GPSのデーターフォーマットを誤解してたっぽい

以前の記事で、座標データーの処理に浮動小数点演算が必要っぽい旨を書きましたが、
どうも完全に勘違いしてた模様。

GPS受信器の出力データー内の座標は、xx度xx分というフォーマットなんですね。
分の部分には小数点以下の値が並びます。

ローカルで座標を表示しようと思ったら、xx度xx分という表示形式になるわけですから、
GPS受信器からのデーターをほぼそのまま使えばOKだったんですね。

ところがグーグルマップに現在地を表示させようしたら話は変わってきます。
グーグルマップへ入力する座標値は「分」を使用せず、「度」だけで入力します。
もちろん小数点以下が　ずらっと並ぶ値となるわけですが、
１度＝60分であることから、分の値を換算する処理が必要となります。

私が気にしてた浮動小数点演算とは、まさにこの話だったんです。

し・か・し、上記のように　この演算が必要となるのはグーグルマップを使用する際。
つまりローカルでは関係無い話だったんですね。
どこかで逆に解釈するという勘違いしてて、座標表示に演算が必要と考えてたのでした。
ドジっ子や・・・・・・・・　orz

ドイツから買えると言っても・・・・・・・

昨日見かけた記事。
韓経：「日本が輸出規制した半導体素材、ドイツ企業が代替供給可能」

確かにドイツ企業から購入することは可能ですわな。
その点において、この記事は全く間違っておりません。

しかし問題は、そこにどういう意味があるかという点。

ドイツも現在の日本と同様、韓国をホワイト国扱いしておりませぬ。
なので、ドイツでの輸出許可手続きに、日本と同様の時間がかかるわけです。
ならば、どちらから購入しても時間的には一緒。

とまぁ、それだけの話でした。

今月分の「かんたんスマートモニター」を出荷

Sakura.IOのトラブルが継続中なわけですが、
うちとしては、既に受注いただいてる「かんたんスマートモニター」については、
出荷を停止するわけにはいきませんので、作業継続。

今月納品分については、無事出荷いたしました。

しかし問題なのは来月以降。
かろうじて若干数の通信モジュールは持っているものの、
大手を振って売り込み出来る状態ではありませぬ。

それなりに引き合い来てた状況なだけに、さすがに痛いです。

お客さんの状況を見て、どうしても受注しなきゃならないような場合だけ、
出荷するような感じでしょうか・・・・・・・・

野生の鹿のトラブル

16日の晩の話。
国道20号線を東京から山梨へ向かって走行していました。

都内ならば道幅も広く、ガッツリ整備された道路なわけですが、
高尾辺りからは双方１車線の細い道路となります。
それでいて、けっこうクネクネと曲がっているので、個人的には走りづらいと思う道路。

それはさておき、上野原駅近辺を過ぎ、順調に走行していたところ、
大月駅の10キロくらい手前の地点で、カーブの出口に何かか有る！！
急ブレーキで停車し、よく見ると鹿が車線の真ん中に座ってる。

しかし野生の鹿がこんなところで　くつろぐはずは無いので、
よーく見ると右後ろ足が折れてるっぽい。
それで身動きできず、道路に座ってたんですな。
たぶん、誰かが轢いて、そのまま放置した模様。

問題は下り車線を塞ぐように座っている点。

対向車線を通り、鹿の横をすりぬけたものの、これはまずいんじゃないか？？
車を端に止め、ハザードを点けてから、警察に１１０番通報。
すると、鹿の件は既に何本が通報が入ってるそうなのだが、
みんな走行中の車から電話していたようで、場所が特定できない！！
それで警察も動けずに困っていた模様。

私は止まって電話しているので、まずは携帯のGPSから場所を特定。
・・・・・・・・どうやら失敗した模様。
私も忘れていたんですが、携帯の位置情報機能をＯＦＦにしていたのでした。
きちんと覚えてて、必要な際にはＯＮにできる自信が有るならともかく、
非常時を考慮し、常にONにしておくべきと痛感した次第。

他に何か見えるか？と聞かれても、辺りは真っ暗で何も見当たらず。
国道ならばガードレールに距離表示が有るはずと思ったが見当たらず。
（丁度距離表示の中間辺りだった模様。）

