Thermal Scout 到着

発注していたThermal Scoutが到着しました。8日で届いたので$3の送料としてはとても優秀。本体が$49.00にFilter Cableが$4.00です。以前のバージョンからファームウェアが更新され、出力側のサーボ端子にPMWで上昇率にあった電圧を出します。フィルターケーブルはCR回路のローパスフィルターが入っており、電圧に換えてくれます。

Thermal Scoutの赤いほうの入力サーボ信号のコネクタに何も接続されていないときにはこのデータ出力モードで動作するということです。とりあえずFrSky受信機のA2ポートに今までの50A電流センサーをの代わりにThermal Scoutのフィルターケーブルを接続、Thermal Scoutの動作をON/OFFする黒いコネクタのケーブルは5chに接続します。受信機を手に持って上下すると電圧が変わっているので確かに動いているようです。

夜も遅かったのでプログラムをA2ポートの電圧から計算して昇降率を表示するように変更、バリオ音もこちらの値を基にするようにしてテレメトリ表示ユニットのArduino Pro Miniに書き込み。なにやら値を表示して動いているようなので翌日飛行テストとしました。

今日の日曜日、Rapterに積んで飛ばしてみると問題なく動作しているようです。How Highの1秒に2回だけ送信されるデータとは異なり頻繁にデータが更新されます。最初は慣れないので高度データと見比べながらですがちゃんと動いているようです。Thermal Scout内で平均化処理をしているようで値は飛ぶことなくある程度滑らかに変更します。レスポンスもHow Highの高度データより速いようでバリオ音もスムーズに鳴ります。

今日は暑い日でしたが大気がそれなりに不安定なのかサーマルがあり、5回ほど飛ばして300m獲得を含めてどのフライトでも高度獲得ができました。

Thermal Scout

Winged Shadow SystemsのThermal Scoutに機能が追加されテレメトリ対応になりました。How High RT と同じく高度センサーがついたデバイスですが上昇するとラダーなど指定の舵を動かしてサーマルをパイロットに知らせる仕掛けになっていました。私も使っていましたが直線飛行させてサーマルを見つけるなど簡易用途には使い物になります。

新機能として昇降計のデータを電圧で出すことができるようになりました。1.6Vを境として上昇すると最大5m/sで3.0V、下降すると-5m/sで0.2Vと電圧の変化で上昇･下降を知らせます。またオーディオバリオとして直接音も出力できます。

FrSkyテレメトリで一番簡単に使うにはA1/A2の電圧ポートに接続するだけです。送信機モジュールの電圧監視トリガーを適切に設定しておけば上昇すればブザーが鳴るわけです。

FrSkyの送信機モジュールは監視電圧を2点設定できるので上昇の度合いにより音を変える、あるいは上昇、下降で音を変えるといったこともできるはずです。

Thermal Scoutはより頻繁にデータを送ってくるようなのでHow High RTの高度データとは別にテレメトリのバリオデータ源として使えます。高度から上昇下降を計算するより細かく昇降データが取れるはずです。取り急ぎ注文しました。

直接音を出す機能のほうは、ラジコンの機体から送信できるだけの出力のトランシーバは国内では自由には使えないので残念ながら役に立ちません。

この電圧での出力、送信機電圧が監視できる他のテレメトリシステムでもこれは使えるはずです。

FrSky純正のHub、高度センサーのほうは試した人の話を見てもデータが1m単位であったり使いづらいようです。センサーをつないだだけではだめなようですね。

BMP085センサーとフィルター

バリオのデータ元として使っているHow High RTは1秒に2回だけしかデータを送ってきません。そのせいもありバリオの音がスムーズではありません。Winged Shadowにもデータの送信頻度を高くできないか相談したのですがあまり可能性なさそうです。

そこで自前で高度センサーを用意しようかとI2Cで使えるBosch BMP085気圧センサーブレイクアウトボードを購入し、試し始めています。Arduino Pro miniにブレッドボードで配線してサンプルスケッチに手を入れるだけですぐに動き出すので苦労はありません。

使ってみてわかったのですが生のセンサーのデータはかなりノイズが載っているのですね。

elekidさんの発表されているコードに手を加えてProcessingで表示したらこんな感じ。（Processingをはじめて触りましたが環境をダウンロードしてから3時間でこれが動いちゃうのはたいしたもの。）Arduinoから送られた気圧データがかなりばらついているのがわかります。15データを平均化した緑の線でやっと何とかなるか。生データのままでは高度に変換すると1m以上暴れているのでそのままでは使えません。How High RTから送られてくるデータではこのようなことはありませんからフィルター済みなのですね。

BMP085センサーにはOversamplingを行ってデータの精度を高めるパラメータがあります。上のものはOSS=0ですが、最大の3にしてもまだ暴れている。

センサーのデータは生では使えないものなのですね。いろいろ調べていくとこのような簡単なlow pass filterからKalman filterなどまでいろいろな仕掛けが要りそうです。Hyperion EMeter II RDUの高度計データも結構暴れていますがあれは生のデータを送っているのですね。

