気の偏角 Stride int 6-7 現在の設定。 DPOSNRate int 8-9 現在の設定。上表参照 LogRate int 10-11 現在の設定。上表参照。 内蔵メモリーが搭載されていなければ、0 BOff Kang 12-13 現在のボディオフセットのデフォルト。 SPedOn uchar 14 DPOSNのメッセージの間隔 0.25秒毎 ；0=なし,16=歩行毎 Logのレコード間隔<秒>；0=Loggingしない。入力は整数。内蔵メモ リーが搭載されていない場合は無視されます。 ボディオフセット ； 1=ジャイロオン Reply Data: 16ytes: Data GyroOn uchar 15 説 明 “Smart pedometry” ビットフラグ：利用可能ならば、1 0(0x01) = 横/後歩き 1(0x02) = ランニング 0=ジャイロオフ - 45 - ； 1=ジャイロオン 上表を参照。 Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide いくつかの機能或いはデフォルト値は、実行可能なコードをDRMのフラッシュメモリ内に保存しています。 このフラッシュメモリとオプションの内蔵メモリーを混同しないで下さい。これらは全く違うもので、本デ フォルト値は電源投入時或いはリセット後に読み込まれる値です。SDFLTコマンドは、プロセッサ内のフラッ シュメモリの一部を書き直すことによって起動時にこれら値を変更します。しかし、全ての起動デフォルト にアクセスする訳ではありません。場合によっては、METABコマンドによって設定されます。（Metabolic Estimatingを参照） メッセージに出力される値と歩行した際の動きと混同しないで下さい。ここでは、起動時に参照される値 であり、実際歩行した際の値と全く異なっています。 歩行した際の動きの量は、全てホスト・コンピュータから出力されるコマンドで変更することが出来ます。 可能な限り設定を変更して下さい。デフォルト値が保存されているフラッシュメモリは、頻繁に書き込むよ う設定されていません。又、大きい数字を書き込めるよう設計されていません。頻繁にSDFLTを使わないで下 さい！ SDFLTコマンドは、実際フラッシュメモリに書き込まず、起動デフォルト値を読み出す為に使用します。REQ フィールドのビット量を0に変更出来ません。しかし、現在の値は、DSDFLTによって元に戻ります。 警告:これらのメッセージ構造は、ファームウェアバージョン2.00から変更しています。これより早いバージ ョンのReq/Resultのフィールドは、わずか1バイトでしたが、新しいフォームは、すべての上記フィールドに 代わります。(Gyro Onのフィールドは、以前はありませんでした。) Gyro DRM Host バージョン2.00は、こ れらのバージョンと異なっていることに注意して下さい。本バージョン、新旧のフォーマット両方を処理す ることができます。しかし、Gyro DRM Hostのより古いバージョンを使用した場合、新しいメッセージフォー マットを処理することが出来ません。 8.4.23. Magnetic Anomaly Reporting Name: ANOM/DANOM ID: 0x67 磁場の変動に関する詳細な情報は、5.6 Mgnetic Anomaly Detectionを参照下さい。 Request Data: 7 byte Data 説 明 Type Byte Offset uchar 0 CurMagMag int 1-2 このメッセージは無視されます。返答データは下記参照。 NomMagMag int 3-4 磁場強度を計測。 5-6 現磁場の総計及びパーセントパーセントにおける量(それに よって、現在のフィールドは、変動を出力せずに参照した磁 場から変則を報告せずにファイルされた参照を逸脱すること ができます)。0（0は出力されません）或いは5-100。 Request Tolerance int 0 = ステータスを要求。 1 = フラッシュメモリに磁場と誤差を参照し、書き込みます。 - 46 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide Output Data: 25 byte Data 説 明 Type Byte Offset uchar 0 CurMagMag int 1-2 現在のある場所の磁場を計測した値 NomMagMag int 3-4 磁場強度を参照。 Tolerance int 5-6 現在の磁場の総計及びパーセントは、変動を報告することな く磁場を参照します。また、Toleranceがゼロの場合、この機 能は停止します。 Request 0=設定範囲内 1=変動は報告します 2=フラッシュメモリにエラーを書き込みます DANOM メッセージは、ANOM コマンド送信毎に応答します。磁場変動の検出結果を表示する際は、5 秒 毎に送信されます。 9. Example Operation 主なDRM−Hostの操作例を下記に示します。 9.1. Configuration 電源投入後、DRMホストで操作のためにDRM本体を設定する必要があります。最初に位置,エラー，高度，磁 気の偏角及び歩幅の初期設定を行う必要があります。その際、データ出力フォーマットを設定して下さい。 9.2. Initializations DRMは、歩幅,ボディオフセット及び磁気偏角をスタートアップのデフォルト値として使用します。ホスト は、デフォルト値に満たさない際、これらを変更するかもしれません。ホストは、以下のメッセージを送信 します。： ●GPSが受信できない場合、緯度と経度を初期設定するINIP及び開始ポジションエラー 。 ●高度を初期設定するINIA 送信項目： ●デフォルトの歩幅とボディオフセットを設定するINICAL。 ●磁気偏角を設定するIMVAR 9.3. Data Output ホストは、DPOSNのメッセージが送信されるレートを指定することができます。；ステップ毎などしばしば 使用されます。尚、自動的に送信されるメッセージは、使用不可にすることも出来ます。また、ホストがDRM を保持することが困難な場合、自動的に出力を使用不可にすることもでき、POSNのメッセージをパケット毎 に要求することも簡単に行えます。 9.4. Automatic Calibration DRMは、最も高い精度を得るためには、歩幅とボディオフセットをキャリブレーションする必要があります。 自動的キャリブレーションを行う際は、ACALメッセージを使用することはお勧めします。GPSデータが入手可 能な時に、フィルタのキャリブレーションサービスは、ユーザーにとって有益です。 - 47 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 10. Drawing 10.1. Outline Drawing - 48 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 10.2. Wiring and Connections Diagram - 49 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 11. Export Restrictions 推測航法モジュールは、1979 年輪出管理法のもと米国商務省の必要なコントロール下にあります。アメリ カ合衆国から輸出管理規則(EAR)のパート 774 によって必要とされている商業コントロールリストによって、 限定されるどのような国にも輸出することは出来ません。この製品は、7A994 の輸出管理分類番号と AT1 の 国チャートカラム番号を持っています。このデバイスは、武器輸出コントロール法(タイトル 22,U.S.C.セク ション 2751)によって管理されています。購入者は、すべての適用法と規則の遵守に責任があります。米国法 律に反する転換は禁止されます。 12. Export Restrictions BIT C C/A CMOS DC DMA DR DRM EMC EMI EPE ESD GND GPS ID Little endian KF LSB MGRS MSL MTBF MVAR n/a N/A PID PPS PVT SOP SPS UTC VDC WMM Z Built-In-Test Celsius Course/Acquisition Complementary Metal Oxide Semiconductor Direct Current Defense Mapping Agency Dead Reckoning Dead Reckoning Module, DRM is trademark of Point Research Corp. Electromagnetic Compatibility Electromagnetic Interference Estimated Position Error Electro Discharge Ground Global Positioning System Identification, identity least significant byte comes first in multi-byte number Kalman Filter Least Significant Byte Military Grid Reference System Mean Sea Level Mean Time Before Failure Magnetic Variation Not Applicable Not Applicable Packet Identification GPS Precise Positioning Service, provided by civilian C/A code receiver Position, Velocity & Time Start of Packet GPS Standard Positioning Service, provided by civilian C/A code receiver Universal Coordinated Time Volts, Direct Current World Magnetic Model Zulu time - 50 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide 13. Reference Documents 1. K. B. Pandolf, B. Givoni, and R. F. Goldman, “Predicting Energy Expenditure With Loads While Standing or Walking Very Slowly,” Journal of Applied Physiology, 1977, 43(4), pp. 577-581. 2. A. Duggan and M. F. Haisman, “Prediction of the Metabolic Cost of Walking With and Without Loads,” Ergonomics, 1992, 35(2), pp. 417-426. 3. “NMEA 0183, Standard for Interfacing Marine Electronic Devices,” Version 2.20, January 1, 1997, National Marine Electronics Association. 4. “ICD-GPS-153, GPS User Equipment Interface Control Document,” 27 June 1995, NAVSTAR GPS, Joint Program Office. 5. ANSI/IEEE Std 754, IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic. 6. The World Magnetic Model and freeware to use it can be downloaded from http://www.ngdc.noaa.gov/seg/potflg/magmodel.shtml. It may also be available elsewhere, such as at http://geomag.usgs.gov/Freeware/geomagix.htm. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------仕様や記載内容は予告なく変更することがあります。株式会社シリコンセンシングシステムズジャパンは、たとえ保障期間内でも、取り扱い の誤り、事故、分解や改造によって生じたいかなる損害に関する責任も負わず、かつ修理は有償となります。必ず英文資料を含むすべての説 明、注意、指示を十分お読みになってから使用してください。株式会社シリコンセンシングシステムズジャパンは、当製品またはソフトウェ アの使用によりいかなる事故や損害が生じても一切の責任を負いません。無償修理はハードウェア初期不良の場合に限らせていただきます｡ 人体、システム、財産、通信などに危害を及ぼす可能性のある使用には当社は責任を負いません. 仕様や情報は参考値であり、予告なく変更 することがあります｡ 商品名、商標、社名はそれぞれの所有者のものです｡ 不許転載 (c) 2005 住友精密工業（株） ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Copyright 2006 Silicon Sensing Systems Japan Limited. TEL 06-6489-5868 FAX 06-6489-5910 - 51 - Point Research Corporation Document 098-1026 Gyro DRM® III Programmer/User Guide - 52 -