File content as of revision 54:ca88777b295a:

//#include "mbed.h"
//#include "PIDcontroller.h"
//#include "SBUS.hpp"
//#include "LoopTicker.hpp"
//#include "MPU6050.h"
//#include "MAG3110.h"
//#include "I2Cdev.h"
//#include "FastPWM.h"
//#include "Matrix.h"
//#include "MatrixMath.h"
//#include "math.h"
//#include "UsaPack.hpp"
//
//#define MPU6050_PWR_MGMT_1   0x6B
//#define MPU_ADDRESS  0x68
//#define pi 3.141562
//#define ACCEL_FSR MPU6050_ACCEL_FS_8
//#define ACCEL_SSF 4096.0
//#define GYRO_FSR MPU6050_GYRO_FS_250
//#define GYRO_SSF 131.0
//#define MPU6050_LPF MPU6050_DLPF_BW_256
//#define gyro_th 20.0
//#define PID_dt 0.015
//#define servoPwmMax  1800.0
//#define servoPwmMin  1200.0
//#define motorPwmMax  2000.0
//#define motorPwmMin  1100.0
//
//#define N_EEPROM 11
//
//MPU6050 accelgyro;
//MAG3110 mag(PB_9,PB_8);
//SBUS sbus(PD_5, PD_6);
//Serial pc(USBTX, USBRX, 115200);
//DigitalIn userButton(USER_BUTTON);
//DigitalIn locdef1(PG_2);
//DigitalIn locdef2(PG_3);
//FastPWM servo(PE_9);
//PID pitchPID(5.0, 0,0,PID_dt); //rad
//PID pitchratePID(0.5, 0.0, 0.0, PID_dt);//rad/s
//Timer t;
//
//Matrix qhat(4,1);
//Matrix qhat_gyro(4,1);
//Matrix Phat(4,4);
//Matrix Qgyro(3,3);
//Matrix Racc(3,3);
//Matrix Rmag(3,3);
//Matrix D(3,3);
//
//int loop_count = 0;
//int obs_count = 0;
//float att_dt = 0.01;
//float rc[16];
//float pitch = 0.0;
//float roll = 0.0;
//float yaw = 0.0;
//
//float pitch_g = 0.0;
//float roll_g = 0.0;
//float yaw_g = 0.0;
//
//int16_t ax, ay, az;
//int16_t gx, gy, gz;
//MotionSensorDataUnits mdata;
//float magval[3] = {1.0,0.0,0.0};
//float acc_x,acc_y,acc_z;
//float dynacc_x,dynacc_y,dynacc_z;
//float gyro_x,gyro_y,gyro_z;
//float mag_x,mag_y,mag_z;
//
//float LPacc_x=0.0;
//float LPacc_y=0.0;
//float LPacc_z=0.0;
//float LPmag_x = 0.0;
//float LPmag_y = 0.0;
//float LPmag_z = 0.0;;
//
//int out1, out2;
//float scaledServoOut[1]= {0};
//float servoOut[1] = {1500.0};
// 
//float accnorm;
//float magnorm;
//float LPaccnorm;
//float LPmagnorm;
//float accrefnorm;
//float magrefnorm;
//
//
//float val_thmg = 0.0;
//float th_mg = 0.0;
//float dynaccnorm = 0.0;
//float accnormerr = 0.0;
//float accref[3] = {0, 0, -0.98};
//float magref[3] = {0.65, 0, 0.75};
// 
//int calibrationFlag = 0;
//int pos_tail = 1;//1:left 2:center 3:right
//int agoffset[6] = {0, 0, 0, 386, -450, 48};
//float magbias[4] = {-215.833374, 207.740616, -167.444565, 36.688690};
//float pitch_align = 0.0*3.141562/180.0;
//float roll_align  = 0.0*3.141562/180.0;
//// eepromのread writeのためのunionを定義
//int address = 0xAE; // EEPROMの3つの入力が全て+より
//int pointeraddress = 0;
//
//I2C i2c(PB_9,PB_8);  // sda, scl
//union U{
// int i[N_EEPROM]; // 0: flag(>1で正常に書き込まれた状態) 1 ~ 3: 磁場の中心座標, 4: 磁場の半径、 5~7; mag, 8~10: acc bias
// char c[N_EEPROM*4]; // floatはcharの4倍
//};
//
//// UsaPack
//UsaPack tail(PG_14, PG_9, 115200);
//int tail_address = 0;
//struct valuePack
//{
//    float dt;
//    int count;
//    float acc[3];
//    float gyro[3];
//    float mag[3];
//    float rot[3];
//    float rot_g[3];
//};
//valuePack vp;
//
//
//void writeSdcard()
//{
//    //magcal.getExtremes(&magmin[0],&magmax[0]);
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f %f\r\n",magmin[0],magmin[1],magmin[2],magmax[0],magmax[1],magmax[2]);
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f \r\n",acc_x,acc_y,acc_z,mag_x,mag_y,mag_z,accref[0],accref[1],accref[2],magref[0],magref[1],magref[2]);
