【パワーメーター2019】総集編ダイジェスト<基礎固めは出来た>

12月なので、予定通りパワーメーター2019は終了します。パワーメーターを開発するための計測システムがテーマなので、2020年春から実走行データをたくさんとって、シートチューブ型パワーメーターの実力の検証と新たなパワーメーター2020の開発につなぎます。
得られた知見だけ見たい方
●パワーメーター2019の全71記事リストと自己評価

日付 タイトル 自己評価_重要:◎_保存:〇_並:△_没:×
2019/
6/18
【パワーメーター2019】赤FELT号の全ゲージ貼り位置確認
<測定パラメータ表作成>
△ウォーミングアップです
2019/
6/19
【パワーメーター2019】SeatTubeねじりブリッジ作った<一応出てる> △曲げばかりでなくねじりをとって
みることにした
2019/
6/20
【パワーメーター2019】PowerTapとSeatTube ひずみ比較<Crankトルクも必要> 〇PowerTapとシートチューブひずみ比較したがPowerTapの周期がペダリング周期にあってないので役に立たないのでクランクトルクと比較することにした
2019/
6/24
【パワーメーター2019】クランク用ATMEGA328P_8MHz_uSD速度測定<十分速い> ×貧弱なスペックでまともに高精度なデータをとれると思っていたのは浅はかでした。
2019/
6/26
【パワーメーター2019】mbedLPC1114FNのuSD速度<ATMEGAより遅い> ×どんぐりの背比べをしていて時間に無駄
をしてしまった
2019/
6/26
【パワーメーター2019】ATMEGA328Pシリアル速度9600bps固定<10msec周期> ×転送データの制限ぎりぎりで使うのは高精度計測では無理すぎた
2019/
6/27
【パワーメーター2019】クランク基板SPI動作不良<Xbee電流食いすぎ> 〇SPIできてないレベルXbeeは電池は単4以上が必要なことを知った
2019/
6/29
【パワーメーター2019】パワー測定の基礎検討<クランク速度が最重要> ◎パワーメーターの精度で速度精度のほうがシビアなことが分った
2019/
7/1
【パワーメーター2019】6月の開発進捗備忘録<手間取った> △違った3枚基板をつくらなければいけないので手間取るのはしょうがない
2019/
7/19
【パワーメーター2019】電池を3次元収納した<アルミ板曲げで固定> ×単四電池を隠すことができたが、取り外しが面倒なのでやめた
2019/
7/20
【パワーメーター2019】右クランク基板取付動作完了<3日かかった> ×適当に波形がでただけ
2019/
7/22
【パワーメーター2019】ローラ台でペダリング波形見た<受信タイミング工夫した> ×一応波形がでているが、位相関係
が全然わからない
2019/
7/24
【パワーメーター2019】左クランク基板製作<ドローン用電池使う> △左クランクは右クランクより実装が
面倒で違う基板仕様になった
2019/
7/26
【パワーメーター2019】LiPo電池3.7Vではまった<昇降圧DCDC必要> ×CPU次第で電圧範囲が決まるので
電源回路が必要なCPUは選ばないこと
2019/
8/1
【パワーメーター2019】VBAでトルク波形解析Pgm作った<WorksheetFunction教訓得た> ×データまとめることを急ぎすぎ
計測精度の検証無しでデータ処理は無い
2019/
8/2
【パワーメーター2019】左クランク基板完成<昇降圧にTPS63000採用> ×電源が気になって本質を忘れてる
2019/
8/5
【パワーメーター2019】左右トルクXbee2個受信処理はまった<PCスレッドで同期検討> 〇基板はぼろくても早く全体を俯瞰
できるようにしたのは正解
2019/
8/9
【風速計2019】3年ぶりに風速計再開<実使用したい> ◎夏休みの工作でPITO管を再現した
パワーメーターの補助デバイスになる
2019/
8/10
【パワーメーター2019】TeraTermのタイムスタンプ精度<1秒後に同期する> 〇ようやく左右位相ズレに注意が
入りだしたのはよかった
2019/
8/12
【パワーメーター2019】左右クランクトルク初めて測定した<周期乱れてる> 〇最大の課題でこれから3カ月かかった
対策したのは長すぎた
2019/
8/18
【パワーメーター2019】左右周期ズレ現象解析<全部検証> ×マイコンのクロック精度が時計より悪い
ことを知らない計測の基本でこけてる
2019/
8/24
【パワーメーター2019】左右周期差1踏み目ででる<クランク角度必要> ×現象を確認してどんどん悪化した
2019/
8/29
【パワーメーター2019】RL双方にKXR94取り付け観察<位相めちゃズレてた> ×位相ずれの本質的な解析をせずに
対策に走って1カ月無駄した
2019/
8/29
【パワーメーター2019】パイオニアも左右で角度検出していた<同じ苦労した> ◎片側だけで済む角度計測を左右でやっているのはクランク基板内ですべて計算処理しているからだと想定します。非力なCPUで計算するので、相当簡略化した計算をしているのではないでしょうか。
2019/
8/31
【パワーメーター2019】AMRセンサQMC5883で上死点センサ<左右1個で> ◎左右の上死点下死点を1つのセンサで
検出できる画期的な方式を開発できた
2019/
9/1
【パワーメーター2019】計測ハード完成<Data処理Pgm大変> ×どうしようもないデータを処理するから
プログラムが大変になるので生データが
良くないと良い計測はできない原則を無視
しているから無駄をした
2019/
9/2
【パワーメーター2019】上死点ピーク検出Pgm出来た<VBA> △VBAの腕はあがったが全体に
貢献できてない
