Lotus exige

Lotus exige in to @MicroDriver&LoggingSystem（第一話）

基本スペックと歴史

・序章
　みんカラで知り合った全日本ラリー参戦中の松本さん、ラリー用カスタムコンピュータの作成をお手伝いすることになりました。
手探状態での信号処理の検討、実走試験
現在開発は順調に進み、新城ラリー２００９には間に合いませんでしたが、２００９年１１月頃にはLotusExigeに取り付け完了予定です。
ここでその過程を紹介したいと思います。
きっかけは、ラリーコンピュータ！
松本さんのドライビングが要求するスペックを満たす市販品がないことでした。
車両はcanを装備してますが、通信速度が・・・・・
レースに使用できる表示速度ではない！つまりレースには使えない状態でした。
ラリーではコドライバーが一つ先の情報をペースノートで読み上げ、イメージしながらドライブする、耳から入ってくる情報と目の情報がマッチしないとタイミングがずれてしまうそうです。リアルタイムでの情報更新が必要なんですね。
松本さんのお友達が私のホームページを紹介して下さっている書き込みを見つけ、話をしてみたら、ラリーコンピュータの開発にハマってしまいました（笑）

・開発スタート
現地でお話を伺ったら、ナビ・CAMP2・永井電子・ＧＰＳナビコン全て使ったけど満足がいかないとのこと。自分のスタイルに合ったカスタム品が必要と判断しました。
プライベータのカスタム品製作はコストなんて気にしませんから（笑）
メーカーだと、プログラム費用１日一人６万円なんてざら！！開発１か月、デバック２か月、現車合わせで１か月なんてやったら、家が建ってしまいます。


.で・・・・・
希望は液晶にトリップ・サブトリップ・タイムが表示できること
区間ごとにサブトリップをコドラ自身がリセット出来ること
バーグラフと数字で液晶に表示出来ること
視認性が希望するものとすること（ＶＦＤと液晶で視認性をチェックする）
距離に補正係数（タイヤ摩耗補正）が出来ること

LotusExige速度パルスはメーター・ECUから出てません！（事前調査で判明済み）
では？？

ネットには何も情報はありません。ナビメーカーや英語サイトも調べましたが、皆無に等しく困ってしまいました。
唯一情報あるのはこのサイトだけです。

Lotus 111 wiki
http://www.geppe.net/elise/doc__tecnici/doc__tecnici.html
http://www.geocities.jp/window0120/#


マニュアルはここ
http://eos.or.tv/mod/modified_index.html

・実車で調査
松本さんのお話を聞いているうちにABSユニットからの信号を使えるのが判明！！
速度信号は３系統出てますが、その中のタイヤ直結車軸のパルスを使用できるということ。
アナログ波形かデジタル波形かはオシロスコープでないと判断出来ません。

で、オシロで観察！

でも・・・・・

そこには問題が

車両からのパルスは４パルスではなく１２パルスなのです。それも１Ｖの微小電圧。
LotusExigeのABS信号は変則的なパルスでマイナスにも振ってます。
たぶん？ですけど、ホール素子の電圧そのまんま？？
逆起電力みたいなの見られるし！なんじゃこりゃ〜！オープンコレクタ出力とかアンプで増幅とかしてないのかい？？
以下がその波形です。（現地にパッシブプローブを持って行かなかったので１Ｖかどうかは微妙ですが、ですので推測も含めてます、次回パッシブプローブを使用して正確に計測してみます）

通常の国産車の車速パルスは車軸１回転で４、８、１６、２４・・・・パルスです。
システムでは４パルスでなくても問題なく対応は出来るのですが、奇麗な波形に整形しなければなりません。
今回は全日本ラリー用のシステムを構築するのが目的であり、システムCPUの演算に余裕を持たせ、マージンを取るため４パルスを選択してます。
４パルスではなく多パルスですと、瞬時精度は上がりますが計算速度のマージンが低下します。
というのは、割込み処理によって速度信号を処理するため、パルス周期がく早なるほど、液晶モニターへの描画が遅くなったり、ハングアップとか、色々な問題が出てきます。瞬時速度を使用するのはABSとか馬力計算や車両ECU側の演算とかに限られるのと、レースに速度表示は不必要なため、４パルスでプログラムを組んでます。（8000HZまで処理できるので、多パルスでも問題ないのですが）









一般的な上記回路では信号を受けることが出来ません。たぶん・・・・・
トランジスタ駆動ですと電流をかすめとるので・・・・ABS-ECUに悪影響が？あるかも
さらに１２パルス・・・・・・
車両の調査をするにあたって、パルスがSIN波か矩形波か解らなかったので、両方の波形を処理出来る基板の試作品を作ってみました。
下の写真は動作確認風景で、むき出しの基板がパルスコンバータです。
この車両はＭＴ！！ジャッキアップ状態にしてからINGをACCに手始めにします。次に、ギアをニュートラルにして、手でタイヤを回すとパルスが観測出来ます。
エンジンを始動してない状態では波形が奇麗です。


次に・・・・
エンジンスタート！！

うひゃ〜
ロータスエキシージの車速パルスは電圧が低いのに、かなりのオルタノイズ混入しているではないですか〜（オシロの電圧レンジ最大なので、そのように見えるだけ）でも、ノイズ波高値が速度パルスの数パーセントまで立ってます。（写真は撮るの忘れちゃった）

確認作業で気がついたのですが、ローパスフィルター外すと、停車中でもパルスをカウントしてしまいます。その位のノイズが入ってきます。フィルターの時定数はtry&errorで決めるしかありませんが、HONDA ODYYSEYとアコードでの実験結果から得た時定数でノイズはクリアすることが分かりました。FFTとかあれば簡単なんですが、そんな高価な計測器は持ってないので、（デジタルオシロは１００万円もするし自分が会社で開発したオシロFFTは持ってこれないし）

事前に予想して作っておいた新バージョンシステム（ノイズリダクション付き）＆新開発したパルスコンバータ（自在に分周して４パルスに変換）で問題なく動作が出来ました。

以外なLOTUS品質・・・・・
目の前のものが当たり前と思わないこと！確かにそうかも。


パルスコンバータの試作基板の動作確認
助手席ダッシュボードにあるのがＶＦＤ表示システム（確認用）
剥き出し基板がパルスコンバータ
コドラが持っているのが新システム表示液晶


真剣な表情の松本さんと助手のＮ君（私は腰痛で乗れませんので助手におまかせ）



う〜ん色男

乗り込むのにアクロバット！腰痛持ちの私はできません（泣）





その後のお話（２か月後）

開発品取り付けで後日確認
どうもオシロの接続がうまくなかったみたいで・・・・・
パルスは０−１０ｖで振ってました。
う〜んダイオードで受けた場合３ｖ以下は動作しないのに、何故か？？？パルス変換できるので、もしかしたら
と思って、パッシブプローブで確認したのがこれ

なんてこったい・・・・・奇麗に１０ｖ〜


話はとんで開発品


全日本ラリー最終戦に投入です


取り付けユニットの配線



これが取り付け作業風景




まるでアクロバット










第２話へ続く・・・・・・・