////    sd.printf("%f %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f\r\n",1.0/att_dt,obs_count,acc_x,acc_y,acc_z,gyro_x,gyro_y,gyro_z,mag_x,mag_y,mag_z,roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi,roll_g*180.0f/pi,pitch_g*180.0f/pi,yaw_g*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f %f\r\n",roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi,roll_g*180.0f/pi,pitch_g*180.0f/pi,yaw_g*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%f %f %f %f : %f %f %f\r\n",float(obs_count)/100.0,th_mg,dynaccnorm,accnormerr,roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%d \r\n",userButton.read());
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f %f\r\n",gyro_x*180.0f/pi,gyro_y*180.0f/pi,gyro_z*180.0f/pi,roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%f %f %f\r\n",roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f %f\r\n",dynacc_x,dynacc_y,dynacc_z,roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi);
//    //pc.printf("%f %f %f : %f %f %f\r\n",magref[0],magref[1],magref[2],mag_x,mag_y,mag_z);
//    //pc.printf("%f %f %f %f %f : %f %f %f %f %f %f\r\n",f,magbias[0],magbias[1],magbias[2],magbias[3],magval[0],magval[1],magval[2],mdata.x,mdata.y,mdata.z);
//    
//    vp.dt = 1.0f/att_dt;
//    vp.count = obs_count;
//    vp.acc[0] = acc_x;
//    vp.acc[1] = acc_y;
//    vp.acc[2] = acc_z;
//    vp.gyro[0] = gyro_x;
//    vp.gyro[1] = gyro_y;
//    vp.gyro[2] = gyro_z;
//    vp.mag[0] = mag_x;
//    vp.mag[1] = mag_y;
//    vp.mag[2] = mag_z;
//    vp.rot[0] = roll*180.0f/pi;
//    vp.rot[1] = pitch*180.0f/pi;
//    vp.rot[2] = yaw*180.0f/pi;
//    vp.rot_g[0] = roll_g*180.0f/pi;
//    vp.rot_g[1] = pitch_g*180.0f/pi;
//    vp.rot_g[2] = yaw_g*180.0f/pi;
//    tail.Send(tail_address, &vp);
////    pc.printf("%f %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f\r\n",1.0/att_dt,obs_count,acc_x,acc_y,acc_z,gyro_x,gyro_y,gyro_z,mag_x,mag_y,mag_z,roll*180.0f/pi,pitch*180.0f/pi,yaw*180.0f/pi,roll_g*180.0f/pi,pitch_g*180.0f/pi,yaw_g*180.0f/pi);
//    
//}
//
//// eeprom書き込み・読み込みに必要な関数
//void writeEEPROM(int address, unsigned int eeaddress, char *data, int size)
//{
//    char i2cBuffer[size + 2];
//    i2cBuffer[0] = (unsigned char)(eeaddress >> 8); // MSB
//    i2cBuffer[1] = (unsigned char)(eeaddress & 0xFF); // LSB
// 
//    for (int i = 0; i < size; i++) {
//        i2cBuffer[i + 2] = data[i];
//    }
// 
//    int result = i2c.write(address, i2cBuffer, size + 2, false);
//    //sleep_ms(500);
//}
//
//// this function has no read limit
//void readEEPROM(int address, unsigned int eeaddress, char *data, int size)
//{
//    char i2cBuffer[2];
//    i2cBuffer[0] = (unsigned char)(eeaddress >> 8); // MSB
//    i2cBuffer[1] = (unsigned char)(eeaddress & 0xFF); // LSB
// 
//    // Reset eeprom pointer address
//    int result = i2c.write(address, i2cBuffer, 2, false);
//    
//    //sleep_ms(500);
// 
//    // Read eeprom
//    i2c.read(address, data, size);
//    //sleep_ms(500);
//}
//
//float mapfloat(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max)
//{
//    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
//}
//
//void calcMagRef(float mx, float my, float mz){
//    
//    Matrix magvec(3,1);
//    magvec << mx << my << mz;
//    Matrix magnedvec = MatrixMath::Transpose(D)*magvec;
//    magref[0] = sqrt(magnedvec(1,1)*magnedvec(1,1)+magnedvec(2,1)*magnedvec(2,1));
//    magref[1] = 0.0;
//    magref[2] = magnedvec(3,1);
//}
//
//
//void getIMUval(){
//    // gx gy gz ax ay az
//    accelgyro.getMotion6(&ay, &ax, &az, &gy, &gx, &gz);
//    ax =  ax - agoffset[0];
//    ay =  ay - agoffset[1];
//    az =  -az - agoffset[2];
//    gx = gx - agoffset[3];
//    gy = gy - agoffset[4];
//    gz = -gz - agoffset[5];
//    // 加速度値を分解能で割って加速度(G)に変換する
//    acc_x = float(ax) / ACCEL_SSF;  //FS_SEL_0 16,384 LSB / g