気になるのがFrSkyの出してきた同じBMP085センサーとハブ。これだけあればバリオの機体側の仕掛けはできるはずなのですが、ハブがどのようにデータを読んで扱っているか気になります。生データを送ってきているだけでは、遅いシリアル経由ではあまりデータ更新もできず、レスポンスのよいバリオに使えるデータは取りにくいのではないかと考えています。誰かがより詳しく見るのを待ち中。

FrSky Telemetry Hub Sensor

FrSkyのテレメトリシステム用ハブ、センサー類が出荷されたようです。早速RCGroupsにレポートが出ています。HiModelには入荷、香港にももう少ししたら入るようです。この写真はHubの内部写真だそうですが思ったよりコンパクトでHiModelで$19を切って安価です。送受信機と同じSTM32Fが載っていますね。

送信モジュールまで入ったDHT-U LCDはあまり興味ないのですが、センサー類は自分で作るよりも安そうな価格。誰かがHubからデータを解析してくれるかなぁと思っていたらFrSky自身が仕様を公表してくれました。最高です。

Serial Enabled LCD kit版テレメトリ表示器

sparkfunのSerial Enabled LCD kitが届いたので製作しました。キットの中身一覧。

マニュアルは付属しないのでSparkfunのページを参考に半田付け。10μFコンデンサの向きだけ注意すれば後は簡単。液晶も添付のピンヘッダで直接基盤に半田付けしました。

右端にArduino Pro Miniなんかで使うUSBシリアルアダプタがそのまま使えるように配線されているのでピンヘッダを付けておきます。

左の本来のシリアルポートからでも、USBシリアルからでもシリアル通信液晶として動作が確認できます。

確認できたらArduino Pro Mini版のバリオのソースを接続にあわせてポートだけ書き換えて書き込み。

すぐに動作しました。

10kΩ位の半固定抵抗をかませて圧電スピーカを接続。そのまま全体をシュリンクして出来上がり。外で使ってみたのですがバックライト液晶は見えませんねえ。このピンにあう反射型の液晶を捜して付け替えないといけない。

Arduino Pro Mini版のほうは活躍中。今日は急に気温が上がった日でしたがいい具合に大気がかき乱されたのかサーマルがありました。あっという間に100m以上高度獲得。デバッグでしか聞いたことがない音が聞けました。

もひとつテレメトリ表示ユニットを作ってみます

Arduinoを使ったテレメトリ表示ユニットの作り方を解説するためにもうひとつ作ってみることにしました。今回はハードウェア工作の部分はsparkfunのSerial Enabled LCD kitを使ってみます。国内ではSwitch-scienceから2,495円で購入できます。シリアル通信で16x2の文字液晶に表示するデバイスですがArduinoブートローダが書き込まれたATMega328が使われておりArduinoとして使用可能になっています。いくつかピンも出ているので、これにスピーカーをつけてシリアルのレベル変換するだけでそのまま使えそうです。さてどうなることやら。

FrSkyからもテレメトリユニットが出てくるのですが。。

FrSkyのサイトにセンサーハブとLCDユニットの紹介が載っています。純正テレメトリユニットの発売と喜びたいところですがほしいものとだいぶ違います。

このLCDユニットは送信機のアンテナにでも挟めるようにクリップがついています。これからテレメトリデータの表示、またフェイルセーフや警告値の設定など送信ユニットの設定もできるようになっています。

Quantum-RC社のテレメトリバッテリ監視ユニットに似たケースに入った送信機LCDユニットはどうも送信モジュール入りのようで、すでに使っているDFT、DFJなどに外付けするわけではなく、DHTハックユニットと同様に既存の送信機のトレーナーポートや内部に接続して使うことになります。

もひとつLCD fdd_liteという表示装置も。これは既存のテレメトリ対応送信機モジュールに接続して2つの電圧ポート、送受信機側の信号強度RSSIを表示する、またアラームの設定ができるようです。残念ながらシリアルで送られるデータの表示、下のセンサーステーションからのデータの表示はできないと思われます。スイッチはどこにあるのかこの写真からはわかりません。

こちらが機体に積むセンサーステーションと用意される予定のセンサー群。うーん、燃料計とかある割には電流センサーがなかったり、GPS、3軸加速度センサーがあるけどLCDには生の測定値が表示されるだけだったり何のために使うテレメトリかよくわかりません。

まあメーカーが用意するとこうなってしまいますね。せめてこの全部入り送信機モジュールかLCDの中身がわかり、プログラムをいじれるようになるといいのですが。

同じく新製品としては4gと軽量･小型のテレメトリ対応4ch受信機D4FRも発売されるようです。こちらはテレメトリといってもポートを持たず送受信側のRSSI値だけしか測定できないように見えます。内部にでも電圧測定ポート、シリアルポートが用意されているとうれしいのですが。設定により8ch分のCPPM出力とPWMの形でのRSSI値が出力できるようになっています。FPVやマルチコプターでは便利そうです。