参考2： ランニングエレクトロニクス社製 Gms-g9 基板使用 GNSS ロガー 3号機の製作 ：Gms-g9 を使った GNSS ロガーの3号機の話
そこで，今回は GNSS ロガーの2号機を作ってみた。 と言っても，前回や GPS ロガーの時と同様に組み立てただけ，という感じだが…。 思想は簡易 GPS ロガー。 SparkFun 製の Power Cell とOpenLog を使い， 全体としてできるだけコンパクトを目指して作ってみた。 それでもそれなりの大きさはあるし，GNSS 部はむしろでかくなってるかも…。
部品は GlobalTop 社製のGms-g9 と， Power Cell と OpenLog と LiPo 電池とスイッチぐらいである。 GNSS ユニット自体や Power Cell と OpenLog に関しては，簡易 GNSS ロガーの1号機と簡易 GPS ロガーを見てみてほしい。 今回の2号機のポイントは，
(1) できるだけコンパクトに作りたい。
(2) GNSS ユニットは独立した基板上に置く。
(3) GNSS ユニットと電源＋microSD 部をつなぐコネクタは，2ヶ所以上に用意して GNSS ユニットを安定させる。
(4) Power Cell をオフにするスイッチは必須。
(5) ノート型コンピュータから OpenLog にアクセスできるように OpenLog への電源ラインを簡易ジャンバーで切れるようにする。
(6) ノート型コンピュータから OpenLog にアクセスできるようにコネクタを工夫する，
などである。
GNSS 部は簡易 GNSS ロガーの1号機と基本的に同じ回路にした。 電源ラインにフェライトビーズとコンデンサでフィルター回路を入れ，Tx と Rx のラインに 330 Ωの抵抗を直列に入れておいた。 また，non-FIX に光る LED をセットした。 今回はふと思い立って緑色にしてみた。消費電力増えるかなぁ？ まぁ，LED は衛星を捕捉するまでしか光ってないので，あまり消費電力には寄与しないはず。 また念のために PPS のラインをコネクタにつなげておいた。 電源＋microSD 部も1号機と同じである。 電源部の Power Cell の出力電圧を 5 V → 3.3 V と変更し，Power Cell をオフに出来るスライドスイッチをつけておいた。 OpenLog はつないだだけである。
使ってみて： 今回は Gms-g9 を起動すると，Gms-g9 の 3D-FIX 端子に付けた緑色 LED が1秒ごとに明滅する。 これは衛星の捕捉ができるまで光っていて，捕捉ができると消灯する。 後は放置すればいいのだが，アンテナができるだけオープンスペースを向くように保持するのがコツといえばコツかもしれない。
消費電力： 前回同様，LiPo 電池での駆動時間について調べてみた。
・850 mAh の LiPo 電池の場合の持続時間
1回目：63525 sec (17:38:45) → I = 850/63525*3600 = 48.2 mA
・1000 mAh の LiPo 電池の場合の持続時間
1回目：70397 sec (19:33:17) → I = 1000/70397*3600 = 51.1 mA
なんと約 50 mA も消費している。 これは Gms-g9 1号機の 42 mA と比べるとあまりに消費電力が大きすぎる。 そこで気になったのがハンダ付けのヤニ。 SENA というメーカーのインターコム SMH-10 での電源トラブルで半田のヤニが端子をブリッジしていたのを思い出した，というのがその理由。 SMH-10 の時は10時間以上余裕でもつはずの LiPo 電池が1時間ほどでカラになってしまう，という症状だった。 そこで，今回のユニットの回路を見なおして，要所要所のヤニを削りとった。 特に GNSS ユニットの VCC と GND 間のバイパスコンデンサについてるヤニを丹念に削ってみた。 VCC と GND の間を直結しているので，影響が大きいと思ったからの判断だった。
その結果は以下のようになった。
・850 mAh の LiPo 電池の場合の持続時間
2回目：76263 sec (21:11:03) → I = 850/76263*3600 = 40.1 mA
・1000 mAh の LiPo 電池の場合の持続時間
2回目：91271 sec (25:21:11) → I = 1000/91271*3600 = 39.4 mA
結果としては約 40 mA という結果になった。 Gms-g9 1号機は 41 mA 程度の消費電流なので，Gms-g9 と OpenLog, Power Cell を使ったシステムは 約 40 mA を消費する，ということができる。 これは MediaTek 社の MT3339 チップを使った GPS ロガーと比べると 5 mA 程度多くなっている。