//    acc_y = float(ay) / ACCEL_SSF;
//    acc_z = float(az) / ACCEL_SSF;
//    // 角速度値を分解能で割って角速度(rad per sec)に変換する
//    gyro_x = float(gx) / GYRO_SSF * 0.0174533f;  // (rad/s)
//    gyro_y = float(gy) / GYRO_SSF * 0.0174533f;
//    gyro_z = float(gz) / GYRO_SSF * 0.0174533f;
//    mag.getAxis(mdata); // flush the magnetmeter
//    magval[0] = (mdata.x - magbias[0]);
//    magval[1] = (mdata.y - magbias[1]);
//    magval[2] = (mdata.z - magbias[2]);
//    mag_x = -magval[0]/magbias[3];
//    mag_y = -magval[1]/magbias[3];
//    mag_z = -magval[2]/magbias[3];
//    
//    float lpc_acc = 0.15;
//    LPacc_x = lpc_acc*acc_x+(1.0-lpc_acc)*LPacc_x;
//    LPacc_y = lpc_acc*acc_y+(1.0-lpc_acc)*LPacc_y;
//    LPacc_z = lpc_acc*acc_z+(1.0-lpc_acc)*LPacc_z;
//
//    float lpc_mag = 0.15;
//    LPmag_x = lpc_mag*mag_x+(1.0-lpc_mag)*LPmag_x;
//    LPmag_y = lpc_mag*mag_y+(1.0-lpc_mag)*LPmag_y;
//    LPmag_z = lpc_mag*mag_z+(1.0-lpc_mag)*LPmag_z;
//    
//    accnorm = sqrt(acc_x*acc_x+acc_y*acc_y+acc_z*acc_z);
//    magnorm = sqrt(mag_x*mag_x+mag_y*mag_y+mag_z*mag_z);
//    LPaccnorm = sqrt(LPacc_x*LPacc_x+LPacc_y*LPacc_y+LPacc_z*LPacc_z);
//    LPmagnorm = sqrt(LPmag_x*LPmag_x+LPmag_y*LPmag_y+LPmag_z*LPmag_z);
//    accrefnorm = sqrt(accref[0]*accref[0]+accref[1]*accref[1]+accref[2]*accref[2]);
//    magrefnorm = sqrt(magref[0]*magref[0]+magref[1]*magref[1]+magref[2]*magref[2]);
//    calcMagRef(LPmag_x/LPmagnorm, LPmag_y/LPmagnorm, LPmag_z/LPmagnorm);
//    
//    
//}
//
//void updateBetweenMeasures(){
//    float q0 = qhat.getNumber( 1, 1 );
//    float q1 = qhat.getNumber( 2, 1 ); 
//    float q2 = qhat.getNumber( 3, 1 ); 
//    float q3 = qhat.getNumber( 4, 1 );
//    
//    Matrix B(4,3);
//    B   << q1  << q2 << q3
//        <<-q0  << q3 <<-q2
//        <<-q3  <<-q0 << q1             
//        << q2  <<-q1 <<-q0;
//    B *= 0.5f;
//     
//    Matrix phi(4,4);
//    phi <<  1.0               << -gyro_x*0.5*att_dt <<-gyro_y*0.5*att_dt <<-gyro_z*0.5*att_dt
//        <<  gyro_x*0.5*att_dt << 1.0                << gyro_z*0.5*att_dt <<-gyro_y*0.5*att_dt
//        <<  gyro_y*0.5*att_dt << -gyro_z*0.5*att_dt << 1.0               << gyro_x*0.5*att_dt
//        <<  gyro_z*0.5*att_dt <<  gyro_y*0.5*att_dt <<-gyro_x*0.5*att_dt << 1.0;
//    
//    qhat = phi*qhat;
//    float qnorm = sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(qhat),qhat));
//    qhat *= (1.0f/ qnorm);
//    
//    qhat_gyro = phi*qhat_gyro;
//    qnorm = sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(qhat_gyro),qhat_gyro));
//    qhat_gyro *= (1.0f/ qnorm);
//    
//    Phat = phi*Phat*MatrixMath::Transpose(phi)+B*Qgyro*MatrixMath::Transpose(B);
//    
//    q0 = qhat.getNumber( 1, 1 );
//    q1 = qhat.getNumber( 2, 1 ); 
//    q2 = qhat.getNumber( 3, 1 ); 
//    q3 = qhat.getNumber( 4, 1 );
//    
//    D.add(1,1,q0*q0 + q1*q1 - q2*q2 - q3*q3);
//    D.add(1,2,2*(q1*q2 + q0*q3));
//    D.add(1,3,2*(q1*q3 - q0*q2));
//    D.add(2,1,2*(q1*q2 - q0*q3));
//    D.add(2,2,q0*q0 - q1*q1 + q2*q2 - q3*q3);
//    D.add(2,3,2*(q2*q3 + q0*q1));
//    D.add(3,1,2*(q1*q3 + q0*q2));
//    D.add(3,2,2*(q2*q3 - q0*q1));
//    D.add(3,3,q0*q0 - q1*q1 - q2*q2 + q3*q3);
//    
//}
//
//void updateAcrossMeasures(float v1,float v2, float v3, float u1, float u2, float u3, Matrix R){
//        
//    Matrix u(3,1);
//    Matrix v(3,1);
//    
//    u << u1 << u2 <<u3;
//    v << v1 << v2 <<v3;
//    
//    float q0 = qhat.getNumber( 1, 1 );
//    float q1 = qhat.getNumber( 2, 1 ); 
//    float q2 = qhat.getNumber( 3, 1 ); 
//    float q3 = qhat.getNumber( 4, 1 ); 
//    
//    Matrix A1(3,3);