電柱の表示でも場所特定が出来ると聞いてことが有ったので、
電柱の表示を伝えてみることに。
しかし、東京電力が付けてると思われる表示板は薄くなってて読み取れず。
ＮＴＴが付けた表示板の情報を伝えたが、警察の方が場所特定できず。

困惑してたところ、背後で鈍い音が！！
はい、鹿が轢かれてしまいました。

幸い、運転されてた方には怪我は無く、車も特に破損は無い模様。
その方、この地域の方でしたので場所を説明できた為、やっと警察が動けました。

私は警察の方に任せて現場を後にしましたが、
鹿を轢いてしまった人は物損事故になってしまったわけでして、
もっとうまく対処（特に場所の通報）できていれば防げたかもしれないなぁと、
ちょっと残念に感じたのでした。

AE-GYSFDMAXBと格闘？

今週は時間の余裕が取れそうなので、
作業を保留してたGPSユニットに手をつけることにしました。

これは「かんたんスマートモニター」にGPSを載せるためのユニット。
GPSのモジュールは秋月のAE-GYSFDMAXBを使用しています。
このAE-GYSFDMAXB、心臓部には太陽誘電のGYSFDMAXBを使用していますが、
このモジュールが　どうやら製造中止方向っぽいんですね。
太陽誘電のサイトを見ても、普通には表示されません。
（グーグル等にて製品型番で検索すると見つかりますが）

なので、ちと先行きが不安ではありますが、
試作品を作ってしまってる以上、このまま廃棄するのは精神衛生上よろしくない（笑）

さておき、ソフトウェア上のアクセス方法について調査開始。
AE-GYSFDMAXBには諸々の電子部品も載っておりますが、
大雑記に言うと電源のレギュレーターと、通信線のバッファです。
なので、AE-GYSFDMAXBとのシリアル通信は、まんまGYSFDMAXBとの通信そのもの。

GYSFDMAXBとの通信は非同期シリアルです。
非同期シリアルというとRS-232Cが有名ですね。
ただ、AE-GYSFDMAXBの信号ピンは3.3VのC-MOSレベルですので、
RS-232C規格ではありません。

「かんたんスマートモニター」搭載のPICは3.3V動作なので、
AE-GYSFDMAXBのシリアル信号線を直結OK。
もしPICが5V動作だったなら、レベルコンバーターが必要になるところでした。

ハード面は問題無いとして、次はソフト面。
あくまでシリアル通信線だけで制御ということですから、
ソフト的にハンドシェイクを行うのでしょう。
ということで、GYSFDMAXBの資料を眺めてみたものの・・・・・・・
ハンドシェイクについての記述が有りません。
？？？？？


ここでかなり紆余曲折してしまいました。
実は、ハンドシェイクはしていないというのが正解だったんです。
これ、どうやらGYSFDMAXBに限らず、他のGPSモジュールでも　そうみたい。

ハンドシェイク無しとはどういう意味かと言いますと、
基本的にはGPSモジュールが一方的にデーターを送出してくるんです。

例外としてGPSモジュールへコマンドを送った際には、
直後にその返答が返ってくるようになっています。

なので、予めGPSモジュールに必要な設定を行っておけば、
電源投入後からデーターが出力されてくることになり、
マイコン側から何も送信する必要がありません。

間欠的に作業してたとはいえ、ここまで来るのに数日かかってしまいました。（；；

GYSFDMAXBからの出力データーはNMEA0183という仕様に基づいてます。
NMEA0183についてはWEB上に情報が溢れてるようですので、
そちらを参照してください。

GYSFDMAXBからの出力データーですが、複数の形式で流れてきます。
全てNMEA0183に基づいているのですが、
GPGGAやGPGLL等、中身のデーターは一部重複しているものの、
同時にこれらが出力されてきます。
要は使用者が好みで使い分ければいいだけの模様。
GYSFDMAXBへコマンドを送って設定変更すれば、
不要な形式のデータ－出力は止められます。

ちなみに私の場合はGPRMC形式を使用する予定。
これ、緯度・経度の座標データーのみならず、日時データーも含まれております。
もちろん座標データーが有効な物か無効な物かを見分ける為のデーターも含まれてる。

