自動車通信システム解析・関連装置開発のココアシステムズ

こちら と こちら の続き。

液晶ディスプレイ使ってます!という感じが少しするデザインにしてみました。市販タブレットとは違い低性能なため、画面書き換えが遅くなるグラフィックデータのパーツを極力減らしました。

前回のエヴァンゲリオン風の画面もつくり直しました。機能がほとんどわかりません(笑)。

集中リレー・ヒューズモジュールを操作するところです。最初に企業ロゴのオープニングが入りますがまだ公開に支障があるので省きました。なお色によるオンオフ状態はリレーモジュールからの通信です。エヴァ風画面はグラフィックデータが多く操作がもたつくのでもう少しチューニングが必要ですね。

社外エンジンECU F-CON V Pro (以下VPro) 3.4/4.0用のログデータ高速ダウンロード装置をDo-Luckさんと開発中です。

過去にロガー(非売品)を作ったVPro 3.3までと違い3.4/4.0は本体内部に充分なログが取れますが、そのダウンロードにすごく時間がかかるためあまり使われていないようなのです。非常にもったいない。

社外メーターディスプレイと接続するDo-Luck製“V CAN BOX”の技術協力でVPro 3.4/4.0の通信にはだいぶ余裕があることがわかっており、これを詰めれば2〜3倍速になるのではとの期待先行で、まずはログ読み出しの通信解析をはじめました。

仕組みがだいたいつかめたところで割と高額なツールと簡単なプログラムで最短のログダウンロードを行ってみたところ、通信負荷が純正28%・理論値39%と1.4倍速にしかならないことがわかりました。もしかしたら本体内部の不揮発メモリの遅さが原因で、VProのファームウェアでも次のログデータを先読みするなど頑張ってるようですが、これが限界かもしれません。

これで製品化自体悩ましくなってきましたが、高額なツール同等速の(比較的)安価な通信装置と(いくぶん)高機能なソフトウェアでログのダウンロードが少しは快適になるかもしれないので、細々と開発は続けていくつもりです。

ただ高速処理のために今回初めて使ったマイコンが今のところうまく通信してくれなくて少しメゲています。

競技車両のリレー・ヒューズ機能を多チャネルで行う社外モジュールを、別途用意した7インチ液晶タッチパネルで動作させる装置を試作しています。

通常の製品構成では左のキーパッドでスイッチしますが、これとモジュール間の通信を調べることで、スイッチ動作だけでなくON時の表示変更やバックライト調整などがモジュール標準のソフトウェアから行えるようになりました。タッチパネルはグローブをしていても押せる抵抗薄膜式で、また機能切りかわりがわかりやすいよう指に振動が伝わるようにしました。

もう少し機能を加えれば1ボタンで順に全ての電源を入れていき問題が無ければエンジンがかかるまでセルを回すということもできそうです。

途中までテストしていたエヴァンゲリオン風のデザインもわりとイケてます。ただ全ての機能別ボタン画像データはマイコンに到底入らないので要検討ですね。

非売品。

ホリンジャー製など押力が0-5Vのアナログ電圧出力されるシフトカットノブを社外エンジンECUのHKS F-CON V Pro(以下VPro)のフラットシフトに使いやすくする装置を試作しています。要ドグミッション。

VProでフラットシフトを開始するにはデジタル入力で行う必要があり、またバージョンによっては点火制御時間設定も無いため、ノブのアナログ出力をこの装置がいいあんばいに変換・調整します。スロットル入力判定も備えるためシーケンシャルドグミッションだけでなくHパターンでもお使いいただけます。

夏ごろ発売予定。

なおこういったノブやレバーをお持ちで無い方は(見た目が全くいっしょな)“Flatshifter”をご検討下さい。一般的にアナログ出力タイプのノブは高額ですので、Flatshifterではシフトレバーにセンサーを貼り付ける仕組みによりわりと安価に仕上がります。