//    A1 << q0 << q3 << -q2
//       <<-q3 << q0 << q1
//       <<q2  <<-q1 <<q0;
//    A1 *= 2.0f;
//    
//    Matrix A2(3,3);   
//    A2 << q1 << q2 << q3
//       << q2 <<-q1 << q0
//       << q3 <<-q0 <<-q1;
//    A2 *= 2.0f;
//    
//    Matrix A3(3,3);
//    A3 <<-q2 << q1 <<-q0
//       << q1 << q2 << q3
//       << q0 << q3 <<-q2;
//    A3 *= 2.0f;
//    
//    Matrix A4(3,3);
//    A4 <<-q3 << q0 << q1
//       <<-q0 <<-q3 << q2
//       << q1 << q2 << q3;
//    A4 *= 2.0f;
//    
//    Matrix H(3,4);
//
//    Matrix ab1(A1*u);
//    Matrix ab2(A2*u);
//    Matrix ab3(A3*u);
//    Matrix ab4(A4*u);
//
//    H << ab1.getNumber( 1, 1 ) << ab2.getNumber( 1, 1 ) << ab3.getNumber( 1, 1 ) << ab4.getNumber( 1, 1 )
//      << ab1.getNumber( 2, 1 ) << ab2.getNumber( 2, 1 ) << ab3.getNumber( 2, 1 ) << ab4.getNumber( 2, 1 )
//      << ab1.getNumber( 3, 1 ) << ab2.getNumber( 3, 1 ) << ab3.getNumber( 3, 1 ) << ab4.getNumber( 3, 1 );
//    
//    
//    Matrix K(4,3);
//    K = (Phat*MatrixMath::Transpose(H))*MatrixMath::Inv(H*Phat*MatrixMath::Transpose(H)+R);
//    
//    Matrix dq(4,1);
//    dq = K*(v-D*u);
//    qhat = qhat+dq;
//    
//    float qnorm = sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(qhat),qhat));
//    qhat *= (1.0f/ qnorm);
//    
//    Matrix eye4(4,4);
//    eye4 << 1 << 0 << 0 << 0
//         << 0 << 1 << 0 << 0
//         << 0 << 0 << 1 << 0
//         << 0 << 0 << 0 << 1;
//    Phat = (eye4-K*H)*Phat*MatrixMath::Transpose(eye4-K*H)+K*R*MatrixMath::Transpose(K);
//}
//
//void computeAngles()
//{
//    float q0 = qhat.getNumber( 1, 1 );
//    float q1 = qhat.getNumber( 2, 1 ); 
//    float q2 = qhat.getNumber( 3, 1 ); 
//    float q3 = qhat.getNumber( 4, 1 ); 
//    roll = atan2f(q0*q1 + q2*q3, 0.5f - q1*q1 - q2*q2)-roll_align;
//    pitch = asinf(-2.0f * (q1*q3 - q0*q2))-pitch_align;
//    yaw = atan2f(q1*q2 + q0*q3, 0.5f - q2*q2 - q3*q3);
//    
//    q0 = qhat_gyro.getNumber( 1, 1 );
//    q1 = qhat_gyro.getNumber( 2, 1 ); 
//    q2 = qhat_gyro.getNumber( 3, 1 ); 
//    q3 = qhat_gyro.getNumber( 4, 1 ); 
//    roll_g = atan2f(q0*q1 + q2*q3, 0.5f - q1*q1 - q2*q2)-roll_align;
//    pitch_g = asinf(-2.0f * (q1*q3 - q0*q2))-pitch_align;
//    yaw_g = atan2f(q1*q2 + q0*q3, 0.5f - q2*q2 - q3*q3);
//    
//}
//
//void triad(float fb1,float fb2, float fb3, float fn1, float fn2, float fn3,float mb1,float mb2, float mb3, float mn1, float mn2, float mn3){
//    Matrix W1(3,1);
//    W1 << fb1 << fb2<< fb3;
//    Matrix W2(3,1);
//    W2 << mb1 << mb2<< mb3;
//    
//    Matrix V1(3,1);
//    V1 << fn1 << fn2<< fn3;
//    Matrix V2(3,1);
//    V2 << mn1 << mn2<< mn3;
//    
//
//    Matrix Ou2(3,1);
//    Ou2 << W1.getNumber( 2, 1 )*W2.getNumber( 3, 1 )-W1.getNumber( 3, 1 )*W2.getNumber( 2, 1 ) << W1.getNumber( 3, 1 )*W2.getNumber( 1, 1 )-W1.getNumber( 1, 1 )*W2.getNumber( 3, 1 ) << W1.getNumber( 1, 1 )*W2.getNumber( 2, 1 )-W1.getNumber( 2, 1 )*W2.getNumber( 1, 1 );
//    Ou2 *= 1.0/sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(Ou2),Ou2));
//    Matrix Ou3(3,1);
//    Ou3 << W1.getNumber( 2, 1 )*Ou2.getNumber( 3, 1 )-W1.getNumber( 3, 1 )*Ou2.getNumber( 2, 1 ) << W1.getNumber( 3, 1 )*Ou2.getNumber( 1, 1 )-W1.getNumber( 1, 1 )*Ou2.getNumber( 3, 1 ) << W1.getNumber( 1, 1 )*Ou2.getNumber( 2, 1 )-W1.getNumber( 2, 1 )*Ou2.getNumber( 1, 1 );
//    Ou3 *= 1.0/sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(Ou3),Ou3));
//    Matrix R2(3,1);
//    R2  << V1.getNumber( 2, 1 )*V2.getNumber( 3, 1 )-V1.getNumber( 3, 1 )*V2.getNumber( 2, 1 ) << V1.getNumber( 3, 1 )*V2.getNumber( 1, 1 )-V1.getNumber( 1, 1 )*V2.getNumber( 3, 1 ) << V1.getNumber( 1, 1 )*V2.getNumber( 2, 1 )-V1.getNumber( 2, 1 )*V2.getNumber( 1, 1 );
