加速度ロガーの製作

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MR-Sとはあまり関係のないネタです(笑)

運転技術を向上するためには練習が何より必要です

そこに「効率良く」が加えるために,加速度ロガーを作ってみます

モータスポーツで最も重要なのは,4輪のタイヤに加える荷重をコントロールすることです
そのために,ブレーキやアクセル,ステアリングの操作を組み合わせて,車両の挙動がどうなるかを練習しているわけですね

では,何をしたらその挙動になるのかは,経験で覚えてきたわけです

問題は,速い人はどんなことをしたらそうなっているかがわかりにくいこと

そこで,車両の挙動変化=加速度(G)を計測しようと言うわけです

一般にデータロガーと言うものが売っていますが,それはそれは高価です
なので,何とか自作できないかと考えました

といっても,参考書を片手に・・・
良い時代です,インターネットで調べるとGOODな本を見つけました

この本の中に,加速度万歩計の製作記事が載っています
これをソフト的に改良できれば,車用に改良できそうな気がしてきました(不安)

タイトルにあるPICとはマイコンです
詳しい話は省略しますが,比較的簡単にマイコン制御が出来るのです
あくまで比較的ですが・・・・

PICにプログラムを書き込むための設備が必要です
やはり世の中便利です,インターネットで全て揃います
秋月電気通商のPICプログラマー約6000円
半完成組み立てキットですので,あっという間に製作完了

この先行投資は勇気がいりました
完成しなかったら無駄ですから・・・
PICでほかの制御なども将来的にするから安いものと言い聞かせましょう

使用する加速度センサはADXL202と言うものが本で推奨されています
が,早速問題です
センサー単価800円くらいだったのですが,すでに入手不可能
代替品がフォローされていますが,確か6000円位とすごく高価で手が出ません(出来ないかも知れないから)
悩んだ挙句,ADXL202を使用したキット品があることが判明(秋月)
確か4000円位だったような・・・
こいつを流用することにしました
'07年3月現在このキットも絶版となっています

ハードの製作
いきなり1次試作品です

上側の緑の基盤がキット品,そこに乗っかっている毛虫がPIC16F84A
下側の基盤が自作のEEPROM基盤です,小さい毛虫が512KBitのEEPROM

実はここまでは,'06年3月に出来ていました

苦労はやはりソフトウエア
本の通りに丸写ししても動きません
多少ハードの変更もしているので,何が理由で動かないのか見当が付かない状況
挙句の果てに,キット付属のソフトまで動かなくなり,何かしらの原因でハードが壊れてしまいました
この時点で少々あがきましたが,暖かくなるにつれ忙しく(畑)なり,ゴミ化していきました

そして'07年冬,寒くて家の中にいるようになると虫が騒ぎ始めます(笑)

今度は,面倒でも基礎から始めます
部分的にプログラムを作り,一つ一つ作動確認しながら行いました
そこで重要なことに気付きます
ハードは壊れていませんでした!
ソフトの書き込み方法によって動作しないのです
秋月のキットに付属ソフトは,書き込み設定も読み込むため,その後の自作ソフト書き込みに影響していたり,その逆だったり
少しずつ理解していきます

各セクションごとにクリアしていき,最終プログラムを作ります
しかし,XYの2軸で計測するのですが,Xしか出ません
試しにY軸のデータと入れ替えるとXが出ません
何度本と見比べても,おかしなところがない
この検証に2weekかかりました
こうなると本の内容に間違いがあるのではないかと疑い始め,とうとう見つけました
Y軸のデータ書き込みアドレスの指定が抜けていました
やはりデバックは大変だ・・・・

早速,ekスポーツでテスト走行!
電池駆動でまずはロガー単独でデータ計測します
その後,RS232CでPCにデータを落として,グラフ化したのがこれ!

Y(赤)が前後,X(紺)が左右のGです
ブレーキ踏むとYの値が増加,加速時減少です
左右はどっちがどっちかな?横軸(時間)600を超えた付近がスラロームした時のGです
サンプリングは100msですので,まぁ十分でしょう

加速度の分解能と感度の適正化はまだですが,とりあえず使えそうです

<’07/03/16>
加速度の分解能を試作品から10倍向上させました
より滑らかに変化を見ることが出来ます
これでVer.1としては完成です

問題は,PCにダウンロードする時間が計測時間とほぼ同じ時間がかかります
サーキットで15分計測したら,見れるのはさらに15分後・・・・
いい方法ないかなぁ

あとはパッケージを綺麗に作ったら,ジムカーナで実力を確認します

代替センサはデジタル内蔵がないのでアナログを入手しました
ADコンバータを使用すればデータをパルスか出来るので,これで動作検証してみる予定です
成功すれば量産化?

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