スマート GPS 型式 PT-G1 プロトコル仕様書 (Document No. SE )

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1 スマート GPS 型式 (Document No. )

2 IMPORTANT NOTICE 本書に記載された内容を発行元 ( 古野電気株式会社 ) の書面による許可なく複写 複製 転載および第三者へ開示することを禁止します FURUNO ELECTRIC CO., LTD. All rights reserved. 記載の製品 仕様は予告なく変更することがあります 本書に記載されている社名 製品名は 一般に各開発メーカーの登録商標または商標です GPS( 米国 ) GLONASS( ロシア ) Galileo( 欧州 ) QZSS( 日本 ) SBAS(WAAS( 米国 ) EGNOS( 欧州 ) MSAS ( 日本 )) はそれぞれを所持する国が管理 運用するシステムです それらの運用によっては 測位性能が著しく劣化することがあります 本仕様書に記載されている事項は 上記の場合を含めて保証したものではありません これらの利用にあたっては 本システムの特性を十分理解し 使用者の責任においてその利益を活用することが必要です

3 改訂歴 Version 改訂内容 Date 0 初版発行

4 目次 1 概要 インターフェイス 1 2 適用範囲 1 3 通信仕様 2 4 NMEAセンテンスフォーマット 標準センテンス 専用センテンス 4 5 受信機のステート 5 6 バックアップデータ 8 7 送受信シーケンス 起動直後 測位停止ステートから測位動作ステートに遷移時 周期的に出力するセンテンス ( デフォルト設定時 ) 受信機の設定変更時 受信機データの出力要求 シリアル通信設定の変更 測位停止 電源 OFF 16 8 NMEAセンテンスの受信について データ受信 センテンス切り出し 測位回毎のセンテンス切り出し センテンス毎のデータ切り出し Talker ID 衛星番号 時刻 測位ステータス GNSS 未測位でも測位が有効になるケース 方位 19 9 標準 NMEA 出力 GBS GNSS Satellite Fault Detection GGA Global Positioning System Fix Data GLL Geographic Position - Latitude/Longitude GNS GNSS Fix Data GSA GPS DOP and Active Satellites GST GNSS Pseudo Range Error Statistics GSV Satellites in View RMC Recommended Minimum Navigation Information VTG Course Over Ground & Ground Speed ZDA Time & Date 専用 NMEA 入力 API eride GNSS Core Library Interface CROUT オリジナルセンテンス出力許可 DATUM 測地系の設定 START 起動要求とスタートモードの設定 STOPNOFPR 停止要求 CFG Application Softwareの設定 FACTORYRESET バックアップRAMのバックアップ情報全消去 NMEAOUT 標準 NMEA 出力設定 UART1 USB 通信ポートの設定 SYS PVT Systemの制御と応答 34

5 GPIO アンテナ接続状態の出力要求 VERSION ソフトウェアバージョンの出力要求 Dead Reckoning 用入力センテンス API eride GNSS Core Library Interface ODOREVERSE バック信号の設定 SYS システム設定 DRPERSEC DR 測位の更新周期設定 専用 NMEA 出力 ACK コマンド受信確認出力 CFG PERDCFG 入力コマンドの返答 ADDON SYS PERDSYS 入力コマンドの返答 FIXSESSION GNSS Session Query GPIO アンテナ接続状態の出力 VERSION バージョン出力 Dead Reckoning 用出力センテンス CRD DR 測位結果のデータ PERDCRD,I 補正後の慣性センサデータ PERDCRD,R 慣性センサDR 測位結果 CRI 慣性センサデータとセンサパラメータ PERDCRI,A 加速度センサデータ PERDCRI,G ジャイロセンサデータ PERDCRI,O 車速パルスデータ 43

6 1 概要 本書は スマート GPS [ 型式 ] の通信プロトコルについて記載します は GNSS 測位情報とユニットに内蔵されたジャイロセンサ 加速度センサ 温度センサ 外部入力の車速パルス / バック信号を基に より正確な測位情報を提供することができます また GNSS 信号中断中においても測位を継続することが可能です - ジャイロセンサとは 物体の角速度を検出するセンサです 1 - 加速度センサとは 物体の加速度を検出するセンサです 1 - 車速パルスとは 車両の速度に応じて出力されるパルスです - バック信号とは 車両の進行方向を示す信号です - 温度センサとは 現在の温度もしくは温度の変化量を検出するセンサです 1.1 インターフェイス は USB 通信ポートを通して 測位結果の出力や 受信機への制御情報の入力を実施します 2 適用範囲 対応するソフトウェアのバージョンは ENP653O 以降です 1 本書では ジャイロセンサと加速度センサをあわせて 慣性センサ と記します 1

7 3 通信仕様 本受信機で使用する通信方式は表 3.1 の通りです 表 3.1 通信仕様通信ポート USB 通信ポート通信仕様全二重調歩同期式 ( 無手順 ) 4,800 bps 9,600 bps 19,200 bps 2 転送速度 38,400 bps 57,600 bps 115,200 bps (Default) 230,400 bps 2 データ長 8 bit ストップビット 2 1 bit パリティ 2 なし 1000 ms (1 Hz) ( デフォルト設定 ) ms (2 Hz) 出力周期 200 ms (5 Hz) 100 ms (10 Hz) 信号コード形式 NMEA-0183 Ver データ準拠 ASCII コード 4 通信内容 入力データ NMEA Proprietary センテンス 出力データ NMEA 標準センテンス NMEA Proprietary センテンス 2 設定により変更可能です 設定方法は 項を参照ください 3 設定により変更可能です 設定方法は 項を参照ください 4 NMEA 0183 STANDARD FOR INTERFACING MARINE ELECTRONIC DEVICES Version 4.10 (NATIONAL MARINE ELECTRONICS ASSOCIATION, June, 2012) 2

8 4 NMEA センテンスフォーマット 4.1 標準センテンス $ < アドレスフィールド >, < データフィールド > *< チェックサム > <CR> <LF> 5 バイト "$" センテンスの開始を表します < アドレスフィールド > 5 バイトの固定長です 初めの 2 バイトは トーカ (talker 発信者 )ID を表し GP は GPS GN は GNSS GL は GLONASS を表しています 標準 NMEA センテンスの Talker ID を表 4.1 に示します 続く 3 バイトは センテンスフォーマットでデータの種類を表しています 表 4.1 標準 NMEAセンテンスのTalker ID 標準 NMEA センテンスの種類 Talker ID RMC 位置 測位時刻 速度 方位 GN GNS GNSS 測位データ GN GGA 位置 測位時刻等 GN GLL 位置 測位時刻 GN VTG 速度 方位 GN GST 誤差楕円 精度指標 GN GBS 異常衛星検出 GN GSA 測位状態 測位使用衛星 DOP GN/GP/GL 5 ZDA 現在日時等 GN GSV 衛星情報 (GPS SBAS QZSS) GP 衛星情報 (GLONASS) GL < データフィールド > 主に可変長であり 必ずデリミタ "," で区切られます 有効なデータ文字は "!","$","*"," ","^" を除いた ASCII 文字コード 0x20( スペース )~0x7D("}") の全ての文字です 該当するデータがない場合は ヌルフィールドで表します < チェックサムフィールド > "$" の次のデータから "*" の前のデータまでの全てのデータを 8 ビット全てにつき XOR( 排他的論理和 ) をとり その結果を 2 バイトのアスキーキャラクタに変換します <CR><LF> センテンスの終了を表します - <CR>: 0x0D - <LF>: 0x0A 5 GN/GP/GL は測位に使用している衛星システムによって下記の通り切り替わります - GN: 未測位 または GPS(SBAS, QZSS を含む ) と GLONASS の両方を使用 - GP:GPS のみ使用 (SBAS, QZSS を含む ) - GL:GLONASS のみ使用 3

9 4.2 専用センテンス チェックサムを含む入力コマンド内のアルファベットは 全て大文字です $ P < メーカーコード > < センテンスタイプ >, < データフィールド > *< チェックサム > <CR> <LF> 3 バイト 3 バイト "$" センテンスの開始を表します "P" Proprietary Sentence ID 専用センテンスであることを表します < メーカーコード > メーカーを示すコードです "ERD" となっています < センテンスタイプ > センテンスのタイプを示します API クラス CFG クラス SYS クラスがあります 表 4.2 に示す動作を行った時に 各コマンドによる設定はデフォルトに戻ります 動作 表 4.2 デフォルト設定に戻る動作コマンドの種類 $PERDAPI $PERDCFG $PERDSYS 電源 ON/OFF PERDAPI,STOPNOFPR - - PERDCFG,FACTORYRESET - - : デフォルト設定に戻る < データフィールド > 主に可変長であり 必ずデリミタ ',' で区切られます 有効なデータ文字は "!","$","*"," ","^" を除いた ASCII 文字コード 0x20( スペース )~0x7D("}") の全ての文字です 該当するデータがない場合は ヌルフィールドで表します "[ ]" で囲まれた箇所は省略可能な項目を表します < チェックサムフィールド > "$" の次のデータから "*" の前のデータまでの全てのデータを 8 ビット全てにつき XOR( 排他的論理和 ) をとり その結果を 2 バイトのアスキーキャラクタに変換します <CR><LF> センテンスの終了を表します 送信時は省略可能です - <CR>: 0x0D - <LF>: 0x0A 4