各衛星の詳細を把握したい場合には　これだけでは情報不足ですが、
単に座標と日時を知りたいだけならば、GPRMCだけで足りてしまうのでした。

とまぁ、ここまで解ってしまえば後は簡単・・・・・・・・
かと思いきや、もう１つ難問が待ち構えてました。
座標データ－です。
緯度、経度とも、小数点以下6桁くらいの値になるんですね。
すると、経度の方は全体で9桁の値になっちゃいます。（日本の場合）

9桁の値って、Sakura.IOで送出するには一捻り必要なんですね。
そもそも小数点があるということは、そのままだと浮動小数点形式。
PICのアセンブラで扱うには　かなり難が有ります。

PICの負担を減らしつつ、Sakura.IOのデーター送信量を抑えるにはどうしたらいいもんか、
今は　そんなところで思案中でございます。
さすがにもう時間切れなので、また時間取れるときに先延ばしですかねぇ。

ちなみに日時データーについては全く問題がないので、
GPSから日時情報を取り出すだけなら　今すぐでも可能でございます。

家の外気温を測定

最近、非常に暖かいですねぇ。
こんなに暖かいと、あんま外出したくないですね。

実際、どれくらい暖かいかを測ってみたいという衝動が出ちゃいました。
おかげさまでうちはIOT屋ですから、それくらい朝飯前（のはず）。

てなわけで、早速手をつけてみた次第。

まず、一番の問題は外気温を測るセンサー。
気象データ－収集ではないので、費用かけて高精度センサーを買うわけにもいかず。
かと言って、あまりに誤差が有りすぎると、残念なデーターになってしまいます。

値段との兼ね合いが見繕ってみると、
秋月電子で売ってるS-8120Cが　良さげな感じ。
このセンサー、温度精度の値だけを見ると±２．５℃と、
ちょっとズレが大きいように見えます。

でもこの位の値は温度センサーICでは割と普通の値なので、
S-8120Cが特に悪いというわけではありません。

何よりS-8120Cの良いところは、直線性が優れている点。
±０．５％という値は、かなり素晴らしいです。
直線性が良ければ、どこかの温度でズレを補正してやることで、
測定域全域で　それなりの精度で測温できるということなのです。

ということで、S-8120Cモジュールを秋月から購入。
これを載せる測定部の基板を作成します。
回路は以下のような感じ。

測定部は屋外に設置し、屋内までケーブルで引っ張ってきます。
ですので、測定部に３端子レギュレーターを置いて、ここで5Vを生成します。
S-8120CはCMOSタイプの省電力仕様であるせいか、
出力ピンに対する制限が　ちとやっかい。
負荷容量が大きくてもダメだし、負荷抵抗が小さくてもダメ。
なので、測定部内で一旦バッファ受けさせます。
今回は手持ちの関係でOPA241を使用しました。
ある程度の精度があれば、大抵のオペアンプは使えると思いますが、
GBWの高い石は避けた方がいいかと思います。

これをユニバーサル基板に実装。
こんな感じでしょうか。

ちなみに裏面はこんな感じ。

S-8120Cのモジュール部のアップ。

自宅の室内で試運転し、室温で大雑把に誤差を修正しました。
本格的に校正するのであれば、氷水を使う０℃校正が割りと簡単なのですが、
防水手間とかを考えたら今回はパスすることに。

うちのアパートは各種ケーブルの引き込みの為、既に壁に穴が開いてるので、
そこに今回のケーブルを通すことにしました。
AWG24番の電線を2本ずつツイストし、計4本の電線を通線。
コネクターを圧着し、測定部へ接続。

