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加速度センサーから重力の影響を取り除くには?(2) [Arduino]

加速度センサーの加速度の大きさを求める方法はアテがついたものの、符号の判定という宿題が残っており、息子にアルゴリズムの開発を託しました。


DSC03897.jpg


息子がウンウン唸っているので、少し様子を見てみると、想像以上に難しい宿題を与えてしまったようです。単純にセンサーの進行方向の符号で判定すれば良いと思っていたのですが、実はそう簡単ではありません。

繰り返しになりますが、下記のような加速度 a と重力加速度 g 、合成加速度 p を考えます。

スライド2.PNG


少し傾いた状態であれば、下記の px の符号と加速度 a は同じ符号になります。

スライド3.PNG


しかし、もっと傾いた状態の場合、px の符号と加速度 a は異なる符号になり逆向き方向と見分けがつかなくなります。

スライド4.PNG


さらに、加速度 a が重力加速度 g よりも大きい場合、等しい場合などいろいろな場合で考える必要があります。それらを検証するために息子はわざわざツールを作りました。


DSC03893.JPG


なかなか苦闘のあとが伺えます。で、最終的な息子の結論は、「回転する軸の環境下において、加速度センサーの単一の値だけでは符号は判定できない。」というものでした。

それまでの動きで推定をすることはできると思いますが、ジャイロを搭載したほうが確実ということです。最低でも6軸センサーは必要みたいですね。息子に勉強させてもらいました。立派に成長したなぁ~。
・:*:・( ̄∀ ̄ )。・:*:・









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加速度センサーから重力の影響を取り除くには? [Arduino]

加速度センサーをだいぶ前にお試しで使ってみたものの、せっかくならロボット等の速度計や距離計のアプリケーションに使えないかと少し頭をひねってみました。


DSC03897.jpg


最大の問題は重力加速度です。で、先人の知恵を借りようと、Android ではどうやって除去しているのか調べてみました。

Android SensorEvent
http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent.html

Android ではハイパスフィルタを推奨しているようです。コードを抜粋します。

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
      // alpha is calculated as t / (t + dT)
      // with t, the low-pass filter's time-constant
      // and dT, the event delivery rate

      final float alpha = 0.8;

      gravity[0] = alpha * gravity[0] + (1 - alpha) * event.values[0];
      gravity[1] = alpha * gravity[1] + (1 - alpha) * event.values[1];
      gravity[2] = alpha * gravity[2] + (1 - alpha) * event.values[2];

      linear_acceleration[0] = event.values[0] - gravity[0];
      linear_acceleration[1] = event.values[1] - gravity[1];
      linear_acceleration[2] = event.values[2] - gravity[2];
 }


基本的なアイディアとしては、前の状態のデータを保持して、現在のデータから引くことで一定値である重力の影響を排除できるという考え方ですね。

う~ん。どうも係数アルファの設定が肝のようですが、いまいち理解できていません。


ということで自分なりに考えてみました。話を簡単にするために2次元で考えてみます。水平静止状態でX方向に加速度 a で動いているシチュエーションを考えてみます。

加速度計算(1).png


加速度センサーは水平であるとは限りません(むしろ水平の方が稀)。軸が回転している状態を考えてみます。

加速度計算(2).png


この時、重力加速度と加速度の合成 p は次のように表現できます。 px と py は、加速度センサーが検出した値です。


p*p = a*a + g * g ----- (1)
p*p = px*px + py*py ---- (2)


ここで求めたいのは a なので、


a*a = p*p - g*g = px*px + py*py - g*g
∴ a = ±sqrt (px*px + py*py - g*g)


ということになります。プラスマイナスの判定は軸がひっくり返ることがなければ px の符号で判定できそうですが、もう少し考察が必要そうです。そこは息子に宿題として託しました。σ(^_^;

そのうち実験して Android のハイパスフィルタがよいか、今回考察した内容がよいか試してみたいと思います。
(^_^)/~


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息子、ついにスマホデビュー! [徒然日記]

中学校の間は携帯電話禁止だった息子。高校入学を機にスマホを買ってあげました。とは言ってもあまりお金はかけたくないので、今流行りのMVNO前提。

いろいろ検討した結果、音声通話もある So-net の「スマホセット1980」にすることにしました。


スマホセット1980.png
http://lte.so-net.ne.jp/smartphone/1980/


確かに端末付きでこの値段は驚くほど安い・・・。で、お値段それなりのスマホだろうと思ったのですが、この ZTE Blade V6 思ったよりも悪くない。私の Xperia よりも軽い上に薄い!恐るべし中華スマホ!!