//    R2 *= 1.0/sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(R2),R2));
//    Matrix R3(3,1);
//    R3  << V1.getNumber( 2, 1 )*R2.getNumber( 3, 1 )-V1.getNumber( 3, 1 )*R2.getNumber( 2, 1 ) << V1.getNumber( 3, 1 )*R2.getNumber( 1, 1 )-V1.getNumber( 1, 1 )*R2.getNumber( 3, 1 ) << V1.getNumber( 1, 1 )*R2.getNumber( 2, 1 )-V1.getNumber( 2, 1 )*R2.getNumber( 1, 1 );
//    R3 *= 1.0/sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(R3),R3));
//
//    Matrix Mou(3,3);
//    Mou << W1.getNumber( 1, 1 ) << Ou2.getNumber( 1, 1 ) << Ou3.getNumber( 1, 1 )
//        << W1.getNumber( 2, 1 ) << Ou2.getNumber( 2, 1 ) << Ou3.getNumber( 2, 1 )
//        << W1.getNumber( 3, 1 ) << Ou2.getNumber( 3, 1 ) << Ou3.getNumber( 3, 1 );
//    Matrix Mr(3,3);
//    Mr << V1.getNumber( 1, 1 ) << R2.getNumber( 1, 1 ) << R3.getNumber( 1, 1 )
//       << V1.getNumber( 2, 1 ) << R2.getNumber( 2, 1 ) << R3.getNumber( 2, 1 )
//       << V1.getNumber( 3, 1 ) << R2.getNumber( 3, 1 ) << R3.getNumber( 3, 1 );
//       
//    Matrix Cbn = Mr*MatrixMath::Transpose(Mou);
//
//    float sqtrp1 = sqrt(1.0+Cbn.getNumber( 1, 1 )+Cbn.getNumber( 2, 2 )+Cbn.getNumber( 3, 3 ));
//
//    qhat.add(1,1,0.5*sqtrp1);
//    qhat.add(2,1,-(Cbn.getNumber( 2, 3 )-Cbn.getNumber( 3, 2 ))/2.0/sqtrp1);
//    qhat.add(3,1,-(Cbn.getNumber( 3, 1 )-Cbn.getNumber( 1, 3 ))/2.0/sqtrp1);
//    qhat.add(4,1,-(Cbn.getNumber( 1, 2 )-Cbn.getNumber( 2, 1 ))/2.0/sqtrp1);
//   
//    float qnorm = sqrt(MatrixMath::dot(MatrixMath::Transpose(qhat),qhat));
//    qhat *= (1.0f/ qnorm);
//    
//    qhat_gyro = qhat;
//    
//    float q0 = qhat.getNumber( 1, 1 );
//    float q1 = qhat.getNumber( 2, 1 ); 
//    float q2 = qhat.getNumber( 3, 1 ); 
//    float q3 = qhat.getNumber( 4, 1 ); 
//    
//    D.add(1,1,q0*q0 + q1*q1 - q2*q2 - q3*q3);
//    D.add(1,2,2*(q1*q2 + q0*q3));
//    D.add(1,3,2*(q1*q3 - q0*q2));
//    D.add(2,1,2*(q1*q2 - q0*q3));
//    D.add(2,2,q0*q0 - q1*q1 + q2*q2 - q3*q3);
//    D.add(2,3,2*(q2*q3 + q0*q1));
//    D.add(3,1,2*(q1*q3 + q0*q2));
//    D.add(3,2,2*(q2*q3 - q0*q1));
//    D.add(3,3,q0*q0 - q1*q1 - q2*q2 + q3*q3);
//    
//}
//
//void calcDynAcc(){
//     dynacc_x = LPacc_x-(D.getNumber( 1, 1 )*accref[0]+D.getNumber( 1, 2 )*accref[1]+D.getNumber( 1, 3 )*accref[2]);
//     dynacc_y = LPacc_y-(D.getNumber( 2, 1 )*accref[0]+D.getNumber( 2, 2 )*accref[1]+D.getNumber( 2, 3 )*accref[2]);
//     dynacc_z = LPacc_z-(D.getNumber( 3, 1 )*accref[0]+D.getNumber( 3, 2 )*accref[1]+D.getNumber( 3, 3 )*accref[2]);
//}
//
//// 割り込まれた時点での出力(computeの結果）を返す関数
//void calcServoOut(){
//    if(sbus.failSafe == false) {
//        // sbusデータの読み込み
//        for (int i =0 ; i < 16;i ++){
//            rc[i] = 0.65f * mapfloat(float(sbus.getData(i)),368,1680,-1,1) + (1.0f - 0.65f) * rc[i]; // mapped input
//        }
//    }
//    pitchPID.setGain(6.36, 10.6,0.0);
//    pitchratePID.setGain(0.9540,0.0,0.0);
//    pitchPID.setProcessValue(pitch);
//    pitchratePID.setProcessValue(gyro_y);
//    float de = pitchPID.compute()+pitchratePID.compute()-rc[1];
//    
//    scaledServoOut[0]=de;
//    
//    float LP_servo = 0.2;
//    for(int i = 0;i<sizeof(servoOut)/sizeof(servoOut[0]);i++){
//        servoOut[i] = LP_servo*(mapfloat(scaledServoOut[i],-1,1,servoPwmMin,servoPwmMax))+(1.0-LP_servo)*servoOut[i];
//        if(servoOut[i]<servoPwmMin) {
//            servoOut[i] = servoPwmMin;
//        };
//        if(servoOut[i]>servoPwmMax) {
//            servoOut[i] = servoPwmMax;
//        };
//    }
//    
//    servo.pulsewidth_us(servoOut[0]);
