1. ジャイロセンサーとは？

　ジャイロセンサー(角速度センサー)とは、慣性センサーの一種で加速度センサーでは反応しない回転の動きを測定します。

※角速度とは、ある物体の角度が単位時間当たりどれだけ変化しているか、つまり物体が回転している速度を表します。

Genuino101に使用されているジャイロセンサーは、ICタイプの振動式でMEMS技術を用いて作製されています。

1.1 MEMS

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を使ったジャイロセンサーの場合、質量が小さいためジャイロセンサーとしての感度は低下しますが、代わりに劇的な小型化が可能になります。

使用用途としてスマホ・自動車のエアバッグ・カーナビゲーションの傾斜計・ゲームのコントローラなどに使われています。

1.2 Genuino101ボードのIMU

Genuino101ボードに使われているIntel Curie Moduleには図1のBosch製BMI160と言う3軸加速度センサーと、3軸ジャイロセンサーを併せ持つIMU（慣性測定ユニット）が搭載されています。

またIMUをArduino IDEから簡単に利用出来る様にCurieIMU.hライブラリーが用意されています。

図1：Bosch製慣性測定ユニット「BMI160」の検出軸方向

1.3 CurieIMU.h

CurieIMU.hは、Genuino101ボードのIMUチップにおける全てのパラメータ、機能、読み取り値にアクセスできるライブラリです。

2. プログラム

2.1 サンプルプログラム読み込み

Arduino IDEにIntel CurieボードパッケージをインストールしておけばGenuino101の加速度センサーを使ったサンプルプログラムも入っています。

図2のサンプルプログラムを呼び出すにはArduino IDEで「ファイル」→「スケッチの例」→「CurieIMU」→「Gyro」の順に開きます。

2.2 サンプルプログラムの内容

ジャイロセンサーの各軸は、setGyroRange関数によって定義された範囲内の角速度を測定し、生データを返します。

測定された生データは、角速度（X、Y、Z）の3つの値としてシリアルモニタに出力されます。

#include "CurieIMU.h"

void setup() {
  Serial.begin(9600); // シリアル通信を初期化する
  while (!Serial);    // シリアルポートが開くのを待つ
  Serial.println("Initializing IMU device...");
  CurieIMU.begin();// デバイスを初期化する
  CurieIMU.setGyroRange(250);  // 角速度測定範囲を250度/秒に設定する
  CurieIMU.autoCalibrateGyroOffset(); //ジャイロセンサーを自動校正する
}

void loop() {
  float gx, gy, gz; //スケーリングされたジャイロ値
  // デバイスからジャイロ測定値を読み込み、設定された範囲にスケーリングします。
  CurieIMU.readGyroScaled(gx, gy, gz);
  // タブで区切られたジャイロのx / y / z値を表示する
  Serial.print("g:\t");
  Serial.print(gx);
  Serial.print("\t");
  Serial.print(gy);
  Serial.print("\t");
  Serial.print(gz);
  Serial.println();
}

図2：プログラム例

※ArduinoIDEリファレンス

3. 実験！

3.1 置く！

図2サンプルプログラムを実行した結果が図3です。

ジャイロセンサーの自動校正関数「CurieIMU.autoCalibrateGyroOffset()」を入れましたので、最初はGenuino101を静置した状態で測定を開始しています。

図3：シリアルモニタ出力結果

3.2 加速度センサーに関する関数

IMUで使う関数は図2で使った「CurieIMU.begin()」や「CurieIMU.setGyroRange(250)」や「CurieIMU.readGyroScaled(ax, ay, az)」も含め表1の通り沢山用意されております！

表1：CurieIMU.hライブラリ(ジャイロセンサー関連)

関数	説明	内容
CurieIMU.begin()	ArduinoとGenuino 101 IMUを初期化します。他のCurieIMUライブラリ関数の前にbegin（）を呼び出す必要があります。	なし
CurieIMU.getGyroRate()	ジャイロスコープが読み取られる頻度であるジャイロデータレートを返します。	ジャイロデータレートはHzで表します。
CurieIMU.setGyroRate(int rate)	ジャイロスコープの出力データレートを定義します。データレートはサンプリング周波数でもあり、読み取り値の帯域幅に影響します。	rate：設定されるレート。指定出来る値｛25、50、100、200、400、800、1600、3200（Hz）｝
CurieIMU.getGyroRange()	ジャイロの角度測定範囲を返します。	ジャイロの角度範囲。
CurieIMU.setGyroRange(int rate)	ジャイロの角度測定範囲を設定します。	rate：設定される範囲。指定出来る値は｛±2000、±1000、±500、±250、±125（°/s）｝
CurieIMU.autoCalibrateGyroOffset()	ジャイロのオフセットの自動較正を開始します。この手順の間、ボードは動かなくなります。	なし
CurieIMU.noGyroOffset()	ジャイロオフセットを無効にします。	なし
CurieIMU.gyroOffsetEnabled()	ジャイロオフセットの有効状態を返します。	機能が有効または無効の場合はtrueまたはfalse
CurieIMU.getGyroOffset(int axis)	ジャイロのオフセットの値を返します。	axis：ターゲット軸。次の値のいずれかを指定できます(X_AXIS、Y_AXIS、Z_AXIS）選択した軸のオフセット値から返される値は、±31.25°/s (step 0.061°/s)です。
CurieIMU.setGyroOffset(int axis、int offset)	ジャイロオフセットの値を設定します。	axis：ターゲット軸。次の値のいずれかを指定できます(X_AXIS、Y_AXIS、Z_AXIS)offset：設定されるオフセットの値。有効な値は、±31.25°/s (step 0.061°/s)です。
CurieIMU.readGyro(int gx、int gy、int gz)	ジャイロの生の値を読み取ります。	gx、gy、gz ： x、y、zに沿ったジャイロの値が格納される変数。