10 5 受信機のステート 図 5.1 に受信機のステートダイアグラムを示します 電源 OFF S1 T31 T12 T21 測位停止 S3 T32 測位動作 S2 表 5.1 に各ステートについて記載します ステート名 T23 図 5.1 ステートダイアグラム 表 5.1 受信機のステート説明 電源 OFF 電源 OFF の状態で 一切の入出力を行わない状態 測位動作 測位演算機能が動作しており 周期的に測位結果を出力する状態 測位停止 測位演算機能が停止している状態 ( スタンバイ状態 ) 表 5.2 に各ステートへの遷移動作を示します 表 5.2 ステート遷移動作状態遷移遷移動作 Notes T12 電源 ON - T21 T31 電源 OFF T23 下記コマンドを入力 - PERDAPI,STOPNOFPR,DRPARK T32 下記コマンドを入力 - PERDAPI,START PERDACK および PERDSYS,FIXSESSION,ON センテンスにより測位動作ステートへ遷移したことを確認できます 5

11 ステート別のセンテンス入出力条件を表 5.3 表 5.4 表 5.5 表 5.6 に示します 表 5.3 標準 NMEAセンテンス出力条件 出力センテンス 出力内容 測位動作 測位停止 RMC 推奨最小ナビゲーション情報 - GNS GNSS 測位データ - GGA GPS 測位データ - GLL 緯度経度情報 - VTG 速度方位情報 - GST GNSS 擬似距離誤差 - GBS 異常衛星検出 - GSA DOP と測位使用衛星 - ZDA 衛星時刻情報 - GSV 視野内衛星情報 - : 出力可能 出力 ON/OFF と出力周期は PERDCFG,NMEAOUT コマンドにより設定可能 -: 出力不可 表 5.4 専用 NMEAセンテンス入力条件 入力コマンド 入力内容 測位動作 測位停止 PERDAPI CROUT オリジナルセンテンス出力要求 I I DATUM 測地系設定 I I START 起動要求 NACK I STOPNOFPR_DRPARK 停止要求 I NACK PERDCFG FACTORYRESET オールクリア要求 NACK I NMEAOUT 出力標準 NMEA センテンス設定 I I UART1 シリアル通信設定 I 6 I PERDSYS GPIO アンテナ接続状態の確認要求 q q VERSION ソフトウェアバージョン出力要求 q q I: 入力可能 q: 出力要求可能 NACK: 入力を行っても処理に反映されない 6 このコマンドは測位停止ステートで入力してください 6

12 表 5.5 専用 NMEAセンテンス出力条件 出力センテンス 出力内容 測位動作 測位停止 PERDACK ACK コマンド受信確認出力 A A PERDCFG ADDON 起動時状態出力 S - PERDSYS FIXSESSION GNSS セッション出力 R/ S/ E Q GPIO アンテナ接続状態の出力 Q Q VERSION ソフトウェアバージョン出力要求 S/ Q Q A: 入力コマンドの ACK または NACK として出力 E: イベント発生時に出力 Q: 出力要求コマンド入力時に出力 R:PERDAPI,START コマンド発行による測位停止ステートから測位動作ステート遷移時 PERDAPI,STOPNOFPR コマンド発行による測位動作ステートから測位停止ステート遷移時に出力 S: 電源 ON 時に出力 -: 出力不可 表 5.6 Dead Reckoning 用 NMEA センテンス入力条件入力コマンド入力内容測位動作測位停止 PERDAPI ODOREVERSE バック信号の設定 N/A I PERDSYS DRPERSEC DR 測位の更新周期設定 N/A I I: 入力可能 N/A: 測位動作中の入力を禁止 7

13 6 バックアップデータ 受信機は 最終更新位置 最終更新時刻情報 エフェメリス アルマナック DR パラメータ をバックアップします バックアップしたデータは 次回起動時の初期測位時間を短縮するために用いられます バックアップデータはバックアップ RAM に保存されますので モジュールの VBK に電源が給電されている間 バックアップデータを保持し続けます 1 最終更新位置 GGA, GLL, GNS, RMC センテンスの測位情報で最後に出力した 位置 を指します デフォルト設定 または GGA, GLL, GNS, RMC センテンスの測位情報を測位毎に出力する設定の場合に限ります それ以外の場合は 受信機が内部で求めた最後の 位置 を指します 位置測位時にバックアップします 2 最終更新時刻情報受信機が GGA, GLL, GNS, RMC センテンスの測位情報で最後に出力した UTC 時刻 と その時点における RTC カウンタ値の情報を指します デフォルト設定 または GGA, GLL, GNS, RMC センテンスの測位情報を測位毎に出力する設定の場合に限ります それ以外は 受信機が内部で求めた最後の UTC 時刻 と その時点における RTC カウンタ値を指します 最初に時刻が確定した時に バックアップします 電源 OFF ステートで RTC へバックアップ電流が供給されていれば 次回電源投入時に最終更新時刻情報と RTC カウンタ値の差分から 電源投入時の時刻を求めることができます 最終更新時刻情報と RTC カウンタ値の差分から求めた時刻を RTC 時刻 と定義します RTC 時刻を求められる状態を RTC 時刻が有効 最終時刻情報 または RTC へのバックアップ電流が供給されておらず RTC 時刻を求められない状態を RTC 時刻が無効 とします 3 エフェメリス衛星が放送しているエフェメリスの情報 エフェメリスデータ取得時と更新時にバックアップします 4 アルマナック衛星が放送しているアルマナックの情報 アルマナックデータ取得時と更新時にバックアップします 5DR パラメータ受信機が GGA, GLL, GNS, RMC センテンスの測位情報で最後に出力した UTC 時刻 における慣性センサや車速パルスに関するパラメータです 8

14 7 送受信シーケンス 本章は受信機と受信機を利用するホスト間の送受信シーケンスについて記載します 本プロトコルは 10 章および 11 章に記載されたコマンドを入力すると 応答センテンス ($PERDACK...) または要求されたデータを出力します 正しいコマンドを入力したにも関わらず 受信機から応答がない場合 伝送路上で何らかのエラーが発生した可能性があるため 再度コマンドを送信してください 7.1 起動直後 受信機の電源を投入した直後 受信機はバージョンメッセージ ($PERDSYS,VERSION...) 設定データ 測位動作開始メッセージ ($PERDSYS,FIXSESSION,ON) を出力し 起動処理を行います 受信機は起動処理が完了するまで 入力を受け付けません 入力が可能となるのは 電源投入後 最大で 600 ミリ秒後になります 図 7.1 は電源投入からコマンド入力が可能になるまでのシーケンスです 起動処理 (600 msec) 受信機 電源投入 $PERDSYS,VERSION... : バージョン情報 1) $PERDSYS,FIXSESSION,ON : 測位動作開始 ホスト 測位動作 ( 入力可能 ) 図 7.1 電源投入からコマンド入力可能になるまでのシーケンス Notes: 1) 設定データが出力されます ( 出力例 ) $PERDSYS,ANTSEL,FORCE1H,1HIGH*6C $PERDCFG,ADDON,GV8687,DEADRECK*26 $PERDSYS,VBKERR,OK*44 $PERDSYS,FIXSESSION,INIT*49 9

15 7.2 測位停止ステートから測位動作ステートに遷移時 図 7.2 は測位停止ステートから測位動作ステートに遷移するまでのシーケンスです 測位停止ステートから PERDAPI,START コマンドを入力すると PERDACK センテンスと PERDSYS,FIXSESSION,ON センテンスを出力後 測位動作ステートに遷移します 受信機 ホスト $PERDAPI,START... : 起動要求 測位停止 $PERDACK,PERDAPI... : 入力受理 (START) $PERDSYS,FIXSESSION,ON : 測位動作開始 測位動作 図 7.2 測位停止ステートから測位動作ステートに遷移 10

