【PSI++】 ペダルストロークインジケータ～作ってみた

サーキットの走り方について友人とあれこれ話してると、どーしてもアクセルとかブレーキの踏み方のニュアンスを表現することが難し～場面があったりします．

以前、某ドライビングモニターをマネしてこんなモノを作ってみました．加速度とペダル開度を表現しましたが、ペダル開度が１０段階なのでもー少し多くしたかったのが本音．ですが・・・、基板スペースの都合で増やすことができませんでした．


　 そして、最近はGPSで走行ログを取る方も増えて、加速度インジケーションの必要性がなくなったかな？とも感じてきました．そんなこんなで、ペダル操作のインジケーションだけに機能を絞って作ってみたのが、
名付けて、　”P/S/I++”　！！！ペダルストロークインジケータ！！　べたな名前ですが・・・．

表示分解能は、従来比３倍の３０段階！　また、瞬間的に表示するLED数はドラモニでは１６個でしたが、今回は８個に減らして消費電力を大幅にカット．　LED数は全部で６０個あるので、LED８個を８回に分けて超高速に切り替えることで、全部点灯したように見せかけてます．
ＤＤＭ++に比べると、制御がちょっぴり複雑になります．

このような順次切り替え点灯方式は　”ダイナミックドライブ”　と呼ばれてますが、切換が低速だと動画撮影したときに、ちらつきや撮影時の輝度低下といった現象がでちゃいます．　某ドライビングモニターではこの現象をカメラの性能によるもの・・・　としてますが、点灯制御がカメラの性能を凌駕していれば全く問題なく撮影できます．プログラミングの善し悪しででいかようにもなっちゃうところですね．　 無論、ＰＳＩ++は６０FPSの性能を持った動画撮影機器でもちらつきは理論的に起きないようにしてます（＾ー＾ｏ

※１つのLEDは約650Hzで点滅するよう設計したので、６０FPSカメラの場合１フレームあたり約10回の点灯が繰り返されるので、”常時点灯”として撮影できちゃうわけです．

それと今回ブラッシュアップポイントがもう一つ！
ペダルストロークセンサーを某ドラモニで使ってるモノと同じにしてみました．最小センシング距離は３０mmからになるので、比較的設置も楽になります．少々値段が高いけど円高も手伝って輸入代金含めてもかなりリーズナブルでした．　 某ドラモニのペダルセンサーは、１個１万円になってましたね（＠0＠

そうそう、冒頭のペダル操作の話ですが、このようなデバイスを車載映像と一緒に撮ることで言葉では説明しにくいシチュエーションを　”百聞は一見にしかず”　的な感じで、直感的に理解できるよ～になるんじゃないかな？とか思ったり、思わなかったり、思ったり（笑）

ま～そんなことより、ニュルニュルとスムーズに動くＬＥＤを見てるだけでも感動です（＾ー＾ｏ

右のI2C接続の液晶は普段はもちろん接続不要です．　デバッグのための診断モニターといったところ． 30x2列の計60個のLEDを、8個毎に高速に切り替えて点灯するダイナミック点灯で制御．実験的に15個目のLEDを中心値としてsin波を表示してみた．右は９０度位相で表示． Bar1 = a*sin(2*pi*w1*dT) + b*sin(2*pi*w2*dT) 　　で強弱を付けて、 Bar2 = a*sin(2*pi*w1*dT + φ) + b*sin(2*pi*w2*dT)　　 として うなり＆位相ずらしで、LEDを点灯させてます．

