加速度センサ

質問

100Hzで人の歩行動作を加速度データを使って分析したいと思うのですが、下記の加速度センサを使用する場合、少なからずノイズは発生すると思うのですが、何かよいノイズ低減を行うフィルタ処理などあれば教えてください。
また、無視できるものでしたら、それも教えてください。
http://www.atr-p.com/sensor01.html

回答No.2

sentakuya

質問内容のＵＲＬより詳細回路は見えませんが、一般的には以下のＵＲＬのＰ２の＜センサーのカットオフ周波数＞のように考えます。

つまり出力信号のコンデンサ容量を変えます。
http://strawberry-linux.com/pub/mma7361lr2.pdf

これでアドバイスになれば幸いです。

回答No.1

noname#221368

自分は加速度センサというと、サーボ型の地震計しか知らないので、的外れかも知れませんが、現在のサーボ型地震計も、100Hzくらいのサンプリング周波数はカバーします。恐らくこれは、圧電素子タイプですか？。以下、本当に一般的な話です。

　一つの方法は、加速度センサをできるだけ静かな場所に置いて長時間測定し、どれくらいノイズが入るか見る事です。これによって、物理的なハイカットフィルターの下限を決めます。予想ですが、圧電タイプは非常に敏感だと思います。

　次に理論のバックボーンに関わる事ですが、人の歩行動作では、これ以上の周波数の応答はあり得ないと、見定めます。これによって物理的なハイカットフィルターを修正します。これが前の下限より大きければ、センサの使用そのものを検討しなおします。
　物理フィルターを使用するのは、デジタル処理の際に発生する、エイリアジングを防ぐためです。

　欲を言えば、歩行動作でこんな波形はありえない、という高級フィルターも欲しいところですが、普通それは実験結果からわかる事です。可能なら、あなたがデジタル的に構成するしかありません。

　最後に、加速度データから速度，変位を積算するなら、基線補正を行います。これは被験者が歩きだしてから止まるまでを測定し、加速度の1階の数値積分が0になるように、加速度データを補正します。最も単純には、個々の加速度値から、加速度データの平均値を引きますが、センサーによっては、電気回路でこれを行っているかも知れません。

　地震波形でこれは無理ですが、基線補正後の加速度の2階の数値積分結果と、実際の歩行距離の測定値とから、基線補正の妥当性も検証できると思います。

　この後は、FFTなどを実行して、「あ～でもない、こうでもない」と、悩みます。