16 7.3 周期的に出力するセンテンス ( デフォルト設定時 ) 図 7.3 は 1Hz の測位周期に同期して RMC, GNS, GST, GSA, ZDA, GSV センテンス (GSV 以外の Talker ID は GN GSV の Talker ID は GP) を出力時の送信シーケンスを示します 受信機 ホスト 測位演算処理 1000 msec 出力処理 入力処理 $GNRMC $GNGNS $GNGST $GNGSA $GNZDA $GPGSV 測位演算処理 その他処理 1000 msec 出力処理 入力処理 $GNRMC $GNGNS $GNGST $GNGSA $GNZDA $GPGSV その他処理 図 7.3 周期的に出力するセンテンスの通信シーケンス 11

17 7.4 受信機の設定変更時 受信機の設定を変更する場合のシーケンスを以下に示します 図 7.4 は 測位周期 :1Hz RMC, GNS, GSV センテンスを測位周期に同期して出力している受信機に対して PERDAPI,DATUM コマンドと PERDAPI,CROUT コマンドを入力したシーケンスです 入力タイミングによって それぞれのコマンドに対する応答および測位結果へ入力した設定が反映されるまでの時間が異なることを示しています 受信機 ホスト 1000 msec 測位演算処理 出力処理 入力処理 その他処理 $PERDAPI,DATUM $GNRMC $GNGNS $GPGSV $PERDACK,PERDAPI(DATUM) $PERDAPI,CROUT DATUM 応答時間 DATUM 設定反映遅延時間 1000 msec 測位演算処理 出力処理 入力処理 $GNRMC $GNGNS $GPGSV (DATUM 反映 ) $PERDACK,PERDAPI(CROUT) CROUT 応答時間 CROUT 設定反映遅延時間 その他処理 1000 msec 測位演算処理 出力処理 $GNRMC $GNGNS $GPGSV $PERDCRD $PERDCRI (CROUT 反映 ) その他処理 入力処理 図 7.4 受信機設定時の通信シーケンス (1Hz) 12

18 1. 入力に対する応答が 出力されるまでの最大遅延時間測位動作ステート 更新周期 1Hz の場合 コマンド入力処理の直後に入力した設定コマンドは 測位演算処理と出力処理が完了した次の入力処理で受理されるため コマンドの入力から応答が出力される ( 設定の反映が完了する ) まで最大で 1000 ミリ秒を要します 表 7.1 は各ステート状態の各更新周期での入力に対する応答が出力されるまでの最大遅延時間です 表 7.1 入力に対する応答が出力されるまでの最大遅延時間ステート名更新周期 [Hz] 最大遅延時間 [ ミリ秒 ] 1 測位動作 測位停止 入力した設定が 測位結果に反映され 出力されるまでの最大遅延時間測位動作ステート 更新周期 1Hz の場合 入力した設定が反映された測位結果が出力されるまでは コマンドの入力から最大で 2000 ミリ秒を要します 表 7.2 は測位動作ステートで 各更新周期で入力した設定が測位結果に反映され 出力されるまでの最大遅延時間です 表 7.2 入力した設定が測位結果に反映され 出力されるまでの最大遅延時間ステート名更新周期 [Hz] 最大遅延時間 [ ミリ秒 ] 測位動作 一度に入力可能なコマンド数本受信機は 原則として 1 秒間に 1 回 入力コマンドを受け付けます この時 受信機の設定や測位状況により 負荷が低い場合は 1 秒間に複数の入力コマンドを受け付けることも可能です 測位停止ステートの場合 20 個のコマンドを連続で受信機に入力することが可能です また 最初に入力したコマンド郡に対して 受信機が応答を出力し終わった時点で 次のコマンド入力が可能となります

19 7.5 受信機データの出力要求 受信機にデータ出力要求を行う場合のシーケンスを以下に示します 図 7.5 は 1Hz で測位を行っている受信機に対して PERDSYS,GPIO コマンドと PERDSYS,VERSION コマンドを入力した場合に それぞれの入力から要求したデータが出力されるまでのシーケンスを示しています 受信機 ホスト 1000 msec 測位演算処理 出力処理 $PERDSYS,GPIO:GPIO 出力要求 $GNRMC $GNGNS $GPGSV $PERDSYS,GPIO:GPIO 情報 その他処理 入力処理 $PERDSYS,VERSION : ソフトウェアバージョン出力要求 1000 msec 測位演算処理 出力処理 入力処理 $GNRMC $GNGNS $GPGSV $PERDSYS,VERSION : ソフトウェアバージョン応答 その他処理 図 7.5 受信機データ出力要求時の通信シーケンス (1Hz) 1. データ出力要求コマンド入力後 要求データが出力されるまでの最大遅延時間測位動作ステート 更新周期 1Hz の場合 入力処理の直後に入力したデータ出力要求コマンドは 測位演算処理と出力処理が完了した次の入力処理で受理されるため コマンド入力から要求したデータが出力されるまで 最大で 1000 ミリ秒を要します 表 7.3 は各ステート状態で 各更新周期でのデータ出力要求コマンド入力後 要求データが出力されるまでの最大遅延時間です 表 7.3 要求データが出力されるまでの最大遅延時間ステート名更新周期 [Hz] 最大遅延時間 [ ミリ秒 ] 1 測位動作 測位停止

20 7.6 シリアル通信設定の変更 図 7.6 にシリアル通信設定変更時のシーケンスを示します シリアル通信設定の変更は測位停止ステートで行います 測位停止ステートで PERDCFG,UART1 コマンドを入力すると 受信機は PERDACK センテンスを出力し その後 設定が反映されます 受信機 ホスト $PERDAPI,STOPNOFPR,DRPARK : 停止要求 $PERDACK,PERDAPI : 入力受理 (STOP) $PERDSYS,FIXSESSION,OFF : 測位動作停止 $PERDCFG,UART1 : シリアル通信設定 $PERDACK,PERDCFG : 入力受理 (UART1) 設定反映 設定反映 図 7.6 シリアル通信設定変更シーケンスの概要 7.7 測位停止 図 7.7 に測位動作ステートから測位停止ステート遷移時のシーケンスについて記載します 受信機 ホスト 測位動作 $GNRMC $GNGNS $GNGST $GNGSA $GNZDA $GPGSV $PERDAPI,STOPNOFPR,DRPARK : 停止要求 $PERDACK,PERDAPI : 入力受理 (STOP) $PERDSYS,FIXSESSION,OFF : 測位動作停止 測位停止 図 7.7 測位動作から測位停止ステート遷移時のシーケンス 15

21 7.8 電源 OFF 測位動作中に受信機の電源を OFF にしたとしても 再起動時に正常に動作するようになっていますので 任意のタイミングで電源を OFF にすることができます ただし バックアップデータのバックアップ RAM 領域への書き込み中に電源を OFF にした場合 バックアップデータが途中で破壊され そのバックアップデータは使えなくなる可能性があります いつバックアップ RAM 領域にバックアップデータを保存しているのかをホスト側から知ることはできません そこで任意のタイミングで電源を OFF する前に PERDAPI,STOPNOFPR コマンドを送信して測位動作を停止することにより バックアップデータを破壊する可能性を排除することができます PERDAPI,STOPNOFPR コマンド送信後 PERDSYS,FIXSESSION,OFF センテンスを受信してから電源を OFF してください 図 7.8 に受信機の電源 OFF 時のシーケンスについて記載します 受信機 ホスト 測位動作 $GNRMC $GNGNS $GNGST $GNGSA $GNZDA $GPGSV $PERDAPI,STOPNOFPR,DRPARK : 停止要求 $PERDACK,PERDAPI : 入力受理 (STOP) $PERDSYS,FIXSESSION,OFF : 測位動作停止 測位停止 図 7.8 電源 OFF 時のシーケンス 電源 OFF 16

