【MediaTek GPS設定ガイド】TeraTermで10Hz化する方法｜MTKチップをラップタイマー向けに最適化

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サーキット走行でGPSラップタイマーを使用する場合、GPSモジュールの設定は計測精度に大きく影響します。

特にMediaTek（MTK）製GPSモジュールは安価で入手しやすい反面、初期状態では1Hz設定になっているものが多く、そのままでは高速走行時の計測精度が十分とは言えません。

本記事では、MediaTek製GPSモジュールを10Hz化し、ラップタイマー用途に最適化する方法を紹介します。

なぜ10Hz設定が必要なのか

GPSラップタイマーでは位置情報の更新回数が重要になります。
時速100kmで走行した場合、

更新レート位置取得間隔
1Hz約27.8m
5Hz約5.6m
10Hz約2.8m
となります。

10HzにすることでGPSの測位誤差そのものが小さくなるわけではありませんが、スタートライン通過時刻の補間精度が向上します。

その結果、

  • ラップタイム
  • セクタータイム
  • 走行ライン解析

の再現性が高くなります。

KLAPでは独自の予測通過機能を搭載しているため1Hzでも計測可能ですが、より安定した計測には10Hz設定を推奨しています。

MediaTek GPS設定の難しさ

u-blox製GPSであれば「u-center」という公式ソフトで簡単に設定変更できます。

一方でMediaTek製GPSは、

  • PowerGPSで設定が保存されない
  • モジュールによって挙動が異なる
  • 設定変更後に元へ戻る

などの問題が発生することがあります。

そこで確実なのがTeraTermを利用してコマンドを直接送信する方法です。

必要なもの

設定には以下を使用します。

GPSモジュール

MediaTekチップ搭載GPS

USBシリアル変換器

PCとGPSを接続するために使用

TeraTerm

シリアル通信ソフト

配線方法

GPSモジュールとUSBシリアル変換器を接続します。

GPS　USB変換器
VCC　VCC
GND　GND
TX　RX
RX　TX

TXとRXはクロス接続になります。

接続ミスが最も多いポイントなので注意してください。

 TeraTermの基本設定

  1. TeraTermを起動し、[シリアル]を選択してGPSモジュールが繋がっているポートを指定します。

    teratermでMediaTek製GPSモジュールを10Hzに設定する設定画面

  2. [設定] > [シリアルポート] を開き、速度（ボーレート）をデフォルトの「9600」に設定します。

    teratermでMediaTek製GPSモジュールを10Hzに設定するボーレート設定画面

  3. [設定] > [端末] を開き、以下の通り変更します。

    teratermでMediaTek製GPSモジュールを10Hzに設定する入力設定画面

    • 改行コード: 受信「AUTO」 / 送信「CR+LF」

    • ローカルエコー: チェックを入れる（自分が送ったコマンドが見えるようになります）

画面にGPSの生データ（NMEA文章）が流れ始めれば、通信成功です。

設定変更のステップ（コマンド送信）

以下のコマンドを1つずつコピー＆ペーストして送信してください。

teratermでMediaTek製GPSモジュールを10Hzに設定するコマンド入力画面

ステップ1：ボーレートを 115200 に引き上げる

$PMTK251,115200*1F

送信すると通信速度が変更されます。

画面表示が止まったり文字化けしても正常です。

ステップ2：TeraTerm側の速度を合わせる

[設定] > [シリアルポート] を開き、「スピード」を 115200 に変更して[OK]を押します。再びNMEA文章が流れ始めれば成功です。

ステップ3：更新レートを 10Hz にする

$PMTK220,100*2F

データの流れる勢いが劇的に速くなります。

ステップ4：設定を保存する（EEPROM書き込み）

$PMTK311*37

※一部の安価なモジュールでは電源を切るとリセットされる場合がありますが、念のため送信しておきます。

5. ラップタイマー向けの最適化設定

データの転送量を抑え、計測精度を安定させるために不要なデータを間引きます。

  • 出力情報の絞り込み（RMCのみ出力）

    $PMTK314,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0*29


    GPSモジュールは多くのNMEA文章を出力しています。
    不要な情報を停止することで、
    • 通信負荷低減
    • マイコン負荷低減
    • データ欠落防止
    につながります。

  • 衛星の組み合わせ設定（GPS + GLONASS + みちびき 推奨）

    $PMTK353,1,1,0,0,1*2A

    みちびき（QZSS）を有効にすることで日本国内では測位安定性が向上します。

  • 測位精度の向上（DGPS/SBAS有効化）

    $PMTK313,1*2E
$PMTK301,2*2E

    DGPSやSBAS補正を利用します。
    環境によって効果は異なりますが、基本的には有効化を推奨します。
  • 測位情報を表示したい（POWERGPS用）
　　 $PMTK314,0,1,0,0,5,5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0*2C

　　

実際に使ってみた感想

管理人もMediaTek GPSモジュールを複数テストしています。

近年はu-blox M10が人気ですが、適切に設定したMediaTekモジュールでもラップタイマー用途では十分実用になります。

特に10Hz設定と不要メッセージ削減を行うだけでも動作安定性は大きく改善します。

中古品や安価なGPSモジュールを活用したい方にはおすすめの方法です。

まとめ

MediaTek製GPSモジュールはTeraTermから直接コマンドを送信することで設定変更できます。

ラップタイマー用途では、

  • 更新レート10Hz
  • ボーレート115200
  • RMC中心の出力
  • QZSS有効化

が基本設定になります。

GPS性能を最大限活用するためにも、導入時に一度設定を見直してみてください。

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