ZTE Blade V6.jpg


息子が端末のセットアップに手間取っていたのがSIMの設定。横からスライドしてトレイに入れるようになっています。


DSC03886.JPG


取扱説明書を見ればすぐにわかるものだろうと思ったのですが、こんな小さい図だけでは分かりませんね。


DSC03887.JPG


正直、品質はあまり期待していません。これだけ軽くて薄いのでバッテリも持たないでしょう。使い勝手が悪かったら、他のSIMフリースマホに買い替えても良い位の値段なので、あまり惜しくはありません。

娘のスマホも Docomo から So-net に切り替えたくなってきました。
σ(^. ^)





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富士フィルムからダビングDVDが届いた! [徒然日記]

正月ころに出した富士フイルムのダビングサービスで頼んだDVDがようやく届きました。miniDVDが38本とVHS-Cが1本。合計39本です。


DSC03884.JPG
FUJIFILM DVDにダビングサービス


ここまで時間がかかったのは39本のうち4本がカビと汚れでクリーニングが必要になったためです。

クリーニングは、テープを全部引き出して、ダメになった部分をカットして、貼り合わせる作業です。当然、すべて手作業です。その順番待ちなので時間がかかるのも仕方ありません。

それらの作業を含めて、かかった費用は 60,709 円。一本あたりにすると 1,556 円程度。クリーニング付きでこの値段なら、まあ悪くないでしょう。

しかし、この量、全部見れるかなぁ。。。
σ(ー. ー)





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VHSビデオをダビングできるDVDレコーダー

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恐るべしメイドインチャイナ! [Arduino]

先日、Amazonで激安のリチウムポリマー電池用の充電モジュールを発見!ジュース一本くらいの値段なので、無駄になってもかまわないくらいの気持ちでポチりました。


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で、すっかり注文をしたことさえ忘れていたのですが、今日、仕事から帰宅してみたら私宛に中国からのAIR MAIL が。


DSC03882.JPG


中身を空けてみたら、注文していた充電モジュール!えーーー、まさかの中国からの空輸だったのか!


DSC03881.JPG


空輸で180円って、いったいどういう価格構造になっているのか、これで儲けがでているのか、信じられません。メイドインチャイナの底力を見せつけられました。恐るべしメイドインチャイナ!
( ̄▽ ̄;)






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息子の合格祝いに埼玉旅行 [徒然日記]

息子の合格祝いの旅行をカミさんと計画していて、息子が「りっくんランド」に行ってみたいと言っていたことを思い出し、埼玉旅行をすることにしました。

「朝霞」→「秩父」→「川越」のコースです。

まずは「りっくんランド」。さまざまな自衛隊の兵装が展示されています。息子は模型の参考にと写真をとりまくっていました。こちらは私の好きな74式と10式戦車の2ショットです。^^


DSC_0478.JPG


宿泊した宿は「新木鉱泉(秩父七湯『御大の湯』)」という宿です。


DSC_498.jpg


ものすごく気持ちの良いお湯で、こんな良質な温泉が埼玉にあるとは思いませんでした。しかも部屋にも温泉があるので、いつでも入れます。


DSC_503.jpg
(部屋の温泉にて。カミさんに撮ってもらいました。*^^*)


食事も豪華でしかも個室で家族水入らずで楽しめました。


DSC_0504.JPG


帰りは川越に寄って帰りました。川越は娘のリクエストだったのですが、お目当てはこれ。川越でしか手に入らないようです。


DSC_0520.JPG


せっかくの川越なので蔵造りの街並みと食事を楽しんで帰りました。


DSC_0523.JPG


今回は近場の埼玉に旅行を行ってみましたが、思ったよりも楽しい旅になりました。特に秩父の温泉は泉質がすごくよくて疲れも吹き飛びます。また行きたいと思います。
(^_^)/~






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Arduino で心拍センサーを試してみた! [Arduino]

少し前ですが、興味本位で心拍センサーを買ってみました。だいたい2500円くらい。こんな値段で心拍センサーが買える時代になったんですねぇ。


PulseSensor.jpg


使い方に関しては、ベンダーのサイトが参考になりました。


pulsesensor.com
http://pulsesensor.com/


だがしかし!ベンダーのサイトと購入品のケーブルの色が違う!で、私なりに調べてみた結果がこれ。


PulseSensor2.jpg


ベンダーのサイトを参考にしながら、Arduinoとつなげてみます。


pulse_sensor.png


実際に接続したらこんな感じです。


PulseSensor3.JPG


スケッチはベンダーが提供しているGitHubから引っ張ってきました。


WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Arduino https://github.com/WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Arduino