22 8 NMEA センテンスの受信について 8.1 データ受信 ホスト側受信バッファに の USB 通信ポートから受信したデータを全て保存します 8.2 センテンス切り出し 上述の 8.1 節で受信データを格納したバッファの先頭から解析していきます センテンスの切り出しのために 最初に $ を探します $ が見つかったら 次に * を探し 見つかったところで $ と * の間にあるデータ全てを使って 8 ビット毎に XOR ( 排他的論理和 ) をとり * の後に続く 1 バイト ( アスキー 2 キャラクタをバイナリの 1 バイトデータに変換 ) のチェックサムと比較します チェックサム比較の結果 - チェックサムが合えば センテンス成立と判断し データの切り分けに進みます - チェックサムが異なれば センテンス不成立として このデータを破棄します チェックサムに続く <CR>,<LF> は読み捨てます チェックサムが正常だった場合 $ 以降の 5 キャラクタを読み出します 最初の 2 バイトは TalkerID(GP,GL,GN) を表します TalkerID の後の 3 キャラクタにより センテンス種類の特定を行います 出力予定のない ( 出力設定していない ) センテンスを受信した場合は センテンス出力設定のコマンドが正常に反映されていない または受信機のリスタートが発生したなどの異常が発生したことが考えられます 8.3 測位回毎のセンテンス切り出し 受信機は 1 回測位毎に出力設定したセンテンスにより測位結果を出力します 例えば RMC, GNS, GSV センテンスを測位回毎に 1 回出力する設定をしている場合 1Hz 測位では これらのセンテンスが 1 秒間に 1 回ずつ (GSV は追尾衛星数や測位に使用している衛星システムにより複数センテンスを 1 回 ) 出力されます センテンスを出力する順番は決まっており ( 項参照 ) この例の場合は RMC センテンスが最初で次に GNS センテンス 最後に GSV センテンスが出力されます 従いまして RMC センテンスから GSV センテンスを受信したところで 1 測位分のセンテンスを受信したと見なすことができます 1Hz 測位では この測位毎のセンテンス出力間隔は測位演算にかかる時間により 多少前後することはありますが 概ね 1 秒間です この間隔 ( 最初の RMC センテンスが出力されてから次の測位回の RMC センテンスが出力されるまでの時間 ) が 2 秒以上になれば ボーレートの設定が適切ではなく 測位結果の出力が間に合っていない または受信機の出力が止まってしまっているなどの異常が発生した可能性があります 8.4 センテンス毎のデータ切り出し センテンス中のデータフィールドは, により切り分けを行います センテンス種類により, の数は決まっていますので, の数を確認することにより センテンス異常を判断することができます センテンス異常の発生を検知した場合は 当該センテンスデータを破棄してください 17

23 8.5 Talker ID TalkerID の GP は GPS GL は GLONASS GN はマルチ GNSS( 複数の GNSS システムを使用 ) を表します GSA センテンスと GSV センテンス以外は TalkerID に関わらず 1 回の出力につき 1 個のセンテンスしか出力されません GPS での測位結果か GLONASS での測位結果 またはマルチ GNSS による測位結果の違いにより 特にアプリケーション側で処理の切り分けを行うのでなければ GSA/GSV センテンス以外では TalkerID を読み捨てても構いません GSA/GSV センテンスの場合 TalkerID が示す GNSS システムとセンテンス内のデータフィールドが示す GNSS システムの種類が一致している必要があります GSA センテンスは 衛星番号と第 18 フィールドにある GNSS システム ID により GNSS システムの種類を特定できます GSV センテンスは衛星番号により GNSS システムの種類を特定できます 同一センテンスの TalkerID による GNSS センテンス種類と センテンス内のデータフィールド情報から得た GNSS センテンス種類が異なる場合は センテンス受信異常や 受信機からのセンテンス出力に抜けがあるなどの異常が発生した可能性があります このような異常が発生した場合は当該センテンスデータを破棄してください 8.6 衛星番号 8.5 節で説明しましたように GSA/GSV センテンスでは衛星番号が出力されますので TalkerID に対する衛星番号が合っているかどうかを確認することにより 異常センテンスの判断ができます 以下に受信機が出力する際の GNSS システム毎の衛星番号を示します GPS:01~32 PRN No. と同じ SBAS:33~51 PRN No. から 87 を引いた値 QZSS:93~97 PRN No. から 100 を引いた値 GLONASS:65~89 PRN No. と同じ 8.7 時刻 時刻はいろいろなセンテンスのデータフィールドに含まれています 以下に時刻を含む出力センテンスの種類を示します GBS, GGA, GLL, GNS, RMC, ZDA このうち ZDA センテンスは現在時刻 ( 測位回毎のセンテンス出力開始時刻 ) を表し それ以外のセンテンスは測位時刻を表しています すなわち 例えば GNS センテンスと RMC センテンスを出力するような設定であれば 同一測位回の出力値として 両者の時刻は一致します これが一致しない場合は 異なる測位回のセンテンスを同一の測位回として受信している可能性があります もしくは センテンス受信異常や 受信機からのセンテンス出力に抜けがあった またはボーレートの設定が適切でないなどの異常が考えられます 8.8 測位ステータス が測位しているかどうかを確認するためには いくつかのセンテンスが出力する測位状態 測位モード 7 を確認します 測位状態を出力するセンテンスは以下の通りです GGA, GLL, GNS, GSA, RMC 各々のセンテンスにおいて 測位ステータスが未測位や無効になっていた場合 その測位回の測位データは使用できません 同一の測位回で センテンス毎に測位ステータスが異なる場合は 異なる測位回のセンテンスを同一の測位回として受信している可能性があります もしくは センテンス受信異常や 受信機からのセンテンス出力に抜けがあるなどの異常が考えられます 7 測位状態 測位モードの表すステータスにつきましては 本書の各センテンスの説明ページを確認してください 18

24 8.9 GNSS 未測位でも測位が有効になるケース では GNSS 衛星を使用した測位ができないような状況でも センサなどの測位支援情報を用いて測位演算することができるため 測位ステータスが有効になります この間 測位モードは推測航法 測位状態はデータ有効になります 8.10 方位 DR が有効な状態で バック信号が入力されて バックしている間の方位は 機首方位を出力します DR が無効 (GNSS 単独 ) の場合 バック信号の入力に関わらず 移動方向の方位を出力します 停止時の方位は DR が無効な場合に限り 信頼性がありませんので 使用できません 無効データとして取り扱ってください 19

25 9 標準 NMEA 出力 NMEA0183 Ver.4.10(2012 年 6 月制定 ) に準拠した NMEA 標準出力センテンス (GBS, GGA, GLL, GNS, GSA, GST, GSV, RMC, VTG, ZDA) を出力します デフォルトでは RMC, GNS, GST, GSA, ZDA, GSV センテンスが毎秒出力されます 各センテンスの出力周期を設定する場合は PERDCFG,NMEAOUT コマンドで行います 9.1 GBS GNSS Satellite Fault Detection $--GBS, hhmmss.sss, x.x, x.x, x.x, xx, x.x, x.x, x.x, x, x *hh <CR> <LF> 9 10 Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to 8 GGA または GNS 測位に基づいた UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 2 x.x Null 3 x.x Null 4 x.x Null これらのフィールドは RAIM 機能が ON の時に有効になります 5 xx Null は RAIM 機能に非対応のため 常にヌルになります 6 x.x Null 7 x.x Null 8 x.x Null 9 x 1 GNSS システム ID 1:GPS(SBAS QZSS を含む ) 10 x 1 Signal ID 1:L1 C/A (GPS), G1 C/A (GLONASS) $GPGBS, ,,,,,,,,1,1*5E 8 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 20

26 9.2 GGA Global Positioning System Fix Data $--GGA, hhmmss.sss, ddmm.mmmm, a, dddmmm.mmmm, a, x, xx, x.x, x.x, M, x.x, M, x.x, xxxx *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to 9 UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 2 ddmm.mmmm to 緯度 dd: 度 mm.mmmm: 分 3 a N,S "N"( 北緯 ) または "S"( 南緯 ) 4 dddmm.mmmm to 経度 ddd: 度 mm.mmmm: 分 5 a E,W "E"( 東経 ) または "W"( 西経 ) 6 x 0,1,2,6 測位状態 0: 未測位 1: 単独測位 10 2: ディファレンシャル測位 6: 推測 /Dead Reckoning 測位 7 xx 00 to 12 測位使用衛星数 (GPS SBAS QZSS) 8 x.x Null, 0.0 to 50.0 HDOP 9 x.x - 海抜高度 [m] 10 M M 海抜高度の単位 ( メートル ) 11 x.x - ジオイド高 [m] 12 M M ジオイド高の単位 ( メートル ) 13 x.x Null は RTCM 11 による DGPS 非対応のため 常にヌルフィ 14 xxxx Null ールドが出力されます $GPGGA, , ,N, ,E,1,11,0.8,24.0,M,36.7,M,,*66 9 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 10 SBAS により 3 衛星以上の GNSS 衛星がディファレンシャル補正されている場合に ディファレンシャル測位になりま す 11 RTCM は Radio Technical Commission for Maritime Service の略称です 21