//     
//    //観測アップデート
//    calcDynAcc();
//    th_mg = abs(acos((LPmag_x*LPacc_x+LPmag_y*LPacc_y+LPmag_z*LPacc_z)/LPmagnorm/LPaccnorm)-val_thmg);
//    dynaccnorm = sqrt(dynacc_x*dynacc_x+dynacc_y*dynacc_y+dynacc_z*dynacc_z);
//    accnormerr = abs(LPaccnorm-accrefnorm);
//    //静止時100個の平均　0.01877522 0.00514146  0.00477393
//
//    //int ang_th  = th_mg < 0.01877522;
//    //int dyn_th = dynaccnorm < 0.00514146;
//    //int norm_th =  accnormerr< 0.00477393;
//    int ang_th  = th_mg < 0.01877522/5.0;
//    int dyn_th = dynaccnorm < 0.00514146/5.0;
//    int norm_th =  accnormerr< 0.00477393/5.0;
//    if(dyn_th+ang_th+norm_th>0){
//    //if(dyn_th+ang_th+norm_th>-1){
//            obs_count += 1;
//            updateAcrossMeasures(LPmag_x/LPmagnorm,LPmag_y/LPmagnorm,LPmag_z/LPmagnorm,magref[0]/magrefnorm,magref[1]/magrefnorm,magref[2]/magrefnorm,Rmag);
//            updateAcrossMeasures(LPacc_x/LPaccnorm,LPacc_y/LPaccnorm,LPacc_z/LPaccnorm,accref[0]/accrefnorm,accref[1]/accrefnorm,accref[2]/accrefnorm,Racc);
//    } 
//     
//    if(loop_count >= 10){
//        writeSdcard();
//        loop_count = 1;
//        obs_count = 0;
//    }else{
//        loop_count +=1;
//    }
//    
//
//}
//
//int main()
//{    
//    pitchPID.setSetPoint(0.0);
//    pitchratePID.setSetPoint(0.0); 
//    pitchPID.setBias(0.0);
//    pitchratePID.setBias(0.0);  
//    pitchPID.setOutputLimits(-1.0,1.0);
//    pitchratePID.setOutputLimits(-1.0,1.0);
//    pitchPID.setInputLimits(-pi,pi);
//    pitchratePID.setInputLimits(-pi,pi);
//    
//    servo.period_us(15000.0);
//    servo.pulsewidth_us(1500.0);
//    
////    pc.baud(57600);
//    accelgyro.initialize();
//    //加速度計のフルスケールレンジを設定
//    accelgyro.setFullScaleAccelRange(ACCEL_FSR);
//    //角速度計のフルスケールレンジを設定
//    accelgyro.setFullScaleGyroRange(GYRO_FSR);
//    //MPU6050のLPFを設定
//    accelgyro.setDLPFMode(MPU6050_LPF);
//    //地磁気
//    mag.enable();
//
//    qhat << 1 << 0 << 0 << 0;
//    
//    D.add(1,1,1.0);
//    D.add(2,2,1.0);
//    D.add(3,3,1.0);
//
//    Phat.add(1,1,0.05);
//    Phat.add(2,2,0.05);
//    Phat.add(3,3,0.05);
//    Phat.add(4,4,0.05);
//    
//    Qgyro.add(1,1,0.0224);
//    Qgyro.add(2,2,0.0224); 
//    Qgyro.add(3,3,0.0224);  
//    
//    Racc.add(1,1,0.0330*200);
//    Racc.add(2,2,0.0330*200);
//    Racc.add(3,3,0.0330*200);
//    
//    Rmag.add(1,1,1.0);
//    Rmag.add(2,2,1.0);
//    Rmag.add(3,3,1.0); 
//    
//    calibrationFlag = userButton.read();
//    if(calibrationFlag == 0){
//        
//        pc.printf("reading calibration value\r\n");
//        //キャリブレーション値を取得
//        U read_calib;
//        readEEPROM(address, pointeraddress, read_calib.c, N_EEPROM*4);
//        wait(3);
//        pos_tail = read_calib.i[0];
//        agoffset[3] = float(read_calib.i[5]);
//        agoffset[4] = float(read_calib.i[6]);
//        agoffset[5] = float(read_calib.i[7]);
//        magbias[0] = float(read_calib.i[1])/1000.0;
//        magbias[1] = float(read_calib.i[2])/1000.0;
//        magbias[2] = float(read_calib.i[3])/1000.0;
//        magbias[3] = float(read_calib.i[4])/1000.0;
//        pitch_align = float(read_calib.i[8])/200000.0;
//        roll_align = float(read_calib.i[9])/200000.0;
//        tail_address = (int)read_calib.i[10];
//        
//        switch(pos_tail){
//            case 1:
//                pc.printf("This MBED is Located at Left \r\n");
//                break;
//            case 2:
//                pc.printf("This MBED is Located at Center \r\n");
//                break;
//            case 3:
//                pc.printf("This MBED is Located at Right \r\n");
