Ellipse Microシリーズ
工業製品レベルの慣性ナビゲーションシステム
26.8×18.8×9.5ｍｍとの非常に小さいサイズでありながら、-40〜+ 85°Cの全温度範囲でキャリブレーションされているため、あらゆる環境で安定した動作ができます。 また、2000g以下の衝撃や振動に対しての耐性があります。他のシリーズ製品と同様、AHRSおよびINSモデルは、波の周期に合わせて精度5 cmのヒーブを計測できます。さらにCANプロトコル、およびGNSSレシーバとオドメーターとの融合により、Ellipse Microは自動車アプリケーションに最適です。
(評価ボードもご提供できます。ご興味がある方はお気軽にお問い合わせください。)
概要
最高精度、最小のセンサー
地上アプリケーション
- GNSS受信機や走行距離計を併用することで、様々な条件下での安定した位置計測（ 森林、トンネル、渓谷などでの位置計測）
- 地上走行車両に特化したモーション計測アルゴリズム
- CANプロトコール
海上・海洋アプリケーション
- 様々な波浪周期に自動対応しながら
5cmヒーブ計測が唯一可能な小型センサ - GNSS受信機を併用することで、
様々な条件下での安定した位置、ヒーブ計測が可能
空中・航空機アプリケーション
- あらゆる航空環境下で、-40℃から+85度の温度範囲で安定した行動・姿勢計測を可能にするキャリブレーション
- 高い耐振動・耐衝撃性能（＜2000g）
- GNSS受信機と併用して、位置と方位の安定した計測
自動キャリブレーション
ラインナップ
様々な計画で要求される仕様に対応可能な三つのモデル
Ellipse Micro IMUは慣性計測ユニットです。
ジャイロ、加速度計、地磁気計測計がそれぞれ3個と温度計が内蔵されています。Ellipse Micro AHRSは拡張型カルマンフィルターが自動的に作動して、ロール、ピッチ、ヘッデイング、ヒーブを計測します。
Ellipse Micro INSにはナビゲーション用のGNSSや走行距離計が付随しています。
ラインナップ
| 製品名 | Ellipse Micro | Ellipse Micro AHRS | Ellipse2 Micro INS |
|---|---|---|---|
| 製品画像 |  |
 |
 |
| 種類 | IMU | AHRS | INS |
| 計測データ | 校正されたIMUデータ | モーション＆ヒーブ | +ナビゲーション |
| 仕様 |
|
|
|
組み込み可能な開発キット
ソフトウェア
以下の機能があるWindowsベースのsbgCenterソフト
- リアルタイムでデータを可視化
- MotionProfilerによる簡単なコンフィギュレーション
- 時間軸にわたってズームしてデータ分析
- Excel、Matlab、Google Earthフォーマット対応したエキスポート機能
- ACライブラリーやソースコードが得られる
評価ボード
評価ボードは以下と統合できます。
- INS(Eモデル)用ubloxモジュール
- 全てのケーブルとアクセサリー類
Ellipse-2 Micro開発キットにはMOQは含まれていません。
技術仕様
IMU・センサ
| 加速度計 | ジャイロ | 地磁気計 | |
|---|---|---|---|
| 測定範囲 | 16 g | ± 450 °/s | ± 50 Gauss |
| ゲイン安定 | 1000 ppm | 500 ppm | < 0.5 % |
| 非直線性 | 1500 ppm | 50 ppm | < 0.1 % FS |
| バイアス安定 | ± 5 mg | ± 0.2 °/s | ± 1 mGauss |
| ランダムウォークノイズ密度 | 57 μg/√Hz | 0.15 °/√hr | 3 mGauss |
| 動作時のバイアス不安定 | 14 μg | 7 °/h | 1.5 mGauss |
| VRE | 50 μg/g² RMS | 1 °/h/g² RMS | ̶ |
| 調整誤差 | < 0.05 ° | < 0.05 ° | < 0.1 ° |
| 帯域幅 | 390 Hz | 133 Hz | 22 Hz |
AHRS 精度
| ロール／ピッチ | 0.1 ° |
|---|---|
| ヘディング | 0. 8 ° Magnetic** Heading |
| ヒーブ | 5 cm |
INS精度
| ロール／ピッチ | 0.1 ° |
|---|---|
| ヘディング | 0. 8 ° Magnetic ** or External GNSS |
| 位置 | External GNSS |
| ヒーブ | 5 cm |
| 支援機器 | GNSSとオドメーター |
インターフェース
| 取得データ(A＆Eモデル) | Euler angles, quaternion, velocity, position, heave, calibrated sensor data, delta angles & velocity, |
|---|---|
| 支援センサ | GNSS: NMEA, UBX, Septentrio, Novatel |
| 出力データ比 | 200 Hz |
| シリアルインターフェース | RS422 or 2 RS232, USB - up to 921,600 bps |
| シリアル プロトコール |
5 cm |
| CANインターフェー | CAN 2.0A/B - up to 1 Mbit/s |
| パルス | Inputs: Events, PPS, DMI Outputs: Synchronization (PPS) 2 inputs / outputs |