27 9.3 GLL Geographic Position - Latitude/Longitude $--GLL, ddmm.mmmm, a, dddmm.mmmm, a, hhmmss.sss, a, a *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 ddmm.mmmm to 緯度 dd: 度 mm.mmmm: 分 2 a N,S "N"( 北緯 ) または "S"( 南緯 ) 3 dddmm.mmmm to 経度 ddd: 度 mm.mmmm: 分 4 a E,W "E"( 東経 ) または "W"( 西経 ) 5 hhmmss.sss to 12 UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 測位状態 6 a A,V A: データ有効 V: データ無効 7 a A,D,E,N 測位モード表示 A: 単独測位 13 D: ディファレンシャル測位 E: 推測 / Dead Reckoning 測位 N: データ無効 $GPGLL, ,N, ,E, ,A,A*5F 12 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 13 SBAS により 3 衛星以上の GNSS 衛星がディファレンシャル補正されている場合に ディファレンシャル測位になりま す 22

28 9.4 GNS GNSS Fix Data $--GNS, hhmmss.sss, ddmm.mmmm, a, dddmmm.mmmm, a, c--c, xx, x.x, x.x, x.x, x, x, x *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to 14 UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 2 ddmm.mmmm to 緯度 dd: 度 mm.mmmm: 分 3 a N,S "N"( 北緯 ) または "S"( 南緯 ) 4 dddmm.mmmm to 経度 ddd: 度 mm.mmmm: 分 5 a E,W "E"( 東経 ) または "W"( 西経 ) 各衛星システムの測位状態 ( 左から GPS GLONASS Reserved) 6 c-c A,D,E,N 15 A: 単独測位 16 D: ディファレンシャル測位 E: 推測 /Dead Reckoning 測位 N: データ無効 7 xx 00 to 24 測位使用衛星数 8 x.x Null, 0.0 to 50.0 HDOP 9 x.x - 海抜高度 [m] 10 x.x - ジオイド高 [m] 11 x Null は RTCM 非対応のため 常にヌルフィールドが出力され 12 x Null ます 13 x V は RAIM 機能に非対応のため 常に V が出力されます $GNGNS, , ,N, ,E,DDN,20,0.5,36.8,36.7,,,V*6A 14 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 15 多 Hz 出力時 PERDSYS,FIXSESSION,ON が出力されてから 測位状態が A/D/E になるまでに最大で 1 秒かかります 16 SBAS により 3 衛星以上の GNSS 衛星がディファレンシャル補正されている場合に ディファレンシャル測位になりま す 23

29 9.5 GSA GPS DOP and Active Satellites 複数の衛星システムを使用する場合 (GPS(SBAS QZSS を含む ) と GLONASS を使用 ) は 複数行に分けて出力されます $--GSA, a, a, xx, xx, xx,, xx, x.x, x.x, x.x, h *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 a M,A 動作モード M:2D または 3D 固定モード A:2D/3D 自動切換モード 2 a 0,1,2,3 測位モード 17 0: 未測位 1: 未測位 2:2D 測位 3:3D 測位 3-14 xx - 使用衛星番号 ( 衛星がない場合はヌル ) 15 x.x Null, 0 to 50.0 PDOP( 測位していない場合はヌル ) 16 x.x Null, 0 to 50.0 HDOP( 測位していない場合はヌル ) 17 x.x Null, 0 to 50.0 VDOP( 測位していない場合はヌル ) 18 x 1,2 GNSS システム ID 1:GPS(SBAS QZSS を含む ) 2:GLONASS $GNGSA,A,3,13,05,15,20,02,30,21,29,24,42,93,,1.0,0.5,0.8,1*3F $GNGSA,A,3,71,73,86,72,87,74,88,85,,,,,1.0,0.5,0.8,2*36 17 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を変更した場合 Field 2 の測位モードが 1( 未測位 ) になる条件のときに 0 として出力されます PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を変更しなければ 0 が出力されることはありません 24

30 9.6 GST GNSS Pseudo Range Error Statistics 本センテンスが出力する精度指標は GNSS 衛星から求めた推定位置に対する指標であり Dead Reckoning による補正は加味されていません $--GST, hhmmss.sss, x.xx, x.xx, x.xx, x.xx, x.xx, x.xx, x.xx *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to GGA または GNS 測位に基づいた UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 2 x.xx Null 19, 精度指標 RMS 0.00 to 擬似距離残差のバラつき具合の標準偏差 [m] 3 x.xx Null 19, 0.00 to 誤差楕円 ( 長軸 ) [m] 4 x.xx Null 19, 0.00 to 誤差楕円 ( 短軸 ) [m] 5 x.xx Null 19, 0.00 to 誤差長軸傾き [ 度 ] 6 x.xx Null 19, 0.00 to 精度指標標準偏差緯度 [m] 7 x.xx Null 19, 0.00 to 精度指標標準偏差経度 [m] 8 x.xx Null 19, 0.00 to 精度指標標準偏差高度 [m] $GNGST, ,12.42,1.19,0.81,22.50,0.78,1.02,1.28*4E $GNGST, ,,,,,,,* PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 19 誤差楕円および精度指標が計算できない場合はヌルが出力されます 25

31 9.7 GSV Satellites in View 本センテンスが 1 回の出力で表示できる衛星の最大数は 4 個です それ以上は 2 番目以降のメッセージで出力されます 衛星データの中で確定していない項目がある場合は そのフィールドはヌルとなります 衛星システムの衛星情報は GPS(SBAS QZSS 含む ) は GPGSV GLONASS は GLGSV で出力されます 複数の衛星システムの衛星情報がある場合 GSV は衛星システム毎に GPGSV GLGSV の順で出力されます GPS SBAS QZSS の情報がある場合 GPGSV は GPS SBAS QZSS の順に衛星データが出力されます 衛星情報は 衛星位置が算出される前は衛星番号順に 衛星位置算出後は仰角の高い順に出力されます ただし SBAS と QZSS はサーチや追尾状況に依存するため その限りではありません $--GSV, x, x, xx, xx, xx, xxx, xx, xx, xx, xxx, xx, xx, xx, xxx, xx, xx, xx, xxx, xx, h *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 x 1 to 4 メッセージの総数 2 x 1 to 4 メッセージの番号 3 xx 00 to 16 視野内衛星数 4 xx 01 to 個目の衛星番号 5 xx 00 to 89 1 個目の衛星の仰角 [ 度 ] 6 xxx 000 to 個目の衛星の方位角 [ 度 ] 7 xx 00 to 69 1 個目の衛星の C/N 0 [db-hz] 個目の衛星情報 ( 内容は Field 4~7 と同じ ) 個目の衛星情報 ( 内容は Field 4~7 と同じ ) 個目の衛星情報 ( 内容は Field 4~7 と同じ ) 20 h 1 Signal ID 1:L1 C/A (GPS), G1 C/A (GLONASS) $GPGSV,3,1,11,17,66,333,53,20,57,055,51,28,46,217,50,04,33,278,46,1*63 $GPGSV,3,2,11,32,28,045,45,01,26,062,45,23,24,117,47,11,14,083,41,1*66 $GPGSV,3,3,11,13,10,149,40,50,00,000,46,93,84,353,51,,,,,1*5F メッセージの番号 メッセージの総数 20 各衛星システムの衛星番号は 以下の通り表示します GPS:01~32 PRN No. と同じ SBAS:33~51 PRN No. から 87 を引いた値 QZSS:93~97 PRN No. から 100 を引いた値 GLONASS:65~89 PRN No. と同じ 26

32 9.8 RMC Recommended Minimum Navigation Information $--RMC, hhmmss.sss, a, ddmm.mmmm, a, dddmm.mmmm, a, x.xx, x.xx, ddmmyy, x.x, a, a, a *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to 21 UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 ステータス 2 a A,V,N A: データ有効 V: データ無効 N: データ無効 3 ddmm.mmmm to 緯度 dd: 度 mm.mmmm: 分 4 a N,S "N"( 北緯 ) または "S"( 南緯 ) 5 dddmm.mmmm to 経度 ddd: 度 mm.mmmm: 分 6 a E,W "E"( 東経 ) または "W"( 西経 ) 7 x.xx - 速度 [knot] 8 x.xx 0.00 to ddmmyy dd: 01 to 31 mm: 01 to 12 yy: 00 to 99 DR が無効時 : 進行方位 [ 度 ] DR が有効時 : 機首方位 [ 度 ] 年月日 dd: 日 mm: 月 yy: 年の末尾 2 桁 10 x.x Null 非対応 11 a Null 非対応 12 a A,D,E,N 22 測位モード表示 A: 単独測位 23 D: ディファレンシャル測位 E: 推測 / Dead Reckoning 測位 N: データ無効 13 a V は RAIM 機能に非対応のため 常に V が出力されます $GNRMC, ,A, ,N, ,E,0.01,353.80,230812,,,D,V*0A 受信機が更新可能な時刻の範囲は バックアップデータの有無によって 下表の通りとなります バックアップの状態 更新可能な時刻の上限 バックアップ無効時 2034 年 8 月 19 日 23:59:59 バックアップ有効時 2099 年 12 月 31 日 23:59:59( システム上限値 ) 21 PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 22 多 Hz 出力時 PERDSYS,FIXSESSION,ON が出力されてから 測位状態が A/D/E になるまでに最大で 1 秒かかります 23 SBAS により 3 衛星以上の GNSS 衛星がディファレンシャル補正されている場合に ディファレンシャル測位になりま す 27