かねてより開発の競技車両用ドグミッションのシフトレバー押力でスイッチングを行う“Flatshifter”を発売しました。

アクセル全開でシフトアップするフラットシフトや、電子制御スロットル装着車でシフトダウン時のブリッピングを行う入力判定などにお使いください。

一般的にはセンサー内蔵レバーやノブが必要で高額になりがちな製品ですが、お使いのレバーへのセンサー(ひずみゲージ)取り付け作業をユーザが行う仕組みにしたことで、(まあまあの)低価格化と高い汎用性を備えました。

圧力の前後方向を0〜5V(ニュートラル2.5V)で出力するアナログ1chと、スロットル入力判定や出力時間を任意に設定できるデジタル2chで、最新ECUはもちろん、細かい設定が無い古めのECUやHパターンミッションでも使えるよう設計されています。

詳細はフルキットの販売ページをご覧下さい。

使えるユーザが少なすぎて商売としては全く成り立っていませんが、メーカーやショップではとても製品化できない規模でも必要であれば開発していくのがうちの使命だと勝手に思ってますので、経営に余裕があるうちは今後もそういうパーツをつくっていくつもりです。

開発中のフラットシフター続報です。製品についてはこちらの記事をどうぞ。

現在、ゼロヨン競技(ドラッグレース)で有名なガレージ・ワイルドハートさんで動作確認と貼り付け式センサーのテストが続けられています。そのワイルドハートさんからHKS製 Hパターン ドグミッション搭載車両による、アクセルを踏んだままクラッチ操作レスでのシフトアップのテスト動画が届きました。スロットル開度60〜70%程度だそうですがなかなかの迫力ですね。

ただこのHKSドグミッションはバックギアに入るのを防止するノブがレバー全周を覆っており(次の写真参照)センサーを貼ることができないため追加した延長レバーに取り付けざるを得ず、それにより動画でもわかるようにシフトストロークが大きくタイムロスにつながりかねないものでした。

そこでワイルドハートさんでは、センサー取付スペースを確保しつつバック用ノブ操作も考慮した純正同長の加工シフトレバーを開発、この問題を解決なさいました。興味ある方は問い合わせてみて下さい。

この間に装置の方は、ボタンによる電源オンオフとレバー位置のニュートラル学習、LED輝度調整の機能が追加されました。安全のため標準ではボタン操作は無効です。

これで仕組み的には完成な感じですので、’20年3月上旬頃のテスト販売に向け準備を進めています。近いうちに当サイト及びFacebookページで案内します。

なおこの製品はその性質上、簡単にはお使いいただけません。サポートもありませんので、不安な方はECUセッティングを含めワイルドハートさんかDo-Luckさんにご依頼ください。

■ 追記 ‘20.03.20 : 発売しました。

アクセル全開でシフトアップを行うフラットシフトやダウン時にエンジンを空ぶかしするブリッピング時に必要となるスイッチング装置を2020年初頭発売予定です。

海外製は10万円前後し、トランスミッションによっては加工が必要で、スイッチング精度にじゃっかん不安があるものも存在して、国内ユーザはちょっと手が出しづらい状況でした。どうせ加工が必要ならレバーへのセンサー取り付け自体をプロショップ・ユーザに行ってもらうことで原価を下げ、熱の影響を極力抑えるための高精度部品を各部に使った装置をもう少し手が出しやすい価格で製品にします。

一般的にはドグミッション(シンクロ機構が無い競技用トランスミッション)、社外エンジンECU装着車両が対象です。ブリッピングには電子制御スロットルか追加のISCV的な装置も必要。設定次第でHパターンやVPro3.24のような細かいシフトカット条件がないECUでもフラットシフトが使えると思います。

2年前にほぼできており、これまでの間Do-LuckさんのD1車両でテストされていましたが、予想販売数があまりに少ないため手がつけられていませんでした。

これからテスト車両を増やしていきます。あんばいがよくなければ発売しませんが、ドグミッションユーザはお楽しみ。

■ 追記 ‘20.03.20 : 発売しました。

HKS F-CON V Pro 3.4/4.0と社外メーターディスプレイを接続するDo-Luck製 V CAN BOX for General CAN(仮)がAEM CD-5/CD7でも簡単に使えるようになりました。技術協力。表示できるVPro内部値は姉妹品のRacepack IQ3用 V CAN BOX の記事をご覧下さい。