Ｐ/Ｓ/Ｉ++
	メインプロセッサーはPSI++として当初 PIC18F2420 （280円）を使ってました．・・・が、なにやら高速で動作して2倍の処理速度が期待できて、さらに大容量メモリーを搭載した PIC18F26K22 )が、しかも220円という値段で秋月電子のwebにありました． PIC18系はどれもほとんどピン互換なので、簡単に置き換えができちゃうのでサクッと乗り換えました♪ ちょっと細かい話になっちゃいますが、スペックは内部オシレータだけで64MHzで動作して、容量は64KByte、割込タイマーは7個、通信系も完備していて至れり尽くせり！　容量が32KByteのものは160円というから驚きです！
本体の化粧パネルは、以前自作したドラモニ（DDM）と同じようにアルミにアルマイトを施したこんな感じで作ってみようーかと思ってます． 複雑にすると加工費がかさむので、シンプルでいてかっちょよくなるよーにしてみました．日よけフードもつくっとこーかな． 設置するためのステイもＰＳＩ++用に再設計しました．作るかどうかは別として・・・ おおかたこんな感じにできあがったので、図面に着手するかな～．
	今回はプログラミングのデバッグ作業を効率的に行えるよーにと、空きポートを基板に用意しておきました．　例えばSPI通信をつかったディスプレイ、UART通信を使ってPCとつないで値を読んだり書いたりな～んてことも．　 で、今回は左の画像のようにI2C通信に準拠したLCDをつないでみました．　I2Cの良いところは電源２本の他に必要な配線はたったの２本と超簡単接続！しかもこのLCDはたったの150uAと超エコな点も◎！　 はじめて使ってみましたがお手軽な機器なのでいろんなモノに使えそうです♪　自己診断ディスプレイとして内部変数や、ペダル開度／ノイズ除去率／AD変換値など様々な情報を表示してます．
P/S/I++ の特徴
電子部品は必要最低限で構成してみました！　ノイズ除去とかキャリブレーション、各種設定は全てソフトウェアで対応してみました♪　ハードでこれらを行える素子はいろいろありますが、スマートなソフトウェアならば同等の性能が得られるだけでなく、非常に柔軟な対応ができるのでなるべくハード構成は簡素化したいってのが黒っ９の思想です．　その代わりプログラム作業への比重が高くなっちゃいます． 　■高性能ＭＰＵ搭載 PIC18F2xK22を使うことで、システムクロック16MHｚをPLLで４倍して６４MHz（16MIPS）で動作させることができました．※通常のＰＩＣ16，18は５～１０MIPS程度の処理能力． 　■高精度なペダルストローク学習機能 キャリブレーション操作をより簡単に、より高精度に！ 高レベル学習感度に自動変更し．さらにキャリブレーション学習中でも結果をリアルタイムに表示します． 　■高応答ノイズリダクション機能搭載 ペダルストロークセンサのノイズをソフトウェアにて除去します． 一般的に除去レベルを上げると時間遅れが発生し応答が下がりますが、 そこらへんをうまい具合に味付けしてます（メジアン／ＦＩＲフィルタの概念）． 　■スケールマーカー設定 ダイナミック点灯制御とマルチポイント点灯制御を組み合わせて、プリセットされたインジケーションマーカーを選択できます．いわゆるインジケータの目盛り機能です． 　■シングル／ダブル／長押しに対応したボタンアクションを実現するスマートアルゴリズム この機能を実現するにはいろんな手段が考えられますが、数行の関数に纏めてみました♪ もちろんトリプルクリックなんかもOK！　 メニューを割り当てることで、ショートカットで メニュー呼び出しが可能になりました（＾ー＾ｏ 　■クイックイニシャライズ機能搭載 設定を全てリセットしたい!時は、ボタンを押しながら電源を投入すると、自動でバックアップメモリを読み出し現在設定に上書きします．こうすることで、瞬時に出荷時状態に戻せます♪ ※これら機能を盛込済み．また、それぞれに心地よいLEDギミックも作成しました． ※LANコネクタのピンアサインはD/D/M++，ミニモニともに互換なのでLANコネクタを差し替えるだけ． その他、機能のリクエストがあればおしえてくださいませ♪ プログラミングも超ド素人なので、 実現できるかは疑問ですが・・・・

電子工作経験者ならば、一見して”簡単”な部類の工作なんでしょうけれど、黒っ９としては畑違いの電気電子／Ｃ言語プログラミングと相まって、なかなか楽しめる趣味の一つになってます．　かゆいところに手が届いたり、悩んだり試行錯誤したり、結果的に満足のいくものを作れるのは、自作ならではのおもしろさがありますね♪

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