//                break;
//            default:   // error situation
//                pc.printf("error\r\n");
//                break;
//        }
//        pc.printf("tail_address : %d\r\n", tail_address);
//        pc.printf("Alignment values are %f(pitch deg) %f(roll deg)\r\n",pitch_align*180.0/pi,roll_align*180.0/pi);
//        getIMUval();
//        triad(acc_x/accnorm,acc_y/accnorm,acc_z/accnorm, accref[0]/accrefnorm,accref[1]/accrefnorm,accref[2]/accrefnorm,mag_x/magnorm,mag_y/magnorm,mag_z/magnorm, magref[0]/magrefnorm,magref[1]/magrefnorm,magref[2]/magrefnorm);
//        float sumLPaccnorm = 0;
//        for(int i = 0; i<1000 ;i++){
//            getIMUval();
//            val_thmg += acos((mag_x*acc_x+mag_y*acc_y+mag_z*acc_z)/magnorm/accnorm);
//            sumLPaccnorm += LPaccnorm;
//        }
//        accref[2]=-sumLPaccnorm/1000;
//        val_thmg /= 1000;
//        LoopTicker PIDtick;
//        PIDtick.attach(calcServoOut,PID_dt);
//    
//        t.start();
//        
//        while(1) {
//            float tstart = t.read();
//            //姿勢角を更新
//            getIMUval();
//            updateBetweenMeasures();
//            computeAngles();
//            PIDtick.loop(); 
//            
//            float tend = t.read();
//            att_dt = (tend-tstart);
//        }
//    }else{
//        pc.printf("\r\nEnter to Calibration Mode\r\n");
//        wait(5);
//        pc.printf("Acc and Gyro Calibration Start\r\n");
//
//        int gxs = 0;
//        int gys = 0;
//        int gzs = 0;
//        int iter_n = 10000;
//        for(int i = 0;i<iter_n ;i++){
//            accelgyro.getMotion6(&ay, &ax, &az, &gy, &gx, &gz);
//            gxs += gx;
//            gys += gy;
//            gzs -= gz;
//            //wait(0.01);
//        }
//        gxs = gxs /iter_n; 
//        gys = gys /iter_n; 
//        gzs = gzs /iter_n; 
//        agoffset[3] = gxs;
//        agoffset[4] = gys;
//        agoffset[5] = gzs;
//        pc.printf("Gyrooffset : 0, 0, 0, %d, %d, %d \r\n",gxs,gys,gzs);
//        
//        pc.printf("Mag Calibration Start\r\n");
//        float f = 0;
//        while(1){
//            mag.getAxis(mdata); // flush the magnetmeter
//            magval[0] = (mdata.x - magbias[0]);
//            magval[1] = (mdata.y - magbias[1]);
//            magval[2] = (mdata.z - magbias[2]);
//            float mag_r = magval[0]*magval[0] + magval[1]*magval[1] + magval[2]*magval[2];
//            float lr = 0.00001f;
//            f = mag_r - magbias[3]*magbias[3];
//            magbias[0] = magbias[0] + 4 * lr * f * magval[0];
//            magbias[1] = magbias[1] + 4 * lr * f * magval[1];
//            magbias[2] = magbias[2] + 4 * lr * f * magval[2];
//            magbias[3] = magbias[3] + 4 * lr * f * magbias[3];
//            
//            if(userButton.read() == 1){
//                break;
//            }
//            wait(0.001);
//        }
//        pc.printf("Magbias : %f, %f, %f, %f\r\n",magbias[0],magbias[1],magbias[2],magbias[3]);
//        
//        pc.printf("Determine Position of MBED\r\n");
//        wait(1);
//        pc.printf("Press the user button\r\n");
//        
//        while(userButton.read() == 0){wait(0.01);};
//        while(1){
//            pc.printf("Left\r\n");
//            wait(2);
//            if(userButton.read() == 0){
//                pos_tail=1;
//                tail_address = 1111;
//                break;
//            };
//            pc.printf("Center\r\n");
//            wait(2);
//            if(userButton.read() == 0){
//                pos_tail=2;