ただ製品とは関係無い、メーター表示設定を行うソフトウェア AEM DashDesign がなかなかわかりづらいので、気付いたことを簡単に記しておきます。パソコンに疎い方には難しいかもしれません。Windows10での説明ですのでその他OSでは一部異なります。

■ フォントが正しく表示されない

DashDesignはWindowsのシステムロケールが日本語だと以下のように設定フォントが全く反映されず、また本体にアップロードした画面もこれと同じものになっちゃいます。上と見比べて下さい、「℃」なんかもヘンです。

対策は2つあって、簡単なのは [コントロールパネル] – [地域] – [管理] – [システム ロケールの変更(C)…] で“英語(米国)”などを選択しOSを再起動することですが、通常使用時はいちいち“日本”に戻さねばなりません。面倒だけど最適なのは Locale Emulator でこれだけ英語のロケールに設定したショートカットを作成すること。方法は検索して下さい。DashDesignプログラムは標準で以下にインストールされています。

64bit版Windows
C:\Program Files (x86)\AEM\DashDesign\AEM DashDesign.exe

32bit版Windows
C:\Program Files\AEM\DashDesign\AEM DashDesign.exe

■ 初期画面はデモ用

購入直後に表示される画面は本体からダウンロードできないので利用できません。最初にCD-5/CD-7を使用する場合、DashDesignから画面も含め全てが一切無い初期ファイルを作成し、画面であれば [Display] から任意の1面を表示し [Edit] – [Paste Screen From Setup File…] で準備されたデザインを1つずつ貼り付ける、または自分でデザインし、項目に入力データを関連づけるという作業を行います。詳しい操作は説明書をどうぞ。

ちなみに購入直後のメーターデザインはたぶん以下のファイルです。
C:\Users\[ユーザ名]\Documents\AEM\DashDesign\Setups\Generic\Default-Black-Blank.aemcd7

初期の起動画面(Splash Screen)的なものは以下フォルダのStartScreen#.pngですが、CD-7ロゴ入りはあってもCD-5のはなし(なぜ?)。設定アップロード時にはその場所のファイルが参照されるため、別のPCでも変更を行う場合は気をつけて下さい。起動画面を使用しない場合はその分早くメーター表示が始まります。
C:\Users\[ユーザ名]\Documents\AEM\DashDesign\Graphics\Backgrounds\

■ 車速が“km/h”じゃない

GPS付きCD-5/CD-7で表示される車速は単位がmph(マイル/時)で、km/h表示にする場合は計算した項目を追加する必要があるようです。未確認ですがたぶん [Setup] – [Display…] – [Scalars] で Scalar を 1.60934 にした計算式を設定し、[Output] の Output Name に “GPS Speed(km/h)”(例)、Operation にさっきの計算式の名前、Primary Input に“GPS_Speed”ってするんじゃないかしらん。

■ ユーザは設定情報をExportできない

画面デザインやCANチャネル情報などAEMが標準で準備したものは使用中の設定にImportできますが、DashDesignにExportの機能が用意されていないため、V CAN BOX for General CAN(仮称)のCAN設定を導入する場合は全て上書きするしか手がありません。ユーザ設定済の項目も再度入力する必要があります。AEM DashDesignの仕様です。すみません。その代わり先のデフォルトデザインをVProデータ仕様に変更したものを内蔵しましたので半分ぐらいはそのまま使用できます。

V CAN BOX for General CAN(仮)のお問い合わせご購入ははDo-Luckさんまで。CD-5/CD-7の使い方等についてはAEMまたは販売店にどうぞ。

自動車エンジンコンピュータHKS F-CON V Pro 3.4/4.0の内部値をAIM MXSなどレース用メーターディスプレイに出力するDo-Luck製V-CAN BOX for General(仮称/開発中)に、ISO CANと呼ばれる汎用プロトコルを追加しました。技術協力。

ISO CANはOBD2診断ポートに接続するディスプレイにはたいてい組み込まれているのでそれによりVProデータのお手軽表示が行えるようになりました。上の写真はDefi SPORTS DISPLAY F、下2つはHKS OB-LINKとBLITZ タッチブレインに接続しています。机上ではほとんどの項目が0でテストにならないので値は偽装していますが内部的には正しく変換されています。