33 9.9 VTG Course Over Ground & Ground Speed $--VTG, x.x, T, x.x, M, x.xx, N, x.xx, K, a *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 x.x 0.00 to DR が無効時 : 進行方位 [ 度 ] DR が有効時 : 機首方位 [ 度 ] 2 T T 真方位を示す 3 x.x Null 非対応 4 M M "M" 固定 5 x.xx - 速度 [knot] 6 N N ノットを示す 7 x.xx - 速度 [km/h] 8 K K 時速を示す 9 a A,D,E,N 24 測位モード表示 A: 単独測位 25 D: ディファレンシャル測位 E: 推測 / Dead Reckoning 測位 N: データ無効 $GPVTG,156.27,T,,M,0.00,N,0.01,K,A*3B 9.10 ZDA Time & Date $--ZDA, hhmmss.sss, xx, xx, xxxx, xx, xx *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 hhmmss.sss to UTC 時刻 hh: 時 mm: 分 ss.sss: 秒 2 xx 01 to 31 UTC 日 3 xx 01 to 12 UTC 月 4 xxxx to 2099 UTC 年 5 xx Null 非対応 6 xx Null 非対応 $GNZDA, ,23,08,2012,,*48 受信機が更新可能な時刻の範囲は バックアップデータの有無によって 下表の通りとなります バックアップの状態 更新可能な時刻の上限 バックアップ無効時 2034 年 8 月 19 日 23:59:59 バックアップ有効時 2099 年 12 月 31 日 23:59:59( システム上限値 ) 24 多 Hz 出力時 PERDSYS,FIXSESSION,ON が出力されてから 測位状態が A/D/E になるまでに最大で 1 秒かかります 25 SBAS により 3 衛星以上の GNSS 衛星がディファレンシャル補正されている場合に ディファレンシャル測位になりま す 28

34 10 専用 NMEA 入力 本受信機のプロトコル専用の入力コマンドです 有効な受信コマンドのみ受信します コマンドを受信した場合は PERDACK センテンスを返します 10.1 API eride GNSS Core Library Interface CROUT オリジナルセンテンス出力許可 受信機の評価用に使用するための古野オリジナルセンテンスの出力を設定します PERDCRx(x はオリジナルセンテンスの種類 ) というフォーマットで出力されます オリジナルセンテンスは標準 NMEA センテンス出力後に出力されます 各オリジナルセンテンスの出力順 および更新周期は表 10.1 の通りです 表 10.1 オリジナルセンテンス出力順序出力順オリジナルセンテンスサブセンテンス出力周期 前 後 PERDCRD, 26 PERDCRI, 26 $PERDAPI, CROUT, codes [, off ] *hh <CR> <LF> I R A G O 測位更新周期 測位更新周期 Field Data type Range Default Description 1 CROUT - - コマンド名出力するオリジナルセンテンスの種類 D, I 2 codes ALLOFF 複数のセンテンスを設定可能 ALLOFF ALLOFF: 全てのオリジナルセンテンスの出力を停止 3 off 0 - Field 2 で設定したオリジナルセンテンスの出力を停止 $PERDAPI,CROUT,DI*09 $PERDAPI,CROUT,ALLOFF*0A 26 これらのセンテンスは 対応する測位支援情報 ( 慣性センサデータ 車速パルス ) がない場合は 出力されません 29

35 DATUM 測地系の設定 測地系を設定します $PERDAPI, DATUM, nnn 1 2 *hh <CR> <LF> Field Data type Range Default Description 1 DATUM - - コマンド名 2 nnn 001, 測地系 001:WGS : 日本測地系 (Tokyo Datum) $PERDAPI,DATUM,001*23 $PERDAPI,DATUM,172* START 起動要求とスタートモードの設定 測位停止ステートから設定したスタートモードで測位動作ステートに遷移します このコマンドを送る時は測位停止ステートでなければなりません 測位停止ステートへの遷移は PERDAPI,STOPNOFPR コマンドにより行います 表 10.2 に各スタートモードで使用するバックアップデータを示します 表 10.2 スタートモードとバックアップデータモードバックアップデータ HOT WARM COLD SIMCOLD クリアし 初期値へ戻クリアし 初期値へ最終更新位置バックアップ値を使用バックアップ値を使用す戻すクリアし 初期値へ戻クリアし 初期値へ最終更新時刻バックアップ値を使用バックアップ値を使用す戻すアルマナックバックアップ値を使用バックアップ値を使用バックアップ値を使用クリアするエフェメリスバックアップ値を使用クリアするクリアするクリアする DR パラメータバックアップ値を使用バックアップ値を使用クリアするクリアする $PERDAPI, START [, mode ] *hh <CR> <LF> 1 2 Field Data type Range Default Description 1 START - - コマンド名 2 mode HOT, WARM, COLD, SIMCOLD HOT スタートモード $PERDAPI,START*37 $PERDAPI,START,HOT*48 $PERDAPI,START,WARM*12 $PERDAPI,START,COLD*1F $PERDAPI,START,SIMCOLD*48 30

36 STOPNOFPR 停止要求 測位動作ステートから測位停止ステートへ遷移します 本コマンドで測位停止ステートになった受信機は 電源の OFF/ON または PERDAPI,START コマンドによって再スタートします $PERDAPI, STOPNOFPR, Drpark *hh <CR> <LF> 1 2 Field Data type Range Default Description 1 STOPNOFPR - - コマンド名 2 Drpark DRPARK - DRPARK 固定 $PERDAPI,STOPNOFPR,DRPARK* CFG Application Software の設定 FACTORYRESET バックアップ RAM のバックアップ情報全消去 バックアップ RAM に記憶された衛星情報 ( エフェメリス アルマナック ) 位置情報 時刻情報と DR パラメータを消去し 工場出荷状態にします このコマンドは測位停止ステートで送信してください PERDACK センテンスが返るまでに 最大 30 秒かかる場合があります $PERDCFG, FACTORYRESET 1 *hh <CR> <LF> Field Data type Range Default Description 1 FACTORYRESET - - コマンド名 $PERDCFG,FACTORYRESET*6C 31

37 NMEAOUT 標準 NMEA 出力設定 標準 NMEA センテンスの出力を設定します このコマンドは常に送信可能です コマンドはすぐに反映されます 表 10.3 に標準 NMEA センテンスの出力順を示します 表 10.3 標準 NMEA センテンス出力順出力順標準 NMEA データ内容デフォルト出力 前 RMC 位置 測位時刻 速度 方位 GNS GNSS 測位データ GGA 位置 測位時刻等 N/A GLL 位置 測位時刻 N/A VTG 速度 方位 N/A GST 誤差楕円 精度指標 GBS 異常衛星検出 N/A GSA 測位状態 DOP ZDA 現在日時等 後 GSV 衛星情報等 $PERDCFG, NMEAOUT, type, interval *hh <CR> <LF> Field Data type Range Default Description 1 NMEAOUT - - コマンド名 2 type GBS, GGA, GLL, GNS, GSA, GST, GSV, RMC, VTG, 表 10.3 参照 設定する標準 NMEA センテンス ZDA 3 interval 0 to 60 1 センテンスの更新周期 0: 出力停止 $PERDCFG,NMEAOUT,GGA,2*57 $PERDCFG,NMEAOUT,GSV,0*56 Notes: PERDSYS,DRPERSEC コマンドで測位周期を変更 ( 多 Hz 測位 ) し PERDCFG,NMEAOUT コマンドで各センテンスの出力設定を行った場合の注意点を記載します 多 Hz 測位は 1 秒に 1 回の GNSS 測位と その他センサによる DR 測位で構成されます 慣性センサ DR モードが無効 (DR 無効 ) のときは その他センサによる補間の測位結果を出力するタイミングで未測位のデータを出力します NMEAOUT コマンドによる更新周期は 多 Hz 測位時 1 秒に 1 回の GNSS 測位のタイミングと同期しておりません すなわち DR 無効中 interval で設定された値によっては その他センサによる補間の測位結果のみを出力することになります この場合 常に未測位 ( データ無効 ) のデータが出力されます DR 有効になることで 測位 ( データ有効 ) のデータが出力されるようになります 32