この測定の時に気になることがあった。 実は 850 mAh の LiPo 電池を使った際，午後9時15分頃にスイッチを入れたのだが，データとして記録され始めたのは 23:34:34 だった。 なんと GNSS 衛星の捕捉に2時間20分もかかったみたい…。 それっておかしくないかぁ？？？？ 衛星を捕捉するまでは窓際においておいて，一旦捕捉したら部屋の中央付近に移動させたが，最後まで衛星を捕捉し続けていたみたい。 どうも最初に捕捉するまでに時間がかかっている…。
そこで，もう一度 1000 mAh の LiPo 電池を使って再挑戦してみた。 Gms-g9 2号機はバックアップ用のボタン電池をユニットの裏につけている。 つまり，前回の情報を記憶しているはず，という思いもあった。 そこで，念のために開始時刻を記録して始めてみた。 すると，スイッチを入れて1分ほどでログを取り始めた。 やはり素早い衛星の捕捉にはバックアップ電池は重要だということがよくわかった。 その点では Gms-g9 1号機は GNSS ユニット自体にはバックアップ用の電池をつけていないので，イマイチということになる。 Gms-g9 2号機で十分となれば，1号機は解体して Microcontroller と組み合わせて使うシステムに変えようかな？と思っている。
今後，さらに使い込んで，Adafruit社製の Ultimete GPS unit や Transystem 社製の TripMate850， Garmin 社製のナビ nüvi 3770v と比較してみたいと思っている。
（追記） この間，2つの GNSS と GPS, を比較するために紀伊半島を走ってみた。 詳しい比較は後日書こうと思っているが，とりあえず GNSS ロガーは，1号機は Adafruit社製の Ultimete GPS unit や Garmin 社製のナビ nüvi 3770v よりも性能が良かった。 しかし，2号機はむしろどれよりも性能が劣っていた。 同じ GlobalTop 社の Gms-g9 であり，回路図的には同じ周辺回路（電源ラインのフィルターと未捕捉を示す LED を付けただけ）にしたのだが， 明らかに1号機の方が性能がよかった。 1号機と2号機の性能差の原因はまだわかっていないが，可能性があるとすると，(1) 1号機は高周波回路用のメッシュアース基板を使っていた， (2) 2号機は GNSS ユニットの電源のフィルター部の真上にシリアル通信用の Tx, Rx のラインの 330 Ωの抵抗がある，の2点だと思っている。 対策としては，(a) 基板をメッシュアースのものに変更する，あるいは (b) 銅箔テープを使って，Tx, Rx ラインと電源ラインの間にグランド面を挟み， かつ裏にも大きなグランド面を作って電磁波シールドにする，という2案がある。 とりあえず2号機がうまく働いたら1号機はばらして Microcontroller と組み合わせて使おう，と思っていたのだが， 今は1号機の方が性能がいいので，2号機の改良，あるいは3号機を作成して，1号機と同等の性能が得られれば，1号機はお役御免にしようと思っている。 はてさて，どうなりますことやら。
（追記2） 配線をいろいろといじってみた。一つはフィルター部をねむいさんお勧めの三端子コンデンサを使ったものに変更してみた。実際には村田製作所の1.5µFの三端子コンデンサと電源用の大きめのフェライトビーズを直列に入れた。そして，フィルター回路を変更した効果を見ようと思って，オシロスコープを借りて電源ラインのノイズを見てみた。すると，電源ラインのフィルターよりも電源よりで既にノイズの幅が 50 mV 程度だった。それってもしかしてフィルターいらない？フィルターの Gms-g9 側はむしろノイズ電圧が増えていた。時間変化するが 100 mV 程度出ている。GNSS ロガー1号機で見ると，フィルターの前後でノイズに目立った差は見えなかった。となると，2号機のフィルター後のノイズ電圧はなに？Gms-g9 から来てると思うのだが，1号機では出てないのになんで出るのかなぁ？よくわからないので，最初につけていたフィルター部品（小さめのフェライトビーズと1µFと0.1µFの1608サイズのコンデンサ）を戻してみた。それでも結果はあまり変わらなかった。さらに，TDKの3～4mmの大きさの三端子フィルター（コイルとコンデンサを組み合わせたもの）も入れてみた。するとノイズ全体が少し減ったような気もするが，Gms-g9 の直前のノイズの状況は変わっていない…。 もしかしたら何度かつけて外してという作業をしたので，熱でGms-g9 がへたっているかもと思っている。
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