ISO CANでの表示項目はディスプレイ製品の仕様によりますが、エンジン回転・車速・水温・インマニ圧(ブースト)・点火時期・電源電圧・吸気温・アクセル開度・電スロ開度・大気圧・油圧・燃圧・油温・A/F(ISO CANはラムダなのでガソリンの理論空燃比で計算)に対応しています。ただ規格でブーストは+154kPa程度(絶対圧255kPa)、車速は255km/hまでの出力しかありません。

V-CAN BOXはレース用メーターディスプレイとつなげて頂くことでさらにたくさんの値が表示できます。項目の詳細は発売中のRacepak IQ3用V-CAN BOXの案内ご覧下さい。なおこちらは通信速度が異なる関係でISO CANの対応は難しいです。

ご質問や対応メーターディスプレイの追加等についてはDo-Luckさんまで。

東京オートサロン2018(1/12〜14)に出展するDo-Luck さんのオリジナル電子パーツの解説サポートを行っています。

技術協力の、F-CON V ProとRacepak IQ3を接続する装置”V-CAN BOX”、同AiM MXS Stradaを接続する装置(未発売)、F-CON V Pro用SDカードロガー(未発売)、R35GT-R用TPMSキャンセラー”TPC”、R35GT-R/ランサーエボ10用四駆コントローラ”DTM2″、圧力センサー内蔵シフトノブ用コントローラ(未発売)を展示してます。

未発売の製品ばっかなので今年はこの子たちを育てないとですね。。。

社外エンジンECUのF-CON V Pro 4.0/3.4をAIM MXS Stradaに接続するDo-Luck製品(試作)の技術協力を行いました。モニターがボケてるのは保護フィルムのためです。

表示項目等は発売済のRacepak IQ3用V-CAN BOXと同じですが、特殊な通信が必要なRacepakとは異なり、汎用CAN出力に変換した上でAIMの設定により各項目の受信を行う方式のため、たぶん同じような感じで(Racepak以外の)いろいろな外部メーターで使えると思います。

東京オートサロン2018の同社ブースにて展示予定のようですので興味ある方はぜひ遊びに行ってください。

なおRacepak IQ3と接続するドゥーラック製V-CAN BOX for Racepakは現在発売中です。

ご購入やお問い合わせ、また他社メーターとの接続のご依頼等はドゥーラックさんまで。

圧力センサー内蔵シフトノブ用のコントローラーの試作機ができました。競技車両などで使われるドグミッション(シンクロ機構の無いトランスミッション)及び対応ECUなどと組み合わせれば、アクセル全開のままシフトアップするフラットシフトや、スロットルを自動で開いてスムーズなシフトダウンを行うブリッピングが実現できます、たぶん。特にターボ車でのフラットシフトはブーストを落とさず走れるのでかなり効果的、なはず。

ECUへの出力は、ノブの圧力がそのまま電圧で出るアナログポートと、押す・引く個別の条件でオンになるデジタルポートを2つ準備しました。

またスロットル入力を備えましたので、アクセル80%以上でのシフトチェンジ時のみオンというちょっと細かい指定が行えます。シーケンシャル(Iパターン)のトランスミッションでは圧力の方向がそのままアップ・ダウンですが、Hパターンの場合は同じ方向でもどちらもあるので重要な条件です。

あとF-CON V Pro 3.2xのようなレブリミット変更時間の指定がないECUでも使用できるよう、短時間の入力でもオンを一定時間保持する機能をつけました。

以上の設定や圧力センサー・スロットルのイニシャライズはPCで行います。

コントローラー側でどういった制御が必要なのかよく知らず脳内妄想だけで作ったので製品版とは異なります。これから実車で試しながら必要なパラメーターを加えていくので発売未定ですが、サポート車両には試作機提供しますのでご連絡ください。

