あやめさんのブログ一覧

電子工作のお勉強を始めたというのは整備手帳でも触れたんですが、実際にラズパイとArduinoを導入したので色々テストしてみたいなと。

で、先日eKワゴンについていたオートゲージのタコメーターが突然死しまして。

そんなきっかけから、回転数に応じてLEDを点灯させる「タコインジゲーター」みたいなものを、ラズパイとArduinoを組み合わせて作ってみることにしました。

ラズパイが車両側を引き受けます。回転信号のパルス波をラズパイで出力。
で、ArduinoはLEDを点灯させる役割(インジゲーター側)とします。

今回の学習の目的は回転信号の原理を知ることとして、Arduinoやラズパイのコードは全てChatGPTに出力してもらいます(おい)。

で、緑のLED4つと黄色のLED1個、赤色LED1個の計6個のLEDをArduinoのA0～A5ピンに接続。




リードベンダーを持ってないので正直きったないですがお許しを。

これでArduino側のコードで、回転数に応じて点灯するLEDを設定します。
今回は、
アイドリング(700～1100rpm)でA0(緑1)を点滅、
1100rpm以上でA0(緑1)を点灯、
2100rpm以上でA1(緑2)を点灯、
3100rpm以上でA2(緑3)を点灯、
4200rpm以上でA3(緑4)を点灯、
5200rpm以上でA4(黄色)を点灯、
6300rpm以上でA5(赤色)を点灯、
6450rpm以上で全てのLEDをフラッシュ点滅

という感じで設定しました。
回転数の元ネタは今のH82Wです。


で、重要なのはここから。
回転信号というのはパルス波ってので送られてきます。 Hz(ヘルツ)ってやつです。
1Hzだと1秒に1回の繰り返し周期になると覚えると覚えやすいです。

今回は1分間の回転数を1秒あたりのパルスに変換する想定で、÷60で計算します。
1秒で1回転するということは、1分で60rpm。
なので、1Hz=60rpmということで計算していくということです。
つまり1000回転なら16.67Hz
3000回転なら50Hz
6000回転なら100Hz
という感じになります。

これを短形波(0と1)でArduinoに送ります。

車にもよりますが、この1秒に何回繰り返したかで何回転って信号が来るわけですね。
しかもこれのややこしいところは車によってその方式が違います。
市販のタコメーターはそれを自動で判断して正確な回転数を表示してくれてるというわけです。
さらに実車だと瞬間的なスパイクや逆潮というものも発生する上にノイズも乗るので単純にマイコンひとつあるだけでは正確な回転信号を検出することが出来ないんです。
市販のタコメーターが安物でも6,000円とかする理由が何となく理解できますね。

実際私が今回机上テストした時ですらノイズが原因で正しく動作せず、えんらい苦労してます。
当初はラズパイとArduinoの間にフォトカプラPC817というものを挟んでました。が、これが原因でノイズが乗る上、聞くところによるとPC817はパルスには向かないという特徴もあるらしく、このトラブルシューティングで実に4時間近くもかかってしまったのです。

さらに言うとArduinoの受け取り方にも方法があって、それが
ΔT法と窓法に別れます。
この辺は勉強中なので私も概要だけ伝えますが、ΔT法は素直に1Hzを繰り返し読み込みます。なので、波形が長い=Hzが低い、つまり回転数が低い時はΔ法が安定して波形を読み取ることが出来る、ということらしいです。
しかし高回転になると読み取りが追いつかないとかナントカカントカで「波打つ」そうです。
対する窓法はそんな高回転に強く、波形をミリ秒単位で「カウント」します。波形を複数カウントして、その中で0が何個、1が何個とかをカウントしてるんですね。
低回転で窓法が使えないのは例えば120msにしていた場合で60rpm(1Hz)だと、0が1個、1が1個とカウントしてしまい500rpm回ってると勘違いしてしまうんです。
高回転なら120msに111000111みたいな感じでカウントできるので、正確な回転数を割り出せるということだそうです。

今回は6500がレブリミット近辺のeKワゴンということで、ΔT法のみで計測することにしてます。
これが高回転型のVTECなどを想定すると、ΔT法と窓法のハイブリッド構成でArduinoのコードを記述しないといけなくなります。



で、ラズパイ側に関しては最初はコマンドで制御します。アイドリング～レブリミット近辺までの段数と、start/stopのコマンドを用意して、そのコマンドを打つと任意の回転数にセットしてくれる感じ。

