OBD2（OBDII）で遊ぼう　其の一：ELM327と通信

結構前からOBDから車の情報を取得できないかなぁ～なんてゆーことを漠然と妄想しておりました．

むずかしーんだろーなぁとか無理かな？とか調べもしないであきらめムードたっぷりだったのですが、みんカラでもOBD端子から情報拾って楽しんでいる方が結構いることに気付きました．一体どうやってデータを得ているのかな？と読み進めると、どうやらELM社のチップ(or Clone)を利用した機器を使っているようです．

ELM社のHPにあるデータシート(PDF)を開いてみると内部ではシリアル通信で車輌プロトコルに変換して情報のやりとりをしていることが分かります．つまり、各種プロトコルを意識することなくこのチップが車輌とお話ししてくれるので、どういう会話をしろ！という命令をシリアル通信で与えればよいことになります（正確には違いますが、おおざっぱにはそういう感じ）　 これならできそーだ（＾ー＾ｏ　一気にハードルが下がった感じがしますね♪

OBD端子に接続して情報を表示する機器は、インフォメータをはじめ様々なものが販売されています ．どういった情報が得られるのかは、こちらを参照してもらうと分かります．各要素にIDが振られているのでシリアル通信でこれを発行すると決まったバイト数のデータが戻ってくるようです．これを、要素別変換式で翻訳してやると意味のある値として得ることができるみたいです．車輌診断機でしかわからないトラブルコードも得られるようですね．おもしろそう！　ん～簡単そーにみえたけど、やっぱりハードル高いか・・・！！？？

さて、今回はみんカラでも至る所で紹介されているELM327、およびその姉妹品的なOBD2接続器に関して書いてみます．普通なら車輌のOBD端子に接続して、スマホでBluetoothペアリング済ませたらTorquなどのアプリで接続するのが一般的．　なのですが、それではつまらないのでBluetooth版を購入して有線化してみました．これでPCやマイコンからいじりやすくなりますネッ．

とゆ～ことで、OBD計器が作りたくていろいろ模索し始めてみたのが今回の内容です．同じように自作を考えている方にはちょっとしたヒントになるのではないでしょうか．手探り状態なので、遠回りしている感もありますが、それはそれ．素人なりに悩んでみます（＾ー＾／

※【OBD2（OBDII）で遊ぼう　其の二】もご覧下さいませ／

	対応している車輌プロトコル ＯＢＤの全てのプロトコルに対応してます．しかしながらＣＡＮプロトコルを利用するにはさらに別のＩＣが必要になりますが、冒頭で紹介したような機器には大抵セットで組み込まれているので、そこら辺は意識する必要はありません． ＯＢＤ機器を自作する手前、ＥＬＭチップを購入して１から設計しようかと一瞬思いましたが、まずは手っ取り早く市販の機器をつかってこれに手を加えて素性を確認してみることにしました． ・・・ というか、自分の手に負えるものなのかどうかを確かめる意味合いの方が強い．
マイクロコントローラ（MPU）との接続方法もデータシートに載っているのでこれを参照してテスト回路を作り込みます．今回の場合シリアル通信は”送信”と、その反応を”受信”するという高度な技（←黒っ９にとって）が必要になってきます．ここら辺がかなり自信なし・・・．　データの送信か受信を一方通行で行う通信はちょっぴり試したことがありますが、今回は双方向通信なので、頭を悩ませること間違いなし．

車輌側OBD２コネクタ例 ELM３２７機器に電源を供給する端子が分かります．OBD２はバッテリーからの常時電源供給らしいので、ちょっと気持ち悪い．エンジン始動したときに電源供給できるよう改造している方をみかけるのはそういった事情があるようです． 自作回路を作るときには電源を別ラインからとる方が良さそうですね．．

さて、久しぶりにのんびりとした休日だったので通信プログラムを作ってみることに．まずはコマンドを投げるところから．これは非常に簡単でコンパイラのリファレンス通りに記述するだけで処理できる．問題は、コマンドを受け取る部分なのだが、これが非常にやっかい． こちらからコマンドを投げてそのレスポンスをキャッチしなくてはならないのだ．コマンドを投げてから単にELM327から帰ってくるレスポンスを待っていては、他の処理ができない．かといって、全体にループをかけて他の処理をしながらレスポンスの有無をチェックする方法だと、他の処理をしている間にレスポンスが帰ってきてしまい取り逃がしてしまうことになってしまう．う～む． いろいろ調べた結果、マイコン機能の受信割込機能を使ってみることにしました．これは黒っ９にとって初の試み！要はいつ帰ってくるか分からないレスポンスに対して、”レスポンスがきた時に対応する”処理を作っておいて、そこで受信してバッファリングしておく．こうすることで次に新たに受信しても直前のデータが消えないようにする． そしたらメインプログラムの方で、都合の良いときになったら先ほどのバッファからデータを読んでくればよい．そうすれば、他の処理をしながら適当にバッファをチェックしてデータがあれば表示なり演算なりをすればよいというお気楽な設計が可能になる！　・・・はず．

回路を考えるのもおもしろいけど、バッファリングアルゴリズムを考えるのもなかなかおもしろい．自分の思考回路をＣ言語で実現させる．電子工作やプログラムは仕事とは全くの畑違いなので、違った刺激がありますね♪　作ったプログラムはシミュレータで確かめます．バーチャル通信ポートとELM327を接続して実行！　試行錯誤の結果、ばっちり期待通りの動作をしてくれました！ こうなってくると、実際の回路でも試してみたくなっちゃって、ちょっとまえに自作設計した基板を改良して即席ELM通信装置をこさえてみました．その名も ”ELM327 TALKER” ♪ それがTOP画像の真ん中のやつです．シミュレータからELM327にコマンドを投げるとシミュレータと即席回路の２つで受信します． 即席回路は、何の前触れもなくやってくるレスポンスを見事にとらえてディスプレイしてくれます（＾ー＾ｏ 今回の実験はひとまず大成功！　ELM327と通信ができさえしちゃえば、あとは楽勝でしょう！　次回はランサーに取り付けて任意のＰＩＤ（データ要素）を指定してデータ取得できるかの実験ですね！ 最終的には今回購入したELM327通信機器の部分も全て自作してみようかと． 市販品よりも超小型にできるはず♪ 今回Bluetoothも試しましたがもちろん接続OK.　ただ、実践で使うにはスマホ設置したりする必要があるので、自分はやらないなぁ～と思ってオーソドックスな有線式シリアル通信に改造して単独計器として製作を進めてみます．

【OBD2で取得できるデータ要素一覧　】 ※全リストから一部を抜粋

LCD - Analog scrolling 8 digit odometer with Proteus(ISIS)

ひさしくプログラムから遠ざかっていたので、アルゴリズム構築の頭の体操がてら、先日こんな物を作ってみました．せっかくなので動画も作ってみました♪ 海外の方からの問い合わせが意外にあるので、ナレーションは中学生なみのボテボテ英語で（笑）　一見複雑な動きに見えるけど、ソースコードは１０数行．カンマ無しの連続した数字ならさらに３行減らせます （＾ー＾　 YouTube広しといえど何人が製作してるかな？