■ 追記 ‘20.03.20 : 発売しました。

社外エンジンECUのHKS F-CON V Pro 4.0/3.4(以下VPro)をRacepak IQ3(同IQ3)に接続するDo-Luck製“V-CAN BOX for Racepak”の技術協力を行いました。VPro・IQ3ともメーカー独自の通信プロトコルが用いられているためV-CAN BOXがこの間を取り持ちます。

本製品により以下のVPro内部データをIQ3に表示させることができます。

■ 表示項目 (VPro4.0専用項目が含まれます)
回転速度・吸気圧・アクセルポジション・水温・吸気温・A/F1・A/F2・ノック1・ノック2・電源電圧・車速・油温・燃温・排気温・他温1・他温2・大気圧・油圧・燃圧・燃料ゲージ・スロットル1・スロットル2・燃料メイン合計・点火メイン合計・目標VT(IN)・目標VT(EX)・実測VT1・実測VT2・実測VT3・実測VT4
※ VProにパスワードが設定されている場合、燃料メイン合計・点火メイン合計・VT(可変バルブタイミング)関連の項目は出力されません

一般的な外付けメーターの設置では、本体価格はもちろん手間や工賃も思いのほかかかりますし、増設センサー部からの液・エア漏れなどリスクも増えますので、特に複数取り付けをご検討の場合はIQ3 + V-CAN BOXの導入をおすすめします。V-CAN BOX for RacepakはVProとIQ3の通信ポートにコネクターを挿すだけの簡単接続です。

GPSアンテナが接続できないロガー無し版のIQ3でも、VProに車速入力がされていれば車速・ギアポジションの表示が行えます。またロガー付きIQ3では、(VProにパスワードが設定されていない場合)燃料や点火といった内部値までもコース図とともに記録できるため走行解析がより緻密なものとなるでしょう。

プロショップが使用するVPro設定ソフトPowerWriterとの連携機能により、VPro通信アダプターとV-CAN BOXの同時利用が可能です。ただしPowerWriterのリンク中はそちらの通信を優先するためIQ3の表示は一部項目に限られます。

ドゥーラック製V-CAN BOX for Racepakは現在発売中です。

またAiM MXS Strada(などIQ3以外)用を現在開発中です。

お問い合わせは、どちらの製品もドゥーラックさんへ。

計測サポートをするチームカーショップドリーム RX7 が World Time Attack Challenge で走るまであと1週間。

このクルマで使う予定のデータロガー Racetechnology DL1 にエンジンECU の LINK のデータを送信するためのアダプターをつくりました。DL1 は RS232C、LINK は CAN で、そこをいいあんばいに変換します。

DL1 には内蔵の G センサーと GPS の他に4輪のサスペンションストロークセンサーが接続されますが、このアダプターにより LINK のエンジン回転、ブースト、スロットル、水温、ECU 電圧等をあわせて記録できます。空燃比や燃料・点火などエンジン ECU セッティングに関わる部分はあえて出力しないことにしました。それぞれのセンサー出力をロガーに接続してもいいのですが、こっちの方が電線2本で簡単なのと、センサー配線を分岐することによる無用なトラブルが防げます。

LINK の細かい内部ログを見ることも重要ですが、GPS によるコース位置とあわせて先の項目をチェックすることで、例えば不具合時に素早く状態を想像することができます。

一点ものなので製品化はありません。

10月オーストラリアで行われる World Time Attack Challenge 参戦のチームカーショップドリーム RX7 の計測サポートを行うことになりました。

この車両ではエンジンECUにLINK Fury、メーターにRacepak IQ3を使っているということでしたので、オートプロデュース ボス様にこれに近い(?) LINK Tuhnderをお借りし、手持ちの装置で変換機を作ってみました。新規に基板を起こす時間はありませんからあれもこれも入力とはいきませんが。

またLINKの出力はkPaのブーストやラムダでイメージわかないので、kg/cm² とガソリンのA/Fに変換するオプションも付けました。

車両はすでに洋上なのでエンジン回転など実車確認が必要なものは現地で行います。たぶんそう問題は無いと思います。

非売品です。

トヨタの2AZというエンジン用のインジェクター無効噴射時間を調べました。他車に流用するため、エンジンコンピュータに電圧ごとの値を指定する必要があるからです。

低抵抗タイプのインジェクターはセットになるレジスター(外部抵抗)の電圧のあんばいを見ればインジェクター内の機械動作がわかりますが、これは高抵抗タイプなのでレジスターが無く、そのため計測には高額な電流プローブか安価な電流センサーが必要です。うちにはどっちもなかったのでお得な後者を準備しました。このセンサーは便利なので電子工作好きは全員買った方がいいです。

