「加速度ロガー ver0.02」(1,000円)

【はじめに】

このソフトはiPhoneの加速度センサーを使った加速度のデータロガーです。私の開発したiPhoneソフト「歩数計」の開発中に、この様な「加速度ロガー」があれば、開発期間を短くできると思ってましたので、この「加速度ロガー」を開発しました。


 この「加速度ロガー」を使えば、加速度センサを使ったiPhoneソフト開発時のアルゴリズム研究のデータ取りが簡単にできます。また、加速度のデータを処理するアルゴリズムの基本的な例としてXYZ3軸の合成やハイパスとローパスフィルタ機能を付けましたので、センサーの学習や教材として、センサーの加速度センサの出力はどのような物で、合成したデータ、ローパスフィルタやハイパスフィルタはどの様な動きするのかを習得できます。


 iPhoneのソフト開発時以外にも、この「加速度ロガー」は簡単に計測できますので、マイコンを使った組み込みシステム開発などを始める前に、この「加速度ロガー」で仮計測して、アルゴリズムの見通しが付けられれば、開発費の節減、開発時間の短縮ができると思います。この「加速度ロガー」でアルゴリズムを研究出来る技術を身につけられば、他のセンサーを使った組み込みソフト開発などにも応用できるのでは思っています。


【ver0.01からの変更点】

1.接近センサーで画面を消す様にしてバッテリーの持ち時間を長くした。

2.メールを添付書類にした。

3.保存出来るサイズを最大サイズ400,000カウント(約14.5MB)にした

4.グラフの線を太くした。


【仕様】

測定範囲:XYZ軸各々±2.3G

 分解能:±0.018G

リアルタイム表示:X、Y、Z、合成

データの転送方法:メールの添付書類

データ形式:CSV

サンプリング周波数:10〜100Hz

保存ポイント数:40,0000カウント

スタート時間:0~10秒

ローパスフィルター係数:0〜9

ハイパスフィルター:0〜9


【設定項目】

1.メール送信先:

  送信先のメールアドレスを入力してください。


2.サンプリング周波数:10~100Hz

  10Hzにすると1秒間に10回(100ms)でサンプリングします。100Hzにすると100回/秒(10ms)でサンプリングします。ただし、機種によっては、早い周波数にならないことがあります。


3.スタート間隔:0~10秒

  「開始」ボタンタップ後、0秒にすると直ぐにスタートします。10秒に設定すると10秒後にスターとします。


4.ローパスフィルタ係数:0〜9

  高い周波数成分をカットする係数です。0でローパスフィルタ無しです。大きくすれする程、カットする周波数が下がってきます。歩数計などで、高い周波数成分のノイズをカットする場合に使います。


5.ハイパスフィルタ係数:0〜9

  低い周波数成分をカットする係数です。0でハイスフィルタ無しです。大きくすれする程、カットする周波数が高くなっていきます。重力や温度ドリフトなどをカットする場合に使用します。


【表示の説明】

1.開始ボタン

  開始ボタンをタップすると、設定の「スタート間隔」を待った後、計測がスタートします。待っている間、ボタンに、残りの秒数が表示され、その時にタップすると、キャンセルされます。


2.停止ボタン

  計測中は、「開始」ボタンは、「停止」と表示されますので、その時にタップすると、計測が中止します。また、設定のポイントまで計測したら、自動的に計測はストップします。


3.送信ボタン

  タップすれば、計測した加速度センサーのデーアをCSVの添付書類してメールの画面が開きます。送信先には設定の「送信先」に設定したアドレスが入っています。


4.リアルタイムのグラフ表示

  X、Y、Z軸(赤、緑、青)が表示されます。右上のXYZボタンで、各々を非表示にもできます。


 iPhoneのホームボタンを下にして、X軸は右方向が+で、Y軸は上方向が+で、Z軸は手前方向が+です。単位は、横線の白い真ん中が0Gで、1つ上下の横線が+1.0Gと-1.0G、2つ上下の横線が+2.0G、-2.0G、3つ上下の横線が+3.0G、-3.0Gです。時間軸の縦線は、1番左が現在時間で、左に流れるほど、過去のデータです。縦線1つが2秒になり、0Gの左端に表示できる時間が表示されます。


 X、Y、Z軸を合成したラインも黒で表示できるようにしました。合成は、マイナスはありませんので、横線の値がXYZとは異なり、一番下の横線が0で、2つ上の横線が+1.0G、4つ上の横線が+2.0G、一番上の横線が+3.0Gになり、XYZの2倍の縮尺で表示されます。


5.カウント数

  計測したカウント数を表示します。


【使い方】

 iPhoneソフトの開発用として、加速度センサのデータ計測をしたい場合は、設定画面で設定をした後、計測画面の「開始」ボタンをタップして、iPhoneを持って振る等をしてその動作をしてください。計測が終わったら「送信」ボタンをタップすれば、メールでその加速度データが送信できますので、そのデータをOpenOfficeのCalc等で波形等を表示でき解析ができます。リアルタイムでもデータがiPhone上で表示されてますので、必要に応じて使ってください。

 他、機械等に取り付けて、その振動などを測定したい場合も、同じ要領で計測ができます。注意としてiPhoneを通常の使用範囲内の振動や衝撃でご使用ください。


【パソコンでの操作】

 メールで送信されたデータは、メールソフトで受信できますので、使い慣れたパソコンで受信すると便利です。メールの内容がCSV形式なので、別名保存をして、ファインダー上で、拡張子をCSVに変更し、そのファイルをダブルクリックすれば、OpenOfficeのCalcなどでグラフ表示することができます。A列が時間、B列がX軸、C列がY軸、D軸がZ軸、E列が合成になります。グラフ表示したい場合は、表示したい列を選択した状態で、挿入メニューのグラフのメニューより折れ線グラフなどが挿入できます。私のホームページに例をアップしておきます。


【この加速度ロガーを超えた計測】

 このiPhoneソフト「加速度ロガー」ではなくて、「加速度センサ+マイコン」のシステムを使えば、小型化、長時間の測定、高速なサンプリング、高分解能や安価にできるので大量の場所での計測などできますので、もっと幅の広い事に加速度センサーを応用できます。

 例えば、運送時などの振動、落下破壊試験、防災(地震、津波)などにも応用できる可能性もありますし、生体データを計測して、医療機器(睡眠時の姿勢、運動量)や介護機器、スポーツ選手の動きの研究、家畜、ペットの健康診断、異常診断などにも応用できるのではと考えています。この様な測定が必要な方もお気軽にご連絡ください。

 私はセンサーとマイコンを使った電子回路基板の開発と、マイコンとパソコンのソフト開発の経験があります。現在自社製品として、センサ+マイコンを使ったシステムも開発中です。加速度センサー以外にも、音、温度、光等のセンサーも研究中です。


【要望など・ご意見など】

 お気軽に作者にメールください。お待ちしております。


【作者:連絡先】   

   作者:あいむ(アイム有限会社:木皿直規) 

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