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朝方にちょっくら出かけて、HUD用表示ソフトのバグ取りと表示の見易さ評価なんかをしてきました。

確認項目
- スピードメーターは、GPSの速度比較で4%増し程度
　これはタイヤ外径、純正より若干大きいので、理論値どおりでぴったりともいえる数値でした。

バグ...
- シフトポジションはたまにしか表示されないが、表示された際は概ねOK。
　Speedと回転数の比率は概ね計算どおり。
　表示されないのは、どうもニュートラルスイッチの検出がうまく言ってない模様。
　12V→5V変換の半固定抵抗の調整で何とかなるか？
　Lo側が余り低くなくて12.5Vくらいで1.1V位あり、オルタが回るとLo側の閾値を超えてHi判定されているのか？
　とりあえずニュートラルスイッチは無視するようにプログラム修正。
- スピード表示がたまに大きな値となる。
　スピードを上げる(60km/hとか)といきなり頻度が上がり、100km/hや200km/hなんかが表示される。
　波形問題のような気がするが....。とりあえずダンピング抵抗を入れてみるか？
　波形観測できれば良いんだけど、とりあえずシュミット取りが入力になっているかチェックしてみよう。
- コースが表示されない
　内部で現在地情報の受け渡しにバグ発見。
　また帰ってきてから現在地の経度と緯度を取り違えているバグも発見。(汗)
あすまた再テストかな。
- GPSのデータがまったく取れないときがある
　どうもプログラムをバッチファイルで起動すると、再現する模様？
　出先で原因調査までは面倒だったので、コマンドラインのパラメータ入力は中止して決めうち方式に変更。(いいのか、それで？！)


気づいたこと
- 加速度表示は、1.2G(実質1.5G)程度あれば大丈夫そうなので、も少し感度を上げよう。
- タコメーターは端に表示すると歪むのと、下記のH/W問題(表示視野が狭い)で非常に見にくい。
　タコメータ(が主表示な)モードも欲しいかも。
- HUD装着したままで使わない時のために、レンズによる集光で火事にならないようにカバーが必要ですなあ。


H/W的な問題
- ディフューザーにカメラ用フォーカシングスクリーンを使用すると中央付近は大変明るくなったんですが、拡散が弱いようでスクリーン端まで光が回らないことが判明。(写真参照)
表示力域の端のほうまで光が廻ってこないので、首を振らないとすべての表示が確認できない。
中央部分は逆光でもかなり良い具合に見えるようになったんですが、画面が見えないと目が疲れるのもあり摺りガラスに戻すことにしました。


一応、これでソフトウェアのバグ取りはほぼひと段落、明日は確認テストと配線を何とかして、洗車もしたいなあ。

データロガーにはPIC24マイコンを使っていて、ファームウェアはC言語で書いています。ソースコードがCだと、アセンブラと比較するとデバックがすごく楽です。ということで数個のバグを早速発見し(てしまい)ました。

- 致命的だったのはスピードの計測部分には余分なコードが一行混入していていました。
タイミングによって異常な計測値を取り込んでいたようです。

- 回転数がふらつく
回転数の計算をクランクパルスが入る毎(クランク1回転)に実施していたのが問題だったようです。
4サイクルエンジンだとクランク2回転で全工程が完了するので、1回転だけだと全サイクルの半分の測定になるので回転にムラがあって、 その分の誤差が出ていたようです。
これはクランクパルス2発分で回転数計算をするように修正してみました。
確かに修正前はアイドリング時に回転数がばらつきやすく、走行時はそれほどでもなかったので、おそらくこれが原因かとおもいます。 過去にレブインジケータなどでも確認していることなので、まずは修正版で様子を見て、必要ならさらにフィルタリング処理を考えます。

-たまに回転数が半分くらいになる
時間計測用のタイマが16ビットで、これを内部計算用に32ビットにキャストしていたんですが、キャストの場所を間違えて32ビットにしてから計算していたので、16ビットのオーバーフロー時に32ビットではアンダーフローとなってしまいえらいことになっていました。
これで実質回転数が0として計測され、計測値2回の平均を回転数として出力していたのでちょうど半分位の回転数になっていました。てっきり波形が悪くてインプットキャプチャし損ねているのかと重いましたよ！

あとは、実際に走行してみてどうなるかですね。
これで完全に直るといいなあ。


で、写真はファームとは直接関係無くて、PC側のHUD用表示です。
エンジン回転のグラフ(パワーバンドの表示兼用)と、シフトポジション表示を追加したのが目新しいところですかね。

週末は、いくつかテスト項目を消化しましょう。
- 速度、エンジン回転数が正常に表示できるか？
　　数値にバラつきがないか？　速度は補正係数の決定が必要。
-　実際の車両進行方向とコース図表示が一致しているか？
-　シフトポジションの閾値設定が正しいか？
　　速度とエンジン回転数の比率でシフトポジションを推定しているので...。

とりあえず、こんなところかな。

今日はHUDの摺りガラスを一眼レフ用のフォーカシングスクリーンに交換してみました。
内容は押さえのプレートの塗装とその組み立てだけで、特記事項は無く詳細は割愛。
＃表示テストも映るか見ただけなので...。(明るさが改善しているようには見えましたが)