38 UART1 USB 通信ポートの設定 USB 通信ポートの設定を行います このコマンドで USB 通信ポートの設定を変更した場合 それまで使っていたボーレートで PERDACK センテンスを送信します $PERDCFG, UART1, baud [, databits, parity, stopbits *hh <CR> <LF> Field Data type Range Default Description 1 UART1 - - コマンド名 2 baud 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, ボーレート [bps] , databits 8 8 データ長 4 parity NONE,EVEN,ODD NONE パリティ 5 stopbits 1,2 1 ストップビット $PERDCFG,UART1,115200*65 $PERDCFG,UART1,230400,8,ODD,2*0E 33

39 10.3 SYS PVT System の制御と応答 GPIO アンテナ接続状態の出力要求 アンテナ接続状態 (GPIO レジスタ値 ) の出力を要求します $PERDSYS, GPIO *hh <CR> <LF> 1 Field Data type Range Default Description 1 GPIO - - コマンド名 $PERDSYS,GPIO* VERSION ソフトウェアバージョンの出力要求 ソフトウェアバージョンの出力を要求します $PERDSYS, VERSION *hh <CR> <LF> 1 Field Data type Range Default Description 1 VERSION - - コマンド名 $PERDSYS,VERSION*2C 34

40 11 Dead Reckoning 用入力センテンス 11.1 API eride GNSS Core Library Interface ODOREVERSE バック信号の設定 $PERDAPI, ODOREVERSE, mode *hh <CR> <LF> 1 2 Field Data type Range Default Description 1 ODOREVERSE - - コマンド名 2 mode 0, 1 0 モード 0:High レベルで後退 Low レベルで前進 1:High レベルで前進 Low レベルで後退 $PERDAPI,ODOREVERSE,1*6E 11.2 SYS システム設定 DRPERSEC DR 測位の更新周期設定 DR 測位更新周期を変更するコマンドです このコマンドは測位停止ステートで送信してください 更新周期が変わるセンテンスは表 11.1 の通りです 本コマンドで測位周期を設定した場合 ソフトウェアの負荷状態により測位結果の出力間隔が 20ms~300ms 程度でばらつく場合があります 表 11.1 更新周期が変わるセンテンスセンテンス 更新周期 RMC, GNS, GGA, GLL, VTG, GST, GBS, ZDA, PERDCRD, PERDCRI 1,2,5,10 GSA, GSV 1 $PERDSYS, DRPERSEC, Hz *hh <CR> <LF> 1 2 Field Data type Range Default Description 1 DRPERSEC - - コマンド名 2 Hz 1,2,5,10 1 DR 測位の更新周期 [Hz] $PERDSYS,DRPERSEC,1*6F $PERDSYS,DRPERSEC,5*6B Notes: PERDSYS,DRPERSEC で更新周期を設定すると 以下の方法を組み合わせて更新周期を満たすように測位します A) 1 秒に 1 回の GNSS 測位 B) その他 DR 測位慣性センサ DR モードが無効のときは B の測位方法による測位結果は全て未測位 ( データ無効 ) で出力されます DR モードが有効になると 測位 ( データ有効 ) で出力されるようになります 35

41 12 専用 NMEA 出力 弊社専用プロトコルの出力センテンスです 独自センテンスであることを示す "$PERD" で始まります 12.1 ACK コマンド受信確認出力 入力コマンドの受信確認のために出力されます コマンドは確認応答が送られる前にチェックサムが有効でなければなりません $PERDACK, command, sequence, subcommand *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 command - 受信したコマンドの最初のフィールド 2 sequence -1, 0 to 255 受信に成功したコマンド回数コマンド受信に成功するたびに 1 加えられ 0 から 255 を繰り返します コマンド受信に失敗した場合は-1 を返します 3 subcommand - 受信したコマンドの 2 番目のフィールド subcommand がない場合は N/A と表示されます $PERDACK,PERDAPI,13,DATUM* CFG PERDCFG 入力コマンドの返答 ADDON このセンテンスは受信機の立ち上げ時に出力されます $PERDCFG, ADDON, name, feature *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 ADDON - コマンド名 2 name - 3 feature - $PERDCFG,ADDON,N/A,BASIC*57 $PERDCFG,ADDON,GV8687,DEADRECK*26 36

42 12.3 SYS PERDSYS 入力コマンドの返答 これらのセンテンスは主に PERDSYS 入力コマンドの返答として出力されます FIXSESSION のみ PERDSYS の応答とは独立して出力されます FIXSESSION GNSS Session Query このセンテンスは下記イベント時に出力されます - 受信機の立ち上げ時 - 測位動作ステート遷移時 - 測位停止ステート遷移時 27 - ファーストフィックス時 $PERDSYS, FIXSESSION, state, appttff, corettff *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 FIXSESSION - コマンド名 2 state ON, OFF, INIT, 受信機の状態 STANDBY 3 appttff - Application の TTFF [ ミリ秒 ] 4 corettff - Core Library の TTFF [ 秒 ] $PERDSYS,FIXSESSION,OFF*1C $PERDSYS,FIXSESSION,ON,1396,0.925*7F 27 ファーストフィックス時は RMC センテンスの前に出力します 37

43 GPIO アンテナ接続状態の出力 アンテナの接続状態を表します このセンテンスは PERDSYS,GPIO コマンドの返答として出力されます GPIO 0 8 $PERDSYS, GPIO, aaaaaaaaa 1 2 *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 GPIO - コマンド名 2 status H,L GPIO0~GPIO8 のステータス左端 2 文字が アンテナの接続状態を示します HHxxxxxx: アンテナは 正常に接続されています LHxxxxxx: アンテナが 接続されていません HLxxxxxx: アンテナ回路が ショートしています ( 異常 ) x は 任意の文字列とします $PERDSYS,GPIO,HHHHLLLLL* VERSION バージョン出力 デバイス名 ソフトウェアバージョンを出力します このセンテンスは下記イベント時に出力されます - 受信機の立ち上げ時 - PERDSYS,VERSION コマンドの応答時 28 - PERDCFG,UART1 コマンドの設定変更時 $PERDSYS, VERSION, device, version, reason, custom *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 VERSION - コマンド名 2 device - デバイス名 3 version - バージョン番号 4 reason BOOT, QUERY, UART1 5 custom GV8687 出力条件 BOOT: 立ち上がり時 QUERY:VERSION コマンド入力時 UART1:UART1 の設定変更時 $PERDSYS,VERSION,OPUS7_SFLASH_MP_64P,ENP633A F,QUERY,GV8687*17 28 UART1 の設定変更時は 変更されたボーレートでこのセンテンスを出力します 38

44 13 Dead Reckoning 用出力センテンス DR 用出力センテンスについて記述します センテンス出力設定については 節に記載しています 13.1 CRD DR 測位結果のデータ PERDCRD,I 補正後の慣性センサデータ $PERDCRD, I, imuparamconf, validaccel, xaccel, yaccel, zaccel, validgyro, xgyro, ygyro, zgyro, validthermo, temperature, odomtrconf, xodomtrvel, xodomtrdir *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 $PERDCRD - コマンド名 2 I - サブコマンド名 3 imuparamconf 0 to 3 慣性センサパラメータの信頼性 0: 無効 1: 初期値 2: 初期バイアス推定中 3: センサ誤差推定フィルタによる補正中 4 validaccel 0, 7 加速度センサの有効軸識別フラグ 0: センサ未検出 7: センサ検出済 (X Y Z 軸有効 ) 5 xaccel - 加速度データ (X 軸 ) [m/s 2 ] 6 yaccel - 加速度データ (Y 軸 ) [m/s 2 ] 7 zaccel - 加速度データ (Z 軸 ) [m/s 2 ] 8 validgyro 0, 7 ジャイロセンサの有効軸識別フラグ 0: センサ未検出 7: センサ検出済 (X Y Z 軸有効 ) 9 xgyro - ジャイロセンサデータ (X 軸 ) [dps] 10 ygyro - ジャイロセンサデータ (Y 軸 ) [dps] 11 zgyro - ジャイロセンサデータ (Z 軸 ) [dps] 12 validthermo 0 to 2 温度センサの有効識別フラグ 0: センサなし 1: 外部センサ 2: 内部センサ 13 temperature - 温度データ [ C] 14 odomtrconf 0, 1, 3, 7, 9, 11, 15 車速パルスの信頼性 0: 不明 1: 初期化完了 3: 車輪 1 回転当たりのパルス数推定中 7: 車輪 1 回転当たりのパルス数の誤差推定中 9: 初期化とバック信号認識完了 11:3 に加えてバック信号の認識完了 15:7 に加えてバック信号の認識完了 15 xodomtrvel to X 軸車速パルス速度 [m/s] xodomtrdir 0 to 3 $PERDCRD,I,3,7,0.1,0.2,-9.8,7,-0.1,-0.1,0.1,1,23.0,7,0.00,2*1B 車速パルス進行方向 0: 無視 1: 不明 2: 順方向 3: 逆方向 39

