IMUという用語は「慣性計測ユニット」の略で、計測ツールの集合を表すために使用されます。これらのツールをデバイスにインストールすると、デバイスの動きに関するデータを取得できます。IMUには、 加速度計 、 ジャイロスコープ、磁力計などの センサーが含まれています。
IMUはどのように機能しますか?
IMUは、速度、方向、加速度、特定の力、角速度、(磁力計がある場合) デバイス周囲の磁場など、さまざまな要素を測定できます。
IMUの各ツールは、異なるデータ タイプをキャプチャするために使用されます。
- 加速度計: 速度と加速度を測定
- ジャイロスコープ: 回転と回転速度を測定
- 磁力計: 方位（方向の向き）を決定します。
IMUは、動きを正確に出力するために、複数の異なるセンサー タイプからの入力を組み合わせます。
IMUは何に使用されますか?
IMUは、次のようなナビゲーション デバイスやナビゲーション機器のコンポーネントとしてよく使用されます。
- 有人航空機および無人航空機。接続された（または搭載された）コンピュータは、IMUの測定値を使用して、基準フレームに対する高度と相対位置を計算できるため、航空機アプリケーションで非常に役立ちます。
- GPS測位システム IMUはGPS測位システムを補助する役割を果たし、衛星接続が失われた場合でもナビゲーション デバイスが推定位置と方位を継続できるようにします。
ナビゲーションにおける明らかな用途以外にも、IMUは、モーション検出が関係するほぼすべての分野に適用できます。
- ほとんどのスマートフォン、タブレット、フィットネストラッキングデバイスには、低コストのIMUが搭載されています。
- IMUは、たとえばゴルフや野球のスイングの正確な角度と力を測定する必要があるスポーツ トレーニング アプリケーションに使用されます。
- IMUは、セグウェイやホバーボードなどの個人用輸送機器の自己バランス システムを駆動します。
IMUの欠点
IMUの主な欠点は、時間の経過とともに蓄積される誤差 (「ドリフト」とも呼ばれる) が発生しやすいことです。デバイスは常にそれ自身に対する変化を測定するため (絶対値または既知の外部デバイスに対して三角測量を行うのではなく)、IMUは計算で常に小さな端数を四捨五入し、時間の経過とともに蓄積されます。修正せずに放置すると、これらの小さな不正確さが積み重なって重大なエラーにつながる可能性があります。
それでも、補正技術や人間のオペレーターと組み合わせると、IMUは他のセンサーを補完する有益なものになります。精密アプリケーションでは、センサーをショックアブソーバーから吊り下げて、エラーを軽減し、ユニットを保護することができます。
IMUセンサーの説明
IMUは、少なくとも2種類 (多くの場合3種類) のセンサーを組み込んで、3次元空間におけるホスト デバイスの位置を測定するセンシング デバイスです。これらは、GPSやその他のナビゲーション技術を補完する貴重なツールです。さらに、モーションセンサーを搭載したさまざまな民生用電子機器（スマートフォンなど）にも使用されています。
ほとんどの消費者向けアプリケーションでは、IMUは長期にわたる高い精度を必要としないため、ドリフトはごくわずかで重要ではありません。より精密なアプリケーションでは、ユーザーはセンサーの読み取り値の精度を確認し、特に位置決めの際のドリフトを修正するために時々制御を実行する必要があります。