距離記録計
2009年春､オートバイ用メーターを自作テストしてみたが､距離記録が今ひとつ安定しないのと､たまーにLCD表示が消えたりすることがあった｡
たとえば､総走行距離…133.2km､トリップＡ…132.5km､トリップＢ…133.6km
すべて同じ値になるはずが､少しずつ異なる｡ EEPROM書き込みが忙しいからか？ 割り込み処理にも問題がありそうだ｡
多少の狂いは大して問題にしていなかったが､
2010年6月末､500km以上走行したはずなのに､420km表示になっていて､燃費計算が正しくできなかった｡
40km/h以上の燃費達成を期待しているのに､それは困る｡
それできちんと設計し直して作り直すことにした｡
基本設計
・総距離の他､トリップA､トリップB､トリップCを設置する｡
減算モード機能は設定しない｡(ノーマルメーター時､1度も使用したことはないので｡)
トリップA…燃費計算用(ガソリン補給にゼロリセット)
トリップB…その日1日の走行距離など｡
トリップC…区間計測(マップ上の右左折タイミング)など｡
・距離データーは1桁ごとの管理として､桁の繰り上がりをチェックするだけとする｡
10進数の｢9｣を超えたら､左隣の桁を+1する｡
・数値の変化があれば､値をEEPROMに書き込む｡
・最小桁は100m単位とする｡ (その桁は1kmで10回書き換わることになる｡)
PIC16F88のデーターシートによると､EEPROMの書き換えは100万回保証しているようだ｡
すなわち10万kmまでは大丈夫はず｡
・100mをカウントするための､100mカウント専用PICを付ける｡
Ver1では､PIC16F88を1つ使用して､ディスクブレーキ板のアーム有る無しをカウントさせていた｡
アーム有る無しの間隔時間は､仮に180km/hの速度だとすると､0.004859秒である｡
PICの4MHz動作の場合､1命令処理時間は0.000001秒なので問題ないようだが､
EEPROMは1つ書き込むのに､0.010秒程度かかるのが問題である｡
また､Ver1では､ディスクブレーキ板のアーム有る無しはPICの割り込み機能を使用していた｡
それのLCDの書き換えタイミング待避プログラムにミスがあったと思われる｡
・100mPICは､総距離､トリップA､トリップB､トリップC､それぞれ専用として､各々リセット可能とする｡
もし共通とすると､99mで意図しないリセットがされたりして､誤差が大きくなり､スッキリしない｡
・100mごとの信号は､100.0m実走行カウント数をEEPROMに記録するようにする｡
具体的には､100.0m区間を巻き尺で測ってしるしを付けておき､そこを実走してPICに記憶する｡
タイヤ銘柄交換や摩耗したときなど､再記憶し直せば､まーまー正確な距離表示になるはず｡
・100m未満のカウントは電源OFF時に保持しない｡
たとえば99mで電源OFFしたとすると､次の電源ONで0mからのカウントとなり､99mは切り捨てとなる｡
テスト基板
JPEG 300x200 15.5KB
JPEG 300x200 15.1KB
JPEG 400x300 25.4KB
干渉する！
→パスコンを裏面に取り付けた｡
･あっ､プルアップを忘れた！
→裏面で追加修正した｡
･PIC12F675は､SN(1.27mmピッチ)
が10コ部品小箱にあった｡
いつ買ったのか覚えていない｡？
もったいないので､変換基板にて
使用する｡
回路図
GIF 600x500 37.5KB
LEDは100.0m実走行カウント数をEEPROMに記録する時に使用する｡
スイッチを押しながら電源ONで記録スタート｡同時にLED点灯｡
100.0m地点でもう一度スイッチを押して記録終了｡
記録数値が変な場合(±約15%)､LEDを高速点滅｡
基板パターン
GIF 600x340 51.7KB
両面パターン…緑色と桃色は表面､その他は裏面｡
ソフト
主制御プログラム…【 KM_T1g.src 】 (26.8KB)
(参考)
旧距離計のプログラム…【 KM_V1b.src 】 (32.3KB)
100mPICと主PICの通信手順
GIF 600x380 27.6KB
※180km/hのスピードとしても､100mを走行する時間は2秒かかる｡
すなわち､100mをカウントアップしてから､次の100mカウントまでは最短でも2秒以上ある｡
100.0m実走行カウント数をEEPROMに記録
記録後､確認走行をすると100mになる地点が少し長い｡50cmくらい過ぎてから100mになる｡(?_?)
