スピード計の製作（ハブ巻き付け型）

GARMINの自転車用スピードセンサーで、ハブに巻き付けるタイプがあります。

これを真似てBLE送信するものを製作してみました。
これはマグネット不要で、簡単に他のホイールに付け替えられるので、従来のマグネットセンサーのものより便利です。
精度は劣るようですが、私は、スピード計に精度は求めないので、こちらの方がお気に入りです。

GARMINの偽物のようなものが格安で売られたりしており、経済的には自作するより購入した方がよいのですが、自己満足度が高いので、製作してみました。

ハード構成は、BL652無線マイコンに、秋月の３軸加速度センサモジュール　ＡＤＸＬ３３５を取り付けました。
配線は、BL652のアナログ入力４番ピンとADXL335のY軸出力を結線しただけです。
tmpdata=GpioRead(4)
この一行で、ADXL３３５のアナログ出力値をtmpdataに代入できます。
システム全体の消費電力が低いのでボタン電池CR2032で駆動可能です。

消費電力は、無線送信込みで、１秒間に１００回ADコンバートして、0.8mA、
２０００回ADコンバートすると、1.7mA程度でした。
１秒間に１００回のサンプリングでは、明らかに精度が足りませんが、電池寿命を優先しています。センサー類の電池切れは、自転車でもっとも残念なイベントの一つと思ております。

ADXL３３５は、加速度をアナログ出力するので、BL652のADコンバータでデジタル値に変換し、角度情報を得ます。

実験中、スピード計をハブにつけたり、はがしたりが面倒なので、「ハブ回転シミュレータ」を開発しました。
↓こちらです。サラダ水切り器です。

これは、上のハンドルを回すと、中身のザルが回転し、遠心力で、サラダの水切りができます、というデバイスです。
これに今回のスピード計をいれてテープで固定、ハブ回転方向にグルグルすると、センサー角度に応じて、センサーから値が得られました。
１回転すると、最大値が４９０以上、最小値が３４０以下でした。最大値、最小値ともにけっこうブレ幅があります。この辺を詰めないと、精度はでないと思いますが、とりあえずテストしてみます。
アルゴリズムは、ADXL３３５の読み取り値が３４５を下回ったら、１回転したと判定します。
１回転したら、１回転に要した時間をミリ秒単位で算出し、
BLEデバイスのデバイス名の最後に、１６進数の文字列として設定し、
デバイス名をBLEのAdvertise送信します。
これをBLE対応のAndroid端末で独自アプリで受信、デコードして、スピードとして表示します。
受信側はAndroidでなく、BL652でも可能です。
BL652で受信して、Nokia５１１０液晶に表示すれば省電力スピードメーターの完成です。

システム全体が小さいので１００均のLEDライトに仕込むとキレイに収まりそうです。

まだ、収納できる段階でないので、
とりあえず、ハブにガムテープで巻いて走行しました。

結果・・・そこそこ動きました。
サラダ水切り器シミュレータでも４０Km/h以上では不安定でしたが、
実走でも、かなり不安定で、しばしば１０Km/h以上低く表示されたりと
アルゴリズムを考え直す必要がありそうです。
個人的には、このくらいでも、無いよりマシと感じます。

スマホ表示

0x:0000019A0000000B7C
と数字ばかり並んでますが、これが今回のスピードセンサーから無線Advertise送信されたBLEデバイス名です。
最後のB7Cは、１０進数に直すと2940、つまり１回転に2940ミリ秒を要した、という意味です。
これをもとにスピードを算出してます。

このAndroidアプリは、AndroidStudioのBluetooth Le Gattというサンプル・プログラムを改変してます。

AndroidStudioでダウンロードしたサンプルコードですが、Android６以上では、なんと動きません。
サンプル・コードが動かないとか、意味が分からないのですが、なぜかAndroidでは、頻発するので、敷居が高く感じます。
以下のPermissionをmanifestとアクティビティのOnCreateにそれぞれ追加するとAndroid6でも動作しました

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" /><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />

    if(Build.VERSION.SDK_INT >= 23)
    {
        this.requestBlePermission();    }




@TargetApi(23)
private void requestBlePermission(){
    if(checkSelfPermission(Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED){
        requestPermissions(new String[]{Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION        },1);    }
}

今回は、暫定的にAndroidアプリを作りましたが、Androidアプリは、スマホをサイクル・コンピュータとして利用する際に汎用的に利用できるよう、もっと汎用性のあるつくりにしたいと考えております。

今回のスピードセンサー用BL652のソースコード、および
Androidのスピード表示アプリのソースコードを
以下のサイトに置きました（本日の日付をファイル名としています）。

(実際にアクセスする場合、末尾の000を削除して1138で終わるようURLを修正する必要があります。ロボット除けのためで、お手数をお掛けします）

ttps://sites.google.com/site/myfiles1138000

公開ソースコードは備忘録として利用しているため、スピードセンサーに関係ないコード（実験中のパワーメーターのコード）も混ざっており大変読みにくくなっております。