45 PERDCRD,R 慣性センサ DR 測位結果 $PERDCRD, R, imuverified, drusemode, velnorth, veleast, veldown, roll, pitch, heading, countsstatus, sigmapos *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 $PERDCRD - コマンド名 2 R - サブコマンド名 3 imuverified 0 to 3 慣性センサ DR モード 0: 無効 1: 有効 2: 不確実 3: ガレージ 4 drusemode 0 to 2 DR 使用モード 0:GNSS 単独 1:DR 単独 2:DR/GNSS mixed 5 velnorth to 慣性センサ速度 ( 北方向 ) [m/s] 6 veleast to 慣性センサ速度 ( 東方向 ) [m/s] 7 veldown to 慣性センサ速度 ( 下方向 ) [m/s] 8 roll to 慣性センサロール角 [ 度 ] 9 pitch to 慣性センサピッチ角 [ 度 ] 10 heading 0.0 to 慣性センサ方位 [ 度 ] 11 countsstatus 0 to 3 DR 速度ステータス 0: 無効 1: 車速パルス 2,3:Reserved 12 sigmapos 0 to 999 推定位置誤差の標準偏差 [m] $PERDCRD,R,1,2,-2.28,-12.12,0.16,-1.3,-0.5,260.5,3,17*17 imuverified の "2: 不確実 " は GNSS 受信機が DR による測位結果が精度劣化したと判断した場合に出力されます 慣性センサデータの測位処理における重みを下げて使用します 通常走行を実施している間に自動的にキャリブレーションを行い 精度劣化がなくなったと判断した場合に 1: 有効 に戻します imuverified の 3: ガレージ は が電源を ON した直後にバックアップされた最終走行データ 30 の妥当性を検証している期間に出力されます 検証が終われば 0~2 のいずれかに遷移します この最終走行データの妥当性を検証している期間は GNSS 測位環境下 (drusemode が 0) であっても 最終走行データからの DR 単独の位置を出力する場合があります は 最終走行データを バックアップ RAM にバックアップします バックアップ RAM へのバックアップは 毎秒受信機が自動的に実施します 30 ここでの最終走行データとは 位置 方位 DR パラメータ ( 慣性センサのキャリブレーション結果等 ) になります 40

46 13.2 CRI 慣性センサデータとセンサパラメータ PERDCRI,A 加速度センサデータ $PERDCRI, A, imuparamconf, validaccel, xrawaccel, yrawaccel, zrawaccel, xgain, ygain, zgain, xoffset, yoffset, zoffset, rollalign, pitchalign, yawalign, learnmode *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 $PERDCRI - コマンド名 2 A - サブコマンド名 3 imuparamconf 0 to 3 加速度センサデータの信頼性 0: 無効 1: 初期値 2: 初期バイアス推定中 3: センサ誤差推定フィルタによる補正中 4 validaccel 0, 7 加速度センサの有効軸を示すフラグ 0: センサ未検出 7: センサ検出済 (X Y Z 軸有効 ) 5 xrawaccel - 加速度センサ出力値 (X 軸 ) [digit] 6 yrawaccel - 加速度センサ出力値 (Y 軸 ) [digit] 7 zrawaccel - 加速度センサ出力値 (Z 軸 ) [digit] 8 xgain - 加速度センサゲイン (X 軸 )(LSB-18) [m/s 2 /digit] 9 ygain - 加速度センサゲイン (Y 軸 )(LSB-18) [m/s 2 /digit] 10 zgain - 加速度センサゲイン (Z 軸 )(LSB-18) [m/s 2 /digit] 11 xoffset - 加速度センサオフセット (X 軸 ) [digit] 12 yoffset - 加速度センサオフセット (Y 軸 ) [digit] 13 zoffset - 加速度センサオフセット (Z 軸 ) [digit] 14 rollalign -180 to 180 加速度センサミスアライメント角 ( ロール角 ) [ 度 ] 15 pitchalign -180 to 180 加速度センサミスアライメント角 ( ピッチ角 ) [ 度 ] 16 yawalign 0 to 加速度センサミスアライメント角 ( ヨー角 ) [ 度 ] 17 learnmode 0 to 3 加速度センサ学習モード 0: 未学習 1: バイアス学習完了 2: ミスアライメント角学習完了 3: バイアスとミスアライメント角の学習完了 $PERDCRI,A,3,7,-3,33,-965,643,643,643,-12,11,-967,0,-1,2,3*30 41

47 PERDCRI,G ジャイロセンサデータ $PERDCRI, G, imuparamconf, validgyro, xrawgyro, yrawgyro, zrawgyro, xgain, ygain, zgain, xoffset, yoffset, zoffset, rollalign, pitchalign, yawalign, learnmode *hh <CR> <LF> Field Data type Range Description 1 $PERDCRI - コマンド名 2 G - サブコマンド名 3 imuparamconf 0 to 3 ジャイロセンサパラメータの信頼性 0: 無効 1: 初期値 2: 初期バイアス推定中 3: センサ誤差推定フィルタによる補正中 4 validgyro 0, 7 ジャイロセンサ有効軸数を示すフラグ 0: センサ未検出 7: センサ検出済 (X Y Z 軸有効 ) 5 xrawgyro - ジャイロセンサ出力値 (X 軸 ) [digit] 6 yrawgyro - ジャイロセンサ出力値 (Y 軸 ) [digit] 7 zrawgyro - ジャイロセンサ出力値 (Z 軸 ) [digit] 8 xgain - ジャイロゲイン (X 軸 )(LSB-18) [dps/digit] 9 ygain - ジャイロゲイン (Y 軸 )(LSB-18) [dps/digit] 10 zgain - ジャイロゲイン (Z 軸 )(LSB-18) [dps/digit] 11 xoffset - ジャイロオフセット (X 軸 ) [digit] 12 yoffset - ジャイロオフセット (Y 軸 ) [digit] 13 zoffset - ジャイロオフセット (Z 軸 ) [digit] 14 rollalign -180 to 180 ジャイロミスアライメント角 ( ロール角 ) [ 度 ] 15 pitchalign -180 to 180 ジャイロミスアライメント角 ( ピッチ角 ) [ 度 ] 16 yawalign 0 to ジャイロミスアライメント角 ( ヨー角 ) [ 度 ] 17 learnmode 0 to 15 ジャイロ学習モード ( 表 13.1 参照 ) 表 13.1 learnmode のフラグ learnmode オフセット ミスアライメント ゲイン 温度補償 $PERDCRI,G,3,7,96,144,-16,655,655,653,102,135,-25,1,0,90,7*2D 32 yawalign の Range が -180 度 ~359 度で出力される場合があります 負の値が出力された場合 +360 度を加算してご 使用ください 42

48 PERDCRI,O 車速パルスデータ $PERDCRI, O, odomtrconf, odomtrcounts, odomtrdir, countsperrev, Field Data type Range Description 1 $PERDCRI - コマンド名 2 O - サブコマンド名 車速パルスの信頼性 0: 不明 ( パルス非認識 ) 1: 初期化完了 3 odomtrconf 9: 初期化とバック信号の認識完了 11:3 に加えてバック信号の認識完了 15:7 に加えてバック信号の認識完了 0, 1, 3, 7, 3: 車輪 1 回転当たりのパルス数推定中 9, 11, 15 7: 車輪 1 回転当たりのパルス数の誤差推定中 4 odomtrcounts 0 to 2000 車速パルスのカウント数 [ カウント数 / 秒 ] 5 odomtrdir 0 to 3 車速パルスの進行方向 0: 無視 1: 不明 2: 順方向 3: 逆方向 6 countsperrev - 車輪 1 回転当たりのパルス数 [ カウント数 / 回転数 ] 7 meterperrev 車輪 1 回転当たりのメートル数 [m/ 回転数 ] $PERDCRI,O,7,0,2,4.09, *22 meterperrev *hh <CR> <LF> 7 43

49 Copyright 本機のソフトウェアは b64: Base-64 Encoding Library を使用しております. このライブラリの著作権 ( 免責含 ) をここに表示します Copyright (c) , Matthew Wilson and Synesis Software All rights reserved. Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met: Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution. Neither the names(s) of Matthew Wilson and Synesis Software nor the names of any contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. 44