エンジニアに直接聞く

センサ評価キットがIoT機器のTime-to-Marketを加速ロームセンサ評価キット

2017.12.26

－それでは、それぞれの詳細についてお聞きします。最初にセンサ評価キットからお願いします。

正式名称は「ロームセンサ評価キットSensorShield-EVK-002」といいます。先ほど概要をお話ししたように、Arduino Uno、Lazurite、mbedなどのオープンプラットフォームに対応した評価キットで、ロームのセンサデバイスを簡単に評価できます。キットには、加速度、気圧、地磁気、照度/近接、カラー、磁気、温度、脈波の8種のセンサモジュールと、Arduinoなどとの接続用にセンサシールドが含まれています。全体の構成はこんな感じです。

－Arduinoのようなオープンプラットフォームは、まずは動かしてみるとか電子工作などでよく使われていますよね。

その辺の状況を意識して、オープンプラットフォームを使うキットを開発しました。このキットはセンサのみですが、オープンプラットフォームをベースにすることで、例えば無線モジュールを追加するなどの機能拡張が簡単にできます。そうすることで、プロトタイプレベルまでを短時間で構成できることに主眼を置きました。

最初に、ロームセンサシールドの全体像を見ていただくと、話の内容がわかりやすいと思います。この画像は、ラピスセミコンダクタのLazuriteにセンサシールドを実装した例です。センサシールドの実装は、Arduinoでも同様のイメージです。

実装イメージの右にあるのは、センサシールドのセンサモジュール実装面です。アナログ出力センサモジュール用が2個、GPIO接続用が1個、I²C用が5個と、計8個のセンサモジュールを搭載できるようになっています。大きさは62mm×87mmで、扱いやすいサイズになっています。

－なぜ、異なるインタフェースが用意されているのですか？

センサモジュールによって、インタフェースが違っているからです。センサモジュールは、アナログ出力が1機種、GPIOが1機種、I²Cが6機種なので、それに合わせてあります。具体的なセンサモジュールを見ていただいた方がわかりやすいので、センサモジュールの一覧を用意しました。

センサキット詳細(SensorShield-EVK-002に同梱)

モジュールタイプ	搭載センサ品番	接続	特長
加速度センサ	KX224-1053	I²C	業界トップクラスの性能で、超低消費電力、衝撃に強く、温度特性にも優れている。（ロームグループ：Kionix製）
気圧センサ	BM1383AGLV	I²C	ピエゾ抵抗式。高低温まで網羅した独自開発の補正演算アルゴリズムによる温度補正をIC内部で行うことにより、簡単に高精度な気圧情報取得が可能。（ローム製）
地磁気センサ	BM1422AGMV	I²C	3方向磁気検出のMIセンサ。従来方式に比べ大幅に低消費電流、低ノイズを実現。通常の電子コンパス用だけでなく、さらなる高精度が要求されるアプリケーションにも対応。（ローム製）
近接照度センサ	RPR-0521RS	I²C	3in1近接照度センサ。一体型パッケージに赤外LEDと近接センサ、照度センサを集積。低消費電力化や画面の視認性向上が可能。（ローム製）
カラーセンサ	BH1747NUC	I²C	照度、色温度を検出。独自の赤外線除去技術と演算方式により、赤外線の影響を従来品比1/10以下に低減。（ローム製）
ホールセンサ	BD7411G	GPIO	両極検出型。S極、N極に関わらず磁界を検出すると出力をONするタイプ。両極検出に使用する磁石はS極、N極を限定しない。（ローム製）
温度センサ	BD1020HFV	アナログ	温度検出素子、定電流回路、高精度リファレンス電源電圧を1チップに内蔵。わずらわしい回路設計不要。（ローム製）
脈波センサ	BH1790GLC	I²C	光学フィルタを搭載することで、赤外光・赤色光などの外乱光の影響を大幅に低減。屋外などでも高品質な脈波信号が取得可能。（ローム製）

単体販売センサモジュール

モジュールタイプ	搭載センサ品番	接続	特長
脈波センサ	BH1792GLC	I²C	高速サンプリング対応(1024Hz)。低消費電流。（ローム製）

－センサモジュールについて、もう少し詳しく教えてください。

それでは、加速度センサKX224-1053のモジュールで説明しましょう。ここにインタフェースや電源電圧などは違いますが、基本コンセプトはすべて同じです。左から、モジュールの現物、基板レイアウト、回路図です。モジュールは20mm×20mmで、これはすべてのモジュールに共通です。

これを、センサシールドに挿入するのですが、加速度センサKX224-1053のモジュールのインタフェースはI²Cです。基板にSDAとSCLが出ているので、それでもわかりますよね。当然、センサシールドのI²Cのエリアに挿入します。赤枠で囲った1のエリアの左上にモジュールがあるのがわかると思います。他には、電源電圧の設定があります。ジャンパーピンを短絡することで設定できます。2のところです。基本的にこれで、PCとマイコンボードをUSB接続して、提供されているソフトウェアを走らせればセンサの動作を確認できます。

－ソフトウェアも提供されているのですね。具体的にどんな資料やソフトウェアが提供されているのですか？

加速度センサKX224-1053のモジュールでは、Arduino用のスケッチファイルとライブラリファイルが提供されています。資料など一式は、表にある通りです。これらはロームのホームページからダウンロード可能です。

マニュアル	ROHM Sensor Shieldの使い方
	Sensor Shield 簡易説明書
	回路図 (ARDUINO_SCH (150929))
ソフトウェア	KX224-1053用ソフトウェア

－他に何かサポートされていることはありますか？

ホームページの「ロームセンサ評価キット」のページに来ていただければ、ほとんどの必要な情報が入手できます。また、動画も用意しています。センサ評価キットの使い方として、第一弾「SensorShield-EVK-001」の加速度センサモジュールKX022-1020と地磁気センサBM1422GMVの動画があるので、セットアップの参考にしていただけると思います。動画は、「ロームセンサ評価キット」のページからアクセスできます。

－これだけ簡単で、必要なものが揃っていると、本当にすぐに評価を開始できますね。

すでに、ArduinoやLazuriteを使っており、該当のIDEをインストール済みの方なら、本当にすぐに動かすことが可能です。

－それでは、もう一つの「センサメダル」に話を移そうと思います。