で、可変電源にてインジェクターにかける電圧を6.0Vから20.0Vまで変えそれぞれの状態での無効噴射時間を計りレポートにしました。

なお恐れ入りますがサポート車両またはお取引先様以外の計測は承れません。

バイオエタノールなどの燃料中アルコール濃度と温度を計測するセンサー(写真右)を F-CON V Pro など社外のエンジンコンピュータや一般的なデータロガーなどに接続するための装置をつくりました。

濃度と温度をそれぞれ0-5Vのアナログ電圧で出力するため汎用的に利用できます。またセンサー故障や断線時にエンジンコンピュータに異常を知らせる簡単な仕組みも取り入れました。接続装置自体が故障した場合はどうにもなりませんが。。。

まずは競技車両でテストしてみます。

燃料アルコール濃度センサーを用意してみました。

国内ではあまり見ませんが、バイオエタノールを燃料に使用/添加してその濃度に応じてエンジンコンピュータのセッティングを調整し出力アップをはかる技術はチューニングカーのタイムアタックなどに使いやすいのではと思います。

センサーは濃度の他に燃温も測れるのに信号線は1本なので通信かなあと想像してましたが、いろいろな条件の燃料を通して調べたら周波数とパルス幅で2値を表すアナログ的方式でした。なるほど。

まずはフルコンで補正マップがつくれるような出力変換装置を作ってみます。

F-CON V Pro/Racepak IQ3接続装置(試作)の実車テストを行いました。

机上ではわからなかったいくつかの不具合を修正し、IQ3単品で動作させる分には特に問題ないところまで仕上がりました。

IQ3には電源・ページ切り替えSW・通信ケーブルという最低限の接続で、VPro内エンジンコンディションデータ16項目が最速約0.01秒ごとの内部更新で表示されます。メーターは配線がほんとにまんどくさいのでケーブル1本で接続という手軽さはやみつき。

製品化にはまだまだクオリティーを上げていかなければならない部分も多いですが、一番の問題はVProセッティングでPCを接続するにはこの装置を外さなければならないためその間メーターがなんにも表示されなくなること。発売予定のVProロガーも同様につなげられません。かなり難関。

とりあえず来年考えます(^^;)。

Facebookにはいちいち載せてましたがこちらでは途中経過をいっきにまとめます。

Racepak IQ3というメーターパネルにF-CON V Pro(3.2/3.3)情報を表示させる装置を開発しています。

まずRacepak IQ3の通信を調べました。センサーユニットを連結していくだけで計測チャネルが増えるVNETと呼ばれるRacepak独自のプロトコルは250kbpsのCANでした。写真はてきとうなデータを送って通信チェックしているところ。

IQ3の設定はPCから別の通信ポートで行うため在り合わせでケーブルを製作しました。普通のRS323Cの通信で、ステレオピンジャックの先っちょが(PCから見て)受信、真ん中が送信、付け根がGND。DSUB9ピンの2,3,5にそれぞれ接続します。

矢印がRacepakのセンサーユニット。これを1つつなげてPCで読み出すと下の画面になります。

接続したセンサーユニットのポートの数(この場合 Custom 0-3)しかIQ3に表示できず、大変当たり前な動作ですけど、今回の場合は全然足りません。しかもデータはVProから送るためこのセンサーユニット自体が不要です。

そこでセンサーユニットを認識・登録する仕組みを泣きながら調べ、IQ3にそのダミーデータを送ることで接続チャネルを増やすことができました。またVProから受け取るデータに合う内部チャネル名(ID)に調整しました。

変換装置の試作機がおおむねできたので、机上でVProのそれっぽいアナログ値を選んで表示させてみました。

後日実車テストを行います。