あとはコネクタのコンタクトの圧着工具が行方不明で、延ばし延ばしにしていたデータロガーへの配線をしました。ここのところの部品部屋の整理をしつつの捜索で、やっとこさ発見できたので。
今日のところはエンジンの回転数信号、車速パルス、トランスミッションのニュートラル信号をECU付近にギボシ端子を入れてロガーまで分岐させました。
ロガーは将来的にラリコンのフロントエンドとして使うつもりなので、距離の積算(減算)用にリバース信号もつながないといけないんですが、リバース信号はバックアップランプにしか接続が無いので何処から引っ張ればいいのかすぐに判らなかったので今日のところは勘弁しといてやりました。
(これがあれば、バックカメラ連動なんかも出来ますね)

それで接続した信号がデータロガーで正常に信号が取れているかなんですが、一応ファームウェア自体はテスト自体は行っていないものの作りこんではあるので、ドキドキですが動作テストも実施しました。

結果、エンジン回転は値がふらつくもののちゃんと取れていました。
車速は、正常値(定数が大きすぎるのか、20%増し位の速度表示)と0km/hを交互に表示してました。
全然駄目というわけではなさそうなので、机上チェックのみでバグ取りできそうな感じです。
あ、ニュートラルはまだ調べてないや。

というのはHUDの表示用ソフトが開発用のノートPCでは動作するものの、車載PCの方ではアプリエラーになってしまって動作しない状態になっていたためです。多分ここ一週間ぐらいの改造でデグレードしているんだと思うんですが、一ヶ月前くらいのバックアップしかなくて...。
悩んだ末にバックアップ時点のものにまで戻して、そこに改造分を入れ込んでいくことにしましたが、現時点では回転数と速度表示の切り替え(GPSからECU信号へ)のみの変更だけで、まったくインポート作業が進んでいません。(汗)

こんな調子で群サイに間に合うのかはなはだ疑問ですが、まあ出来るところまでがんばりましょう。

ＨＵＤの表示輝度アップのために、最初はプロジェクターの光量アップを考えていました。でも意外と難しそうなことが判ったので、違うアプローチで...。

HUDの内部には実像の結像のために摺りガラスを使っていますが、機能的にはディフューザーというもので、もっと光の透過効率がよいものに拡散角度をコントロールできるホログラフィックディフューザーやマイクロレンズアレイなどがあります。ただ一般的にはこれらの汎用品は光学目的なのもあり精度がよすぎて価格が驚くくらい高かったり、入手困難(代理店通したりして非常に面倒)だったりするので、あきらめてました。

でもよく考えると一眼レフカメラなんかのフォーカシングスクリーンがまったく同じ機能で使われているのを思い出しました。一眼レフの中級機以上の機種では大抵スクリーン交換が可能になっているので、この交換用スクリーンを使えば、かなりいける(明るくなる)のではないかと思いついたわけです。
このスクリーンも昔はやはり摺りガラスでしたが、今のはホログラフィック素子みたいなもののような気がします。
とにかく摺りガラスよりはかなりファインダーが明るくなる代物なので、プロジェクタの光をかなり効率よく使えることあ期待出来ます。

スクリーンのサイズからAPS-Cサイズのスクリーンは使えないのでフルサイズ(35mm)で、スクリーンにコンデンサレンズやフレネルレンズがついていないもの、あとは価格で、CANONのEOS-1シリーズ用のスクリーンを用意してみました。基本は樹脂製なので熱的な心配はありますが、2000円ほどで高性能ディフューザーが入手できるわけです。

左上がフォーカシングスクリーン(Ec-R)、右はその箱
左下はスクリーン保持用の枠、右下は摺りガラス


まだホルダを作成中で塗装と組み付け待ちだけど(塗料スプレーが手元に無いし天候も悪いので結果を得るのに時間がかかりそうですが)、非常に楽しみです。

＃流用万歳！ になるといいなあ。
　

HUDの表示ソフトウェアをガシガシ弄ってますが、もとのイメージが貧困なので苦労してます。
とりあえず高度は外してRevに変更しましたが、3000rpm以下は縮小して3000-7000rpmあたりを拡大しようかなあ。ついでにシフトポジション表示もつける予定。
このあたりは、回転やスピードパルス信号をまだロガーに入力していないので、まずはこの配線をしないと。(つまり未評価で、ちゃんと動くかはまだ判らないです)

あとはちょっとインチキっぽい、コースの表示機能を追加しようとしてます。
これはGPSデータを読み込んで、ヘッドアップで進行方向を向いたコース図を表示するようにしてます。データは群馬サイクルセンターのもので、6月に走行したときのデータです。
(高度データは反映しておらず)


ここではテスト用にデータをトレースしています。(机上)
表示があまりスムースでないのはCPUパワーの無いノートPCで動画キャプチャをしているせいで、画面上ではもっとスムースに動いています。

このコース図は最大0.4秒程度の表示遅れが出ますが、先のコーナーの具合くらいなら、これでも何とかなるかな？
あとはテキスト　　データも埋め込み可能にすれば、コーションノート代わりになるかも。
＃データ作るのが大変ですが。

これからデータロガーの結線チェック予定。