実際に動いてる様子がこちらです。




コンソールでも様子が分かりますが、一応きちんと動いているみたいです。こんなに手軽に試せると思っていなかったので、すんなり動いてびっくりです。何か面白いアプリケーションを考えてみたいと思います。
(^_^)/~






Arduino パルスセンサー 脈拍センサー 心拍センサー

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Arduino 互換機 Pololu A-Star 32U4 ULV がどこまで動くか試してみた [Arduino]

ここのところ歓送迎会続きで放置していた Pololu A-Star。今日は少し早めに帰宅できたので、どこまで電圧を落として動くか試してみることにしました。


AStart32UsMiniULV.jpg


5Vから徐々に電圧を落として、LEDをどこまで駆動できるか試してみます。

Pololu A Star 32U4 ULV.png


スケッチはいつもの単純なものを使いました。

void setup() {
  pinMode(13,OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13,HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(13,LOW);
  delay(500);
}


安定化電源の電圧を徐々に下げていってみました。



LEDを駆動する場合はだいたい1.7Vが限界のようです。乾電池で動かすのはちょっと厳しそうです。

シリアル出力のみならもう少し電圧を下げても動くのかもしれませんが、LEDを駆動できないとなると何もできそうにありません。1.7Vくらいを目途に考えておけばよさそうです。
(^_^)/~





A-Star 32U4 Mini ULV

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A-Star 32U4 Micro

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ATmega32U4搭載マイコンボード

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医療費控除をしてみよう! [徒然日記]

先日、部屋の掃除をしていて溜めこんでいた医療費領収書の束を発見。昨年はさすがに10万円超えてないよなぁと思ったのですが、まとめてみると結構ありました。


DSC03877.JPG


集計してみるとそこそこの金額。”これは確定申告をしなくては!”とあわてて申告書の作成に取り掛かりました。前回は紙ベースで申告をしたのですが、作成や数字の入力が面倒です。


確定申告(医療費控除)にトライしてみた。
http://makers-with-myson.blog.so-net.ne.jp/2014-01-18


ak1-bucさまから頂いたアドバイスを活かして、国税庁のホームページで作成してみることにしました。国税庁の「確定申告書作成コーナー」は、少し探したのですが、なんなく見つかりました。


確定申告書作成コーナー.png
https://www.keisan.nta.go.jp/h27/ta_top.htm#bsctrl


「作成開始」を選択すると「提出方法作成選択」画面に遷移します。

確定申告書作成コーナー提出方法選択.png


eTaxのカードは持っていないので「書面提出」を選択しました。次に「作成する申告書選択」画面に遷移するので「所得税コーナー」を選択します。

確定申告書作成コーナー所得税コーナーへ.png


「利用環境の確認」画面に遷移するので、「パソコンとソフトウェア」、「プリンタの設定」、「利用規約」をチェックして「事前準備終了:次へ>」で入力画面へ進みます。

確定申告書作成コーナー環境設定.png


その後の入力は、国税庁より手引書が出ています。そちらを参考にすれば確定申告書が出来上がります。


医療費控除の入力編
https://www.keisan.nta.go.jp/h27/tebiki/syotoku/h27syotoku09.pdf


入力の際には、事前に「医療費集計フォーム」をダウンロードして入力しておくと便利です。私のように領収書が多い場合はこのエクセルファイルを利用したほうが断然に楽です。


医療費控除の準備等
https://www.nta.go.jp/tetsuzuki/shinkoku/shotoku/tokushu/iryouhikoujo.htm


ちなみに医療控除は確定申告期限を過ぎても5年以内であれば申告できるようです。


還付申告ができる期間と提出先
https://www.nta.go.jp/taxanswer/shotoku/2035_qa.htm


皆さまも、今一度、医療費の見直しをしてみてはいかがでしょう?
(^^)/~





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あれから5年。。。 [徒然日記]

東日本大震災から5年が経過しました。早いものです。

東日本大震災は私にも大きな影響を与えました。東北に開発拠点を作ろうと着手した直後に震災発生。震災が直接的な影響を与えたわけではないですがプロジェクトは中止となり、私も行き場がなくなってしまいました。

社内で活躍の場を作ろうとがんばった甲斐があり、会社にも認められ、新たなキャリアを積むことができました。でも、もし震災がなかったら自分はどうなっていただろうと、ふと思うことがあります。

5年という歳月の間に、子供たちも大きくなりました。それでもまだ東北の傷が癒えていないことを考えると、震災が残した傷跡がいかに大きなものだったか思い知らされます。

また震災前の元気だった東北が戻る日が来ることを願ってやみません。


DSC00086.JPG