測定部には引っ掛け固定が可能なように、φ３．５の穴を１つ開けておきましたが、
丁度、電話線の保安器が　いい感じでホールドしてくれました。

保安器の間からセンサー部が　ちらっと見えてます。

ここだと雨も当たらないし、直射日光もほぼ当たりません。
強風が吹いたら基板が動く可能性ありますが、それはまた改めて検討ということに。

屋内に引っ張ってきたケーブルを、自社製IOT機器である、
「かんたんスマートモニター」に接続。

この写真は民生向けのプラスチック筺体版です。
（工業用途向けは板金ケースなのです。）

試作品が余っていたので、16bitA/Dコンバーターモジュールを付けちゃいました。
温度くらいならば10bitのA/Dコンバーターでも足りるとこなのですが。


測定データーをLTE回線でクラウドに発信。
NODE-REDでモニター中でございます。
モニター表示は　こんな感じ。

お客さん向けではないので、これで十分なのです。

LP-168Sと格闘

PCのオーディオに使用していたアンプが故障。
2.1chアンプなので置き換えできる代物は　かなり限られてしまうわけですが、
ヨドバシでLP-168Sというアンプを発見。
値段も手頃だったので、専用ACアダプターと共に早速購入。

ヨドバシのサイト上では共立電子がメーカーとなっていますが、
実際はLEPYという中国メーカー製なんですね。
それを共立が仕入れて、取説を差し替えて出荷している模様。

まぁ、ちゃんと動いてくれるなら、別に中国製でも構わないわけでして・・・・

壊れたアンプと置き換え、早速試聴。
音質調整が非常にむずい！！

このLP-168Sって、メインの音量調整ツマミと、
スーパーウーハーの音量調整ツマミが独立しているという変態仕様。
うちはアンプの前段にミキサーが噛んでて、
そこで音量調整してるので特に支障は出ないものの、
普通の人は困惑するだろうなぁ。

スーパーウーハー系統には音量調整ツマミの他に、
クロスオーバー周波数の調整ツマミというのが有ります。
が、これってスーパーウーハー出力の周波数特性を変えるだけで、
メインスピーカー系統の低域周波数特性には一切関知せず。
しかも、設計に問題あるっぽくて、期待するような働きをしてくれません。
ほぼ、音量調整ツマミと同様の感覚。
トホホ感が漂ってきますなぁ。

総合的な音質としては、メイン系統は可もなく不可もなくという感じ。
問題はスーパーウーハー系統。
十分な低音が出てる感じしないんですね。
音量の問題というより、周波数特性に問題ある感じ。

スーパーウーハー系統はボリュームの調整具合によっては、
発振してしまう場合がある模様。
色々気になったので、買ったばかりですが中を開封してみました。

ちなみに開封する為にはトルクスドライバーが必要。
中国で販売されている製品にはトルクスドライバーが添付されてるそうな。
中を開けていじる前提なのでしょうか？（笑）

しかし共立電子扱いのこの製品には、トルクスドライバーは添付されてません。

背面のコネクター類を留めてるビス３本と底面のビス２本を外してから、
前面のトルクスビス4本を外すと、中身が前に引き出せます。
パワーアンプが底面に放熱するような設計の為、
底面との間に放熱シリコンが塗ってありますが、
組立のとき、どうやって塗ったのか、ちょっと不思議な構造。（笑）

基板は片面のベーク基板。
手を加えるならば片面の方が楽ですわな。
ただ、基板裏面とケース間の隙間が狭いので、
大き目の部品を裏面付けするのは無理ですね。

基板を眺めてて、まず気が付いたのは、パスコンが一切無い！！

さすが中国製というところでしょうか。
パターンすら用意されていないので、設計段階でパスコンが入ってないわけです。
これを設計したのは素人さんなのかな？

サービスのつもりなのでしょうが、背面にUSBコネクターが付いてて、
そこから5Vを外部供給できるようになっています。
しかしこれも基板を見て気付いたのですが、使われているレギュレーターが78L05。
つまり０．１Aしか容量がありません。
パネルの印刷にも電流容量の記載が無いので、使い方によっては困惑する結果に。
そして当然のごとく、78L05にはパスコンが付いてません。


とりあえず1μFの積セラを裏面付けして、オペアンプにパスコン挿入。
パワーアンプも　ちょっと気になったものの、
サブ基板に実装されてて回路おっかけるのが面倒なのでスルーすることに。

78L05は撤去してしまいました。
背面のUSB端子から電源取る予定は無いし、
何より78L05が発振しちゃうと、肝心のオーディオ出力に影響が出ちゃいます。
なので、取り去るのがベターかと。