商品コード 標準品
機能的仕様
| Specification | Remarks | |
|---|---|---|
| 寸法 | 26.8 x 18.8 x 9.5 mm | ± 450 °/s |
| 重量 | 10 g | 500 ppm |
| 耐衝撃 | < 2000 g | 50 ppm |
| 動作時 | 3 g RMS - 20 Hz to 2 kHz | A2 range |
| 耐振動 | STD - 810 g A4 range 8 g RMS-20 Hz to 2 kHz STD- |
A4 range |
| 筐体 | 810 g アルミニウム | 0.15 °/√hr |
周囲環境
| 動作温度 | -40 to 85 °C (-40 to 185 °F) |
|---|---|
| 湿度 | 98 % - Non condensing |
| MTBF (計算値) | 50,000 hours |
電気使用
| 入力電圧 | 4 ‒ 15 V |
|---|---|
| 消費電力 | 400 mW |
※※特別な注記がない限り、全てのパラメータは動作温度全域にわたっての値です。マニュアルに詳細が記されています。
活用事例
自己位置推定のアプリケーションに
SBG Systemsは自己位置推定の超小型慣性航法システムを提供しています。 これらのIMU、AHRS、およびINSは、軽量で低消費電力であるため、航空、陸上、または海洋の無人システムに最適です。
姿勢方位測量にSBG社のモバイルマッピングアプリケーション
測量のモバイル化により、慣性ナビゲーションシステムで車両姿勢と方位情報を取得し、クリーンな点群作成に貢献しております。
ダイナミクス計測に適したモーションセンサ
陸上、海上、または空中の乗物の状態をモニタリングできるIMU、AHRS、MRUを提供しています。超低ノイズのジャイロスコープ、低レイテンシ、全温度範囲キャリブレーションにより、精密なモーションおよびダイナミクスセンシングに理想的なセンサです。
点群データの作成や同期に適したIMUセンサ
低ノイズの加速度計とジャイロスコープを備えたSBG Systems慣性センサは、物理的な動きと出力の間のレイテンシ（待ち時間）が短いことも特徴です。カメラやLiDARなどのシステムの姿勢や、受けた振動などを点群作成時に補正することが可能です。
PDFダウンロード
下記より資料をダウンロードできます。
導入事例
無人レースカーの設計にSBG社のIMUとGPS(陸上)
AMZ（チューリッヒ工科大の学生によって設立されたアカデミック・モータースポーツクラブ・チューリッヒ）は、軽量・小型のEllipse2-N INS用センサを、モーション計測、機器の同期、車両のダイナミック分析のために採用しました。そに事例をご紹介しております。
Ellipse-Nを用いた自転車スピードの世界記録(陸上)
オーダーメードの自転車を最大限に活用し、世界スピード記録を作ったEric Baroneの事例をご紹介しております。こちらではEllipse-Nが導入されております。
国土交通省 関東道路メンテナンスセンター(陸上)
国土交通省の令和2年度、センシング技術を活用したインフラ管理技術の構築 や生産性向上に向けた技術実装を推進させるための「衛星受信不感区間における高精度測位技術」に採択されました。
バイクのロールとリーンの加速度解析(陸上)
インドの有名なテスト機器販売代理店であるZen Microsystemsは、SBG SystemsのEllipse2-A姿勢方位基準ユニット（AHRS）を使用し、全面的なタイヤ解析を実施し、タイヤの良好な付着性およびコーナリング能力を試験しました。
スラムベースのモービルマッピングシステム(陸上)
VIAMETRIS社(仏)は、慣性、GNSS、SLAM技術を駆使したモービルマッピングシステムであるvMS3D用にEllipse-D慣性ナビゲーションシステムを採用しました。
ハイパーループコンクールで使用されるEllipse-N(陸上)
HyperXite、UCI（カリフォルニア大学アーバイン校）のチームは、第2回ハイパーループコンクールに参加し、全米ハイパーループチームの1位、エアベース空中浮遊において世界2位にランクインしました。
UAV(無人航空機)飛行分析(航空)
MASC（Multi-purpose Airborne Sensor Carrier；多目的空中センサキャリア）は、大気境界層研究用に開発された小型UAVです。Ellipse-Nは、UAVの位置、対地速度と姿勢角の記録に使用されました。気流を考慮すれば、風速と風向きを正確に計算することが可能です。
Ellipse-D装備のNEXUS800(航空)
Hypack社の新しいUAVベースの測量ソリューション「NEXUS 800」にEllipse-D慣性航法システムを装備しました。Ellipse-Dは、RTK GNSS受信機と後処理機能を組み込んだデュアルアンテナの慣性航法システムです。
北極海洋の波浪ブイ(海洋)
SBG社のミニチュア慣性センサを内蔵した波浪ブイがボーフォート海に配置されました。外洋および氷中の波が氷板融解に与える影響を計測するためです。
3Dスキャナーの開発(その他)
VIAMETRIS社は3D点群を継続的に生成するモバイル式室内3Dスキャナー「iMS 3D」の開発で進化を続けている会社です。この最新モデルにVIAMETRIS社は、モーション補正と機材の同期を図るため、SBGのEllipse-Aミニチュア姿勢方位基準装置（AHRS）を採用しました。