Cでジャイロの値から角度を算出する。

Question

be_gyr_x → ひとつ前のジャイロの値
ne_gyr_x → 今のジャイロの値

//ジャイロの値での角度算出
ang_gyr_x = ang_gyr_x +((be_gyr_x + ne_gyr_x)/2)*(deltat/1000.0);
be_gyr_x = ne_gyr_x;

//弧度法から度数法へ変換
gyr_kakudo = ang_gyr_x * 180 / M_PI;

というような式を用いて角速度から角度を算出しようとしているのですが完全に見当違いな値が出てしまいます。何か原因があれば教えてほしいです。

Comments

[yuba]

ジャイロというからには三次元の姿勢を測定しているのだと思うのですが、「ジャイロの値」という一個だけの変数にはどんな単位の、何の値が入っているのでしょうか。
そして「角度」というのは何から何までの角度のことでしょうか。前回と今回の向きの差分ということ？

[Amey]

できれば現在の角度を度数法で表記できるようにしたいです。
ジャイロの値というのはスマートフォンのジャイロセンサーからX軸についての値飲みを取り出したものです。単位はr/sです。

Answer 1

• センサーの精度はどうですか？オフセットはありますか？
• センサーの取得間隔に対して、動きが速すぎませんか？

積分時の誤差が大きくなります

• 「x軸」は本当にx軸ですか？

Android端末ならx軸は端末の右方向軸の回転です。

• x軸以外の回転が混ざっていませんか？

回転なので、x軸以外の成分が入ると単純に積分した結果は使い物になりません。
極端ですが、ジャイロセンサのx軸の値を0に保ったまま、
開始状態からx軸周りに90度回したのと同じ姿勢にすることは可能です。

Answer 2

こんにちは。

ジャイロの値というのはスマートフォンのジャイロセンサーからX軸についての値飲みを取り出したものです。単位はr/sです。

単位はラジアン/秒ですね？
もし、deltatが「ジャイロの値」の読み取り間隔で単位がmSecであれは、間違った式ではないように感じます。
deltatはその通りですか？ また、常に一定間隔でしょうか？

次にジャイロの値を「度/秒」へ変換してリアルタイム表示してみては如何でしょうか？
対象を動かした時の「ジャイロの値」がAmeyさんの理解と一致しているかどうか確認されてみると良いような気がします。

Answer 3

「見当違いな値」がどのように見当違いなのかによりますが、式に一点だけ直す点を述べるとすれば、角度は 0 <= rad < 2π であるはずなので mod を取る必要があるってことですかね（それだけだと「見当違い」とはならなそうな気がしますが。

あとはChironianさんのおしゃっる通り、deltatに入っている数字の妥当性と各変数のデバッグ出力からの検討ですね。