次に肝心のスーパーウーハー系統の回路を解析。
まぁ片面基板だし、そもそも部品数も少ないので、
解析というほど仰々しい内容ではないのですが・・・・・・（笑）

メインのボリューム出力から、抵抗で両Chのミックス出力を
いきなりオペアンプで増幅している回路構成。
そこに２．２μFの電解コンが噛んでるんですが、まずこれがネックかも。
前後の抵抗とともにHPFを構成するはずなんですが、
カットオフ周波数が100Hz近い感じ。
ボリュームの値で変わるはずなので、大雑把な表現してます。

オーディオアンプでは超低域をカットするHPFは必須なのですが、
スーパーウーハー系統で　この定数はアカンかと。
ほんとなら、オペアンプによるバッファを１段噛ませるべきなんですが、
端折ってしまうところが中国クオリティというところでしょうか。

他にも謎な設計してる箇所は有ったものの、
スルーしても良さそうだったので見なかったことに（笑）

さて、問題の2.2μFの電解コン、もっと大きいのに換えたいわけですが、
容量を大きくしすぎると発振しちゃうという困ったことに。
オペアンプでありがちな高域での発振ではなく、低域での発振なので、
これの対策は結構大掛かりに手を加える必要が有りそう。
なのでさすがにそこまでやるのなら、素直に別なアンプにしようと思うので、
気持ち大きくすることで今回は済ませることに。
ミューズESの3.3μFが手持ちに有ったので、これに置き換えました。

ミューズESは無極性タイプ。
置き換える電解コンは約6Vくらい電圧が架かっているので有極性で構わないのですが、
オーディオ用の丁度いいのが無かったもんで、ミューズESで妥協。

結果、ボリューム位置で発振起こす領域が増えたものの、
調整で逃げるという使い方しております。

若干ですが低域のバランスが良くなった気がするので、
しばらくは　これで様子を見てみようかと。

このLP-168Sは完全にアナログアンプ構成なのですが、
純正のACアダプターはスイッチングタイプっぽいので、
今後も使用し続けるならば電源も置き換えした方が良さそうですね。

Sakura.IOがトラブってますね。

昨日告知されたのですが、通信モジュールに不具合が見つかった為、
製品出荷が全面停止されているそうな。

中に使用しているユニットの不具合らしいので、
さくらインターネット側の落ち度ではない模様。

その不具合も、長期使用しいた場合に発生する可能性が有る、
という程度の代物で、必ず発生するというわけではないそうな。

中華系の製品だったなら　ちょっと不良率が高いだけの話、
てな感じで、仕様の中に含められちゃいそうな内容ですが、
きちんと対応している辺り、さくらさんはさすがだなぁと感心しております。

とは言え、改善された製品の出荷開始は来年らしいので、
それまでは新規案件が受注できません。（；；
参りましたのぉ。

今日は朝からバタバタ

今月納品予定の、「かんたんスマートモニター」システム、
元請さんのところでテスト動作中でして、一昨日・昨日と２日続けて通ってきました。

今日の段階で、SSR出力動作が不安定という問題が出まして、
朝からずっとデバッグしていた次第。

明日からは別な用事の為、なんとか今日中に片付けたいところ。
必死こいて格闘していたら、なんとか今日中にメドがつきました。

と言っても、終わった時間が夜遅かったので、
先方を訪問してファーム書き換えというわけにも行かず。
別なユニットに新しいファームを書き込んで発送した次第。
うちから車で行ける範囲内に、２４時間受付しているヤマトの営業所が有るのです。
そこに持ち込み、発送完了。

それにしても、「かんたんスマートモニター」に搭載している某ユニット、
動作が状態に不安定さが見られて、ちょっと難儀してしまいました。
今後、改善してくれるといいのですが・・・・・・


さて、そんな最中、meviyに注文していた板金部品が到着。

表と裏の写真です。
材質はSUS304(2B)なので、表面処理は指定無し。
ちょっと手の跡が付いてしまいましたが、十分キレイな仕上がりですね。
寸法も問題ありませんでした。

これが短納期で出来るんですから、meviyは検討価値有りそうですね。