ジャイロセンサーについて教えてください。

質問

３軸ジャイロセンサーを使おうと思っていますが、色々と疑問出てきましたので、お教えください。
（ジャイロセンサーを使うのは今回が初めてです。）

ジャイロセンサーは角速度を検出しているので、傾いた状態で静止しているときは、
何も検出しないと理解しています。

１．電源を入れる時点で既に傾いていた場合、その初期の傾きは検出できないと思います。
　　初期の傾きはどのように補整または検出するのでしょうか？

２．今度は動作中についてですが、傾いた状態がしばらく続いた後、傾き角度が変わっても、
　　正確に検出しますでしょうか？

※この場合の傾きは、地面に対しての傾きです。

的外れな質問かも知れませんが、お教えください。
よろしくお願い致します。

回答No.3

sukiya1973 · ベストアンサー

はじめまして、おはようございます。

１．について：
ジャイロセンサは角速度を検出するセンサですので、傾斜角を直接検出することはできません。絶対的な傾斜角の検出が必要な場合は、通常は加速度センサ（3軸）と組み合わせます。加速度センサで重力方向を検出しながら、その変位角をジャイロセンサで検出するという方式をとります。

２．について：
傾斜角が変化した場合は、その変位角として角速度に現れるので、ジャイロセンサで検出できます。ただし、ジャイロセンサの出力は、メーカによってもいろいろですが、角速度がまったく加えられていないときであっても、静的バイアス出力（主に温度によって変化します）といって一定の出力がのりますので、温度センサ等を使ってバイアス補正する必要がありますので注意が必要です。

以上、参考になりましたら幸いです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
絶対的な傾斜角を知る場合は、３軸加速度センサと組み合わせる必要があるんですね。
バイアス補正についても参考になりました。

回答No.2

tadys

＞ジャイロセンサーは角速度を検出しているので、傾いた状態で静止しているときは、何も検出しないと理解しています。

出力端子が存在している以上何も検出（出力）しないという事は有りません。
ジャイロセンサーは角速度を検出するものであって、角度を検出するものではありません。
静止しているのであれば傾きがどうなっているかには関係せずに同じ値を出力します。

１．初期の傾きをどうするかはシステムの設計者が決める事です。
例えば、電源を入れたときの傾きをゼロとするとか。
角速度の検出器以外に角度の検出器を設けるとか。

２．傾きが変化すればその時の角速度の変化が出力されます。
角速度を積分すれば角度の変化がどれだけであったかが分かります。
どれだけ正確かはセンサーの性能、回路設計、ソフトウエア処理に依存します。

注意すべきは静止した状態でのゼロ出力でも完全にゼロのままでは無い事です。
その値は径時変化や温度、電源電圧の変化などで上下に変化します。
これをゼロドリフトと言います。
ゼロドリフトが有るのにそのまま積分すれば静止状態でもじわじわと角度が変化してしまいます。
ある程度以上の変化量に対してだけ動作するような設計をする必要が有ります。

角度がきわめてゆっくり変化する場合はゼロドリフトと区別が付きません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
やはり初期の傾きは、ジャイロセンサー以外の検出器が必要なんですね。
あとゼロドリフトも無視できないことが良く分かりました。

回答No.1

noname#252332

原始的な意味でのジャイロを使用すると静止状態での重力を測定できない理屈になりますが、現実のいわゆるジャイロセンサーでは静止状態が測定できるものもあります。振動を測定する目的で製造されたセンサーではこれが出来ないものもあるようです。

http://www.xbow.jp/kasokudo.html#gaiyou
『重力などの定常加速度も検出しますので静姿勢(傾き）を測定するのにも使えます(LF,GP,LPシリーズ)。』

お礼

センサーの情報、ありがとうございました。
一度確認してみます。