プログラムにミスがあるのかもしれない｡
スタートボタンを押す位置を少し遅らせて､何回も確認し直しながら､ほぼ100.0mに合わせることができた｡
帰宅して､EEPROMをPICkit2で読み出してみると､｢A8｣だった｡(10進だと168)
JPEG 450x300 32.4KB
誤差考察
ピレリーMT-21を新品で計った時は､半径348mmだったので､それで計算してみると､
(348x2)÷(345x2)x100=100.87 約0.9%多く表示される｡ 100kmの距離とすると､900mくらい｡
・回転検出にディスクブレーキ板の9本のアームを利用したが､100.0mの記録をするときは､アームがあるか
ないかの判定なので､センサーの検出に幅ができる｡
たとえばアームなし判定位置が､ありの直後だった場合､次のあり判定まで回転する角度が多くなる｡
9/360と18/360の間として計算すると､348x2xπ÷13.5/360=82mm
100.0m記録時､開始と停止の精度は82mm以内くらいの誤差が出ることになる｡
しかし､実際に100.0mの記録を行ってみると､乗車姿勢でラインの通過位置を確認するので､見え方で10cm
程度の位置認識誤差があると思われる｡
仮に100m記録を20cm長く記録してしまったとすると､100.2mとなるので､0.2%の差になる｡
100kmで200m｡
※オフロードタイヤの場合､摩耗による誤差が大きいようなので､100.0mカウント記録を定期的にやり直す
のが有効だと思われる｡
修正メモ
鶴居温泉に行っての帰り､メインキーをONにすると､旧距離記録計のLCDがすべてゼロ表示になっているのに気付いた｡たまーに発生する問題だが､一度メインキーをOFFに入れ直せば直る｡しかし､旧距離記録計は直ったが､テスト中のNew記録計が暴走した｡トリップA､B､Cが高速で勝手にカウントアップし､変な文字表示される｡
電源をOFFにして､少し時間をおいてからONすると直ったが､勝手にカウントアップされた変な文字はメモリーされている｡幸い､100.0mの設定記録値と総距離記録は狂っていなかった｡しょうがないので､トリップA､B､Cをすべてリセットしてゼロにした｡
回転センサー側から電圧がかかり､それが問題になったかもしれないと思い､帰宅して回転センサー接続のところに5Vを接続してみると､あら不思議､LCDのバックライトは少し暗く､文字濃度が薄いが､起動して正常と思われる表示が出た｡
回転センサー接続部に1S1588ダイオードを入れてみることにする｡
防雨カバー取付
それで簡単な防雨カバーを付けることにした｡
JPEG 450x300 36.6KB
熱曲げ加工し､隙間は
セメダインスーパーXで
塞いだだけ｡
2010.08.08
やや強めの雨の中を
走行したが問題なし｡
グローブをはめたまま
走行中にリセットボタンを
押しづらいのが欠点｡
修正メモ
メインキーをONにした時に自動ゼロリセットになれば､休憩後の走行距離参考として､もっと便利になると思った｡
主制御プログラム…【 KM_T1l.src 】 (25.4KB)
トリップCはEEPROMに格納しないように変更し､電源ON時は自動ゼロリセットするように変更｡
メインキーを入れ直した時､100mのPICが暴走して高速カウントアップする問題が再び発生した｡
PICの低電圧リセット機能をONにしたところ､修正されたと思われる｡