//                tail_address = 2222;
//                break;
//            };
//            pc.printf("Right\r\n");
//            wait(2);
//            if(userButton.read() == 0){
//                pos_tail=3;
//                tail_address = 3333;
//                break;
//            };
//        };
//        pc.printf("tail_address : %d\r\n", tail_address);
//        switch(pos_tail){
//            case 1:
//                pc.printf("This MBED is Located at Left \r\n");
//                break;
//            case 2:
//                pc.printf("This MBED is Located at Center \r\n");
//                break;
//            case 3:
//                pc.printf("This MBED is Located at Right \r\n");
//                break;
//            default:   // error situation
//                pc.printf("error\r\n");
//                break;
//        }
//            
//        //姿勢オフセットを計算
//        pitch_align = 0.0*3.141562/180.0;
//        roll_align  = 0.0*3.141562/180.0;
//        float ave_pitch = 0.0;
//        float ave_roll = 0.0;
//        for (int i = 0 ; i<2200; i++){
//            float tstart = t.read();
//            //姿勢角を更新
//            getIMUval();
//            updateBetweenMeasures();
//            updateAcrossMeasures(LPmag_x/LPmagnorm,LPmag_y/LPmagnorm,LPmag_z/LPmagnorm,magref[0]/magrefnorm,magref[1]/magrefnorm,magref[2]/magrefnorm,Rmag);
//            updateAcrossMeasures(LPacc_x/LPaccnorm,LPacc_y/LPaccnorm,LPacc_z/LPaccnorm,accref[0]/accrefnorm,accref[1]/accrefnorm,accref[2]/accrefnorm,Racc);
//            computeAngles();
//            if(i>199){
//                ave_pitch += pitch;
//                ave_roll += roll;
//            }
//            wait(0.001);
//            float tend = t.read();
//            att_dt = (tend-tstart);
//        }
//        
//        pc.printf("aliginment data : %f(pitch deg) %f(roll deg)\r\n",ave_pitch/2000.0*180.0f/pi,ave_roll/2000.0*180.0f/pi);
//        
//        pc.printf("Writing to EEPROM...\r\n");
//        U transfer_data;
//        transfer_data.i[0] = pos_tail;
//        for (int i = 1; i < 5; i++) {
//        if (!isnan(magbias[i - 1]))
//          transfer_data.i[i] = int(magbias[i - 1]*1000);  // intに丸めた値を送る。
//        else {
//          pc.printf("Mag bias is NOT transferred\n");
//          transfer_data.i[i] = 100;
//        }
//        }
//        // gxs,gys,gzsを送る
//        int gxyzs[3] = {gxs, gys, gzs};
//        for (int i = 5; i < 8; i++) {
//        if (!isnan(gxyzs[i - 5]))
//          transfer_data.i[i] = gxyzs[i - 5];
//        else {
//          pc.printf("gxyzs is NOT transferred\n");
//          transfer_data.i[i] = 0;
//        }
//        }
//        
//        // ave_pitch,ave_rollを送る
//        int ave_pr[2] = {ave_pitch*100, ave_roll*100};
//        for (int i = 8; i < 10; i++) {
//        if (!isnan(ave_pr[i - 8]))
//          transfer_data.i[i] = ave_pr[i - 8];
//        else {
//          pc.printf("alignment data is NOT transferred\n");
//          transfer_data.i[i] = 0;
//        }
//        }
//        transfer_data.i[10] = tail_address;
//        for (int i = 0; i < N_EEPROM; i++) {
//        pc.printf("transfer_data[%d]: %d\r\n", i, transfer_data.i[i]);
//        }
//        writeEEPROM(address, pointeraddress, transfer_data.c, N_EEPROM*4);
//        wait(3);
//        
//        U read_test;
//        readEEPROM(address, pointeraddress, read_test.c, N_EEPROM*4);
//        wait(3);
//        for (int i = 0 ; i < N_EEPROM; i ++){
//          pc.printf("transfer_data[%d]: %d\r\n",i, read_test.i[i]); 
//        }
//        
//        while(1) {wait(1000);}
//    }
//}