で、ノイズと四苦八苦戦いながら完成した簡易版の映像がこちら↓

https://youtu.be/_3RQm8bCxTw?si=5NWsuXf_ugqSqZ_F

こんな感じで動作しました。
ノイズやフォトカプラが向かない件は結局ラズパイとArduinoを直結する形で解決させました。

これが1日目。


2日目はラズパイ側のPythonスクリプトを変更して、ラズパイをサーバーとして稼働してWeb上のUIからStart/Stopとスロットルを操作できるようにしてみました。
当然コードはGPTに丸投げですが、ちゃんと動作ロジックがどうなってるかなどはコード読みながら勉強中です。

で、こっちは幾つかのPi内のライブラリが読み込まないとかはあったもののそんなに苦労することなく再現が出来ました。

で、それがこれ↓

https://youtu.be/B7BZfRBdXK4?si=JSKjh_4gdZ_u6iUG

こうして可視化できると物凄く面白いです。


今後は、これを元に拡張していこうかなと考えてます。今はArduinoのA(アナログ)ピンにLEDを6個刺してるので、調光したり減光したり出来ませんが、ドライバと呼ばれるモジュールを使えば複数のLEDを制御できるようになったりもするので、フルカラーLEDにしてレブリミット時は全て赤点滅、みたいなことも出来るようになります。

今手元にドライバがないのが残念ですが、年明けくらいにはこの工作を進展させないな。
そんな感じのお話でした。

通勤用の足車として購入しました。
トルクはそこそこあるので意外と楽に乗れますね。
年式、走行距離相応のくたびれ感が否めないので正確なレビューは出来ませんが、マニュアル車ということもあり楽しく走れるクルマです。
とはいえショックは抜けてるし塗装は赤だからくすみが酷いしわりと手がかかります。
二速とリバースが渋い。 ミッションをいたわる為ダブクラ切って乗ってますが、クラッチペダルもギーギー言うし…。 手のかかる子ではあると思います。 まあそれだけ愛着も沸いてくると思うので。

マークXの後継として乗り始めて1週間。
乗り潰す気満々でしたが思いの外気に入ってしまったので大事に乗ろうと思うくらいには良いクルマです。
走行距離なりに不具合も多いですが、収納とかが気を使って作られてるのでめちゃくちゃ快適。
狭い空間なのに色々しまえるので便利です。
何よりサブバッテリーがある助手席下にも収納(しかも収納ごと取り出せるトレー付)があったり、グローブボックス上にも別途収納があったり。
屋根が広いのでカスタム次第では色んな装備を後付けして収納を拡充したりも出来そうです。
リアシートは使わないので常に折りたたんでいますが、畳むと座面が沈んでフラットになるのもGood。
マイバスケットの積み下ろしも楽ちんですし、トランクの下部も狭いながらも基本工具や三角停止板をしまっておけるスペースがありますし買い物が楽しくなりそうです。

5年間所有し、まだ乗っていたかったけれど諸般の事情で手放すこととなり今迄のことを思い出して再レビューしてみました。 運転を楽しむクルマとして、スポーツカーとはまた違った良さがある点は本当に他に競合なんて居ないんじゃないかって思うくらいです。
後にも先にもこのクルマを超えるクルマに出会えないんじゃないかと思う程です。
静かさやらなんやら求めるならクラウンとかレクサスISだとかを買えばいい話な訳で、やはりマークXはクルマから伝わるインフォメーションを大事に楽しく乗るクルマです。

あやめさんです。

マークX、何件か問い合わせを頂いてましたが2GRエンジンの海外需要が高いようで殆どが海外業者と思われる人からの問い合わせばかりで正直萎えてました。

が、本日メッセージを頂いた方から軽自動車と交換の上で車体代まで支払って頂けるとの連絡を頂き現車確認して頂くために西東京方面(コンプラの為詳細な地名までは伏せます)まで走らせてきました。


価格設定は思い入れのある車だけに強気に設定していましたが、結果的に私の満足出来る取引をして頂けました。

寂しい気持ちは勿論ありますが、正直かなりほっとしています。 次のオーナーさんは元マークX乗りの方でしたし、大切に乗っていただけるとの事で。 手塩にかけてDIYしてきた車なだけあって、ただのエンジンドナーにされるくらいなら大切に乗ってくれる人が見つかって本当に良かったと思います。

アコードの時は海外に持ってかれちゃったのが地味にトラウマでしたから……





というわけで今回の西東京方面への運転が事実上のラストラン。
引渡しまで通勤には使用しますが、長いこと私の快適な相棒として頑張ってくれたこと、相応しい次期オーナーが見つかったこととても誇りに思います。

次の車は引き取り次第また愛車情報に追加しますが、軽自動車とは言え私が希望していたクルマよりは遥かに良い条件のクルマを頂きましたので結構楽しみにしてます。

ではでは。