GPSアンテナを接続して屋外など受信しやすい場所で確認すると、測位状態も確認しやすくなります。

この段階では、まだ設定を変更する必要はありません。

まず現在の状態を確認する

ことが重要です。

最初に確認したいのが「更新レート」

GPSラップタイマーで重要なのが、GPSの更新レートです。

確認は

メニューの「View」→「Configuration　View」→「RATE」を選んでください。

左下にある「Poll」ボタンを押すとGPSモジュールの現在の設定が表示されます。

この場合、TimeSourceは　GPS-timeを確認します。

例えば、

1Hz　

なら、基本的には1秒間に1回のナビゲーション更新です。

マーカー部は1000msとなっています。

5Hz

なら、1秒間に5回。　500ms

10Hz　　

なら、1秒間に10回の更新になりますので、100msとなっています。

ただし、ここでも注意が必要です。

GPSモジュールが10Hzに設定されていることと、GPSの測位精度が高いことは別の話です。

10Hzはあくまで更新頻度です。

GPSラップタイマーでは、

更新レート

＋

測位性能

＋

アンテナ

＋

受信環境

＋

ソフトウェアの処理

を組み合わせて考える必要があります。そのため、他の項目も確認していきます。

GNSS設定を確認する

次に確認したいのが、どの衛星測位システムを使用しているかです。

「View」→「GNSS」

GPSモジュールによっては、

• GPS

• GLONASS

• Galileo

• BeiDou

• QZSS

などを組み合わせて使用できます。

u-blox７などでは接続される衛星と更新レートが制限されていることがあります。

そのため、

「何Hzで動かすか」

だけではなく、

「どのGNSS構成で動かすか」

も確認します。

体験上ラップタイマーでは、衛星の数はさほどタイム測定には影響しないと思っています。

NMEA出力を確認する

GPSラップタイマーでは、GPSモジュールから位置情報などを受け取ります。

そこで重要になるのがNMEAメッセージです。

「MSG」から何が「１」になっているか確認してください。

代表的なものに、

• GGA

• RMC

• GSA

• GSV

などがあります。

KLAPのようなGPSラップタイマーでは、必要なデータをNMEAから取り出して使用します。

例えば、

RMC

からは、

• 時刻

• 緯度

• 経度

• 速度

• 進行方向

• 日付

などを取得できます。

GGA

からは、

• 緯度

• 経度

• 測位状態

• 衛星数

• 高度

などを取得できます。

ただし、すべてのNMEAメッセージを大量に出力すればよいわけではありません。

10Hzで大量のNMEAデータを出力すると、通信量も増加します。

GPSモジュールの更新レートを上げる場合には、

GPSの処理能力

だけでなく、

通信速度と出力データ量

も確認する必要があります。

そのため、不要なデータは送信しないように設定することでトラブルが少なくなります。

変更する前に確認すること

ここまで確認したら、いよいよ設定です。

しかし、いきなり変更するのではなく、まず現在の状態を確認しておいてください。

チェックする項目は、

現在の更新レート

1Hzなのか、5Hzなのか、10Hzなのか。

GNSS設定

どの衛星測位システムを使用しているか。

NMEA出力

どのメッセージが出力されているか。

ボーレート

GPSモジュールと接続機器がどの通信速度で通信しているか。

この4項目を確認してから設定を変更します。

GPSモジュールの設定を変更する

GPSモジュールの設定項目は、使用するM8モジュールの型番やファームウェアによって異なります。

そのため、この記事ではすべてのM8モジュールに共通する固定値として設定するのではなく、使用しているモジュールの仕様を確認して設定することを基本にします。

特に、

更新レート

GNSS構成

NMEA出力

ボーレート

は関連しています。

例えば更新レートだけを10Hzに変更しても、出力するNMEAデータ量が多すぎれば通信側で問題が発生する可能性があります。

設定変更後は「保存」が必要

GPSモジュールによっては、設定変更後に電源を切ると設定が元に戻る場合があります。

そのため、

設定を変更する

↓

動作を確認する

↓

問題がなければ設定を保存する

という順番で確認します。

u-blox M8系では、設定を一時的に反映させて動作を確認した後、必要に応じて不揮発性メモリへ保存するという考え方があります。

これは非常に重要です。

設定を変更しただけで「保存された」と思い込まず、

電源を入れ直して設定が維持されているか

まで確認すると安心です。

設定したら実際に確認する

設定が終わったら、PC上で実際にGPSデータを確認します。

確認したいのは、

• 位置情報が更新されているか

• 衛星を正常に捕捉しているか

• NMEAデータが途切れていないか

• 通信が安定しているか

• 設定した更新レートでデータが出力されているか

です。

ここまで確認して初めて、

「GPSモジュールを10Hzで使用できる状態になった」

と考えます。

KLAPで実際に使用する

GPSモジュールの設定が終わったら、次はGPSラップタイマーへ接続します。

KLAPではGPSモジュールから受信した位置情報を利用して、

GPSデータ

↓

緯度・経度などを取得

↓

スタートラインを判定

↓

ラップタイムを計算

という処理を行います。

つまり、GPSモジュール自体がラップタイムを計算しているわけではありません。

GPSモジュールは、

位置・時刻・速度などの情報を出力する装置

です。

そのデータをKLAP側で処理して、ラップタイムを計算します。

実走行で確認すること

設定ができたからといって、すぐに「完璧」と判断するのではなく、実際の走行で確認することも重要です。

特に確認したいのが、

• GPSの途切れ

• 走行ラインの乱れ

• ラップ判定

• セクター判定

• 速度データ

• GPSログ

です。

私自身もKLAPの開発では、GPSモジュールを机上だけで確認するのではなく、実際にサーキットへ持ち込んで走行データを確認してきました。

同じ10Hz設定でも、GPSモジュールやアンテナ、受信環境によって結果が変わることがあります。

そのため、

PC上で正常

↓

実際の車両へ搭載

↓

実走行で確認

という流れが重要になります。

まとめ

u-blox M8のGPSモジュールをGPSラップタイマーで使用する場合、単純に「10Hzへ変更する」だけではありません。

まず、

• GPSモジュールの型番

• 現在の更新レート

• GNSS設定

• NMEA出力

• ボーレート

を確認します。

そのうえで必要な設定を変更し、動作確認を行います。

そして最後に、

設定を保存する

↓

電源再投入

↓

設定が維持されているか確認

↓

KLAPへ接続

↓

実走行で確認

というところまで行います。

GPSラップタイマーでは、

「10Hzに設定できた」

ことよりも、

「必要なGPSデータを安定して受信できる状態になっている」

ことが重要です。

私自身、KLAPの開発で複数のGPSモジュールを使用してきましたが、実際の走行ではGPSモジュールの設定や通信状態がラップ計測に大きく影響することを経験しました。

設定は非常に簡単です。

設定さえできれば、自作でbluetooth対応外部GPSモジュールを作り安値で無料アプリで高レートのGPSが使用可能です。

チャレンジしてみてください。

K-LAP用の個別の設定数値や設定方法はこちらの記事から確認できます。