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Qwiic - ZED-F9K搭載 GNSS-RTK推測航行モジュール

ZED-F9K搭載、u-blox社のADR(Automotive Dead Reckoning:車両推測航行)機能を活用した高精度な地理空間ボードです。内蔵の3D IMUセンサ、ホイールティック入力(車速パルス)、車両ダイナミクスモデル、補正データ、GNN測定値などを融合することによって、非常に正確な連続位置を提供します。

ZED-F9Kモジュールは、184チャンネル u-blox F9エンジンGNSSレシーバで、GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou各コンステレーションから約0.2 mの精度で信号を受信できます。このような精度は、補正ソースを利用したRTK航法によって実現可能です。なお、ZED-F9Kは移動局としてだけでは機能しませんので、基地局との接続が必要です。モジュールは同時に最大四つのGNSSシステムと接続できます。GNSSと統合3Dセンサ測定により、最大30 Hzで正確かつリアルタイムな測位を実現できます。

他のGPSモジュールと比較すると、このボードは密集した市街地や屋根のある場所で測位精度が最大になる点が特徴的です。微弱な信号でも市街地環境で連続測位が行え、(短いトンネルや駐車場など)完全に信号が捕捉できない場合でも利用することができます。厳しい条件下で正確な測位が必要となる自律ロボットアプリケーションに対しては最適なソリューションになります。

また、本製品ははI2C通信が利用でき、Qwiicとの互換性も最適で、貴重なUARTポートを消費しません。便利なQwiicシステムを利用することで、ハンダ付け不要でシステムと接続できます。また、2.54 mmピッチのピンも用意されているので、ブレッドボードでも使用できます。

充電可能なバッテリーを搭載し、ZED-F9KのRTCに給電しているので、コールドスタート時(約26秒)からホットスタート時(約2秒)まで、 初回測位時間(time-to-first fix)を短縮できます。このバッテリーは、長時間、電源接続しなくても、 RTCとGNSS軌道データを維持します。

基板には、USB-C(COMポートになります)、UART1(3.3 V TTL)、RTCM 受信用UART2(3.3 V TTL)、I2C(Qwiicコネクタ1個またはブレークアウトピン)、SPIの五つの通信ポートがあります。また、アンテナと確実に接続するためのSMAコネクタ一つがあります。

u-bloxベースのGPS製品は、u-centerと呼ばれるWindowsプログラムを使って設定できます。本製品では、ボーレート、更新レート、ジオフェンシング、スプーフィング(なりすまし)検出、外部割込み、SBAS/D-GPSなど、多様な機能を設定できます。これらはSparkFun Arduinoライブラリで利用できます。

本製品にはアンテナが必要です。別途、SMAアンテナをお買い求めください。

注意

ZED-F9KのI2Cアドレスは 0x42で、ソフトウェアで設定可能です。一つのバスで複数のZED-F9Kモジュールと通信するには、マルチプレクサが必要です。 Qwiic Mux拡張基板をご検討ください。

Qwiicシステムとは

Qwiicシステムには、I2Cのセンサ、アクチュエーター、シールドとケーブルが全て揃っているので、プロトタイプがより迅速かつ簡単にできます。
また、全てのQwiicボードには1 mmピッチ、4ピンのJSTコネクタを使用しているため、小さく収まり、かつ分極化しているため、接続を誤ることもありません。

特徴

  • 1 x USBType Cコネクタ
  • 2 x Qwiicコネクタ
  • SMAコネクタ搭載(別途アンテナが必要です)
  • GPS/GLONASS/Galileo/BeiDou同時受信
  • 184チャネルGNSSレシーバー
  • L1C/AおよびL2C両バンド受信
  • 水平位置精度:
    • 0.20 m(RTK有効時)
  • 最大ナビゲーションレート:30 Hz
  • 初回測位時間:
    • 26 秒 (コールド)
    • 2 秒 (ホット)
  • 動作制限値
    • 最大G: ≤4 G
    • 最大高度:50 km
    • 最高速度: 500 m/s
  • 速度精度:0.5 m/s
  • 方向精度:0.2 度
  • 加速度計とジャイロスコープ内蔵
  • タイムパルス精度:30 ns
  • 電圧:5 Vまたは3.3 V(ただし、ロジックは全て3.3 V)
    • 電流:約85~約130 mA (コンステレーションと追尾状態により異なる)
  • RTC用1 mAバッテリーバックアップ
  • 設定可能ソフトウェア
    • ジオフェンシング
    • オドメータ(走行距離計)
    • スプーフィング検出
    • 外部割込み
    • ピン制御
    • 低消費電力モード
    • その他多数
  • LED
    • 電源
    • PPS
    • RTK
    • GEO
  • ジャンパー
    • 電源
    • PPS
    • RTK
    • GEO
  • UARTまたはI2CインターフェースでNMEA、UBX、RTCMプロトコルに対応
  • 基板サイズ
    • 50.8 x 43.2 mm
    • 61.0 x 43.2 mm (USB、SMAコネクタを含む)

注意

ZED-F9Kモジュールの仕様はZED-F9Rモジュールと似ています。違いは、ZED-F9Kは車載用で、ZED-F9Rはプロ用です。また、本製品はu.FLコネクタの代わりにSMAコネクタになっています。

製品グレードについて詳しくは、u-blox製品グレードをご覧ください。

資料

ビデオ




製造元希望小売価格:299.95ドル(税別)
製造元の販売ページ:https://www.sparkfun.com/products/

2022年4月11日更新
Name Qwiic - ZED-F9K搭載 GNSS-RTK推測航行モジュール
Code SFE-GPS-18719
SKU# 7925
Shipping 200
税込単価 49,491 JPY
数量
在庫 4 (即日出荷可能)
次回入荷
短縮URL ssci.to/7925
公開日 2022年2月10日