2019/
9/3
【パワーメーター2019】Crank角度上死点Pgm出来た<ノイズ多い> △VBAの腕はあがったが全体に
貢献できてない
2019/
9/10
【パワーメーター2019】PowerTapフリーハブ故障<グリス不足?> 〇パワータップばらした、
意外とシンプルだった
2019/
9/11
【パワーメーター2019】クランクトルクとシート曲げひずみ相関高い<右線形左指数> 〇位相精度がでてないデータで
相関をとったが方法論は役立つ
2019/
2/12
【パワーメーター2019】半周期積分で相関向上した<R=0.978> 〇踏んでいるときだけなら相関が
高い結果は役立つ、位相精度を合わせ
れば、もっと精度でるはず
2019/
9/12
【パワーメーター2019】SeatTube型実用性評価計画<残差7%ある > 〇相関係数解析の方法の学習ができた
これからも役立つ
2019/
9/13
【PMM2019】そろそろ基板作らないと<てんこ盛り> ×日程優先で基本を無視した態度
は、結局プロジェクトを遅らせる
典型的な事例だと思う
2019/
9/16
【パワーメーター2019】右基板接触不良多発<半田は曲げ疲労に弱い> 〇実走行をやって、悪さがたくさん
でてきてよかった
2019/
9/18
【パワーメーター2019】右タコ足基板修理完了 <実走行大丈夫か?> 〇実走行をやって、悪さがたくさん
でてきてよかった
2019/
9/19
【パワーメーター2019】実走行データ解析した<ローラ台と実走行との違い> 〇実走行データには、多くの知見が
隠されている
2019/
9/19
【パワーメーター2019】信州SKYPARKで実験走行その1<接触不良と電池交換課題> 〇実走行でぼろぼろになったのが
もっと早く実施したほうが良かった
2019/
9/20
【パワーメーター2019】計測system改良その1<ANT+追加> ×現在の課題本質をついてない
2019/
9/25
【パワーメーター2019】Xbee高速通信データ欠落対策<HardwareFlow制御追加> ◎Xbeeで9600bpsより早い通信速で
は信頼性がでないこと初めて知った
2019/
9/27
【パワーメーター2019】Xbee電源ローノイズ化<モバイルバッテリー直付が良い> ×XbeeもCPU(STm32F103T8C6も4M変動でですぐトラブルでる脆弱性がある
2019/
9/27
【パワーメーター2019】改良基板でクランク位相合った<Xbeeデータ落ち改善> ◎Xbeeの通信エラーだけで2か月かかった
無線は信頼しないことにした
2019/
9/29
【パワーメーター2019】左Crank改良基板完成<右同様> △知らぬが仏でCPUがダメことは
1カ月後まで気づかない
2019/
10/2
【パワーメーター2019】QMC5883L不調でLSM9DS1に交換<IMUでOK> ×中華部品の不良で手間取った
2019/
10/5
【パワーメーター2019】波形処理Pgmも改良<4Mに弱い> ×位相ずれるデータを無理やり処理
しようとプログラムをつくったが
無駄であった
2019/
10/5
【パワーメーター2019】左基板電源昇圧ではXbee不安定<単四3本で降圧へ変更> ×4M変動に弱いデバイスを2つ使って
いるので、何でもこける泥沼
2019/
10/13
【パワーメーター2019】VBAプログラムで手間取った<計測プログラム備忘録> ×ダメなデータの処理プログラム
無駄だった
2019/
10/16
【パワーメーター2019】CPLTで間違ったグラフがでてしまう事例<時間軸でないと駄目> ×サンプリングが均一でないデータ
をとるのが悪い、マイコンのクロック
が精度低い点まだ気づかない
2019/
10/17
【パワーメーター2019】新母艦基板課題検討<実走行使用に耐えるため> ◎Xbeeのためにサンプリング
周期を57600bpsに落とした
2019/
10/19
【パワーメーター2019】クランク校正開始<クロストーク有る> ◎クランクの校正を高荷重と
クロストークまでみれてよかった
2019/
10/21
【パワーメーター2019】パワーメーター開発方向<進捗とともに拡がってみえる> △ダメ続きで居直ったが考えなおした
のはよかった
2019/
10/22
【パワーメーター2019】Raspi3b+USBコネクタ振動接触不良対策<基板で一体化> ◎ラズパイをロガーにすることは
正解であった
2019/
10/31
【パワーメーター2019】10月最後の実走行測定5分間分<クランクの位相ズレ発生> ×結局最後まで位相ずれが残った
もっと早く課題抽出しないといけない
2019/
10/31
【パワーメーター2019】10月最後の実走行母艦接触不良<新母艦基板に交換必要> ×実走行で発生する課題多すぎて
未熟な制作技術も顕在化
2019/
11/1
【パワーメーター2019】左クランク位相ズレ考察<解析手間かかりそう> ×未だ、マイコンのタイマーを疑って
ない点で本質を見抜く力不足
2019/
11/5
【パワーメーター2019】My E-TRINING練習兼踏力をRASPIログ<データは未だ> 〇5日ほど息抜きしたのはよかった
2019/
11/6
【パワーメーター2019】位相ズレCPUクロックバラツキ怪しい<STM32F103C8T6が怪しい> ◎リフレッシュがきいて、本質へ
たどりついた
2019/
11/8
【パワーメーター2019】水晶発振器と分周カウンタICいじる<SPEC通りにならない> ◎水晶クロックに集中しだした
2019/
11/8
【パワーメーター2019】外部発振器割り込みで精度18ppm達成<内部クロックだと198ppm> ◎ようやく今までのCPUの実力
がみえてきてダメなことわかった
2019/
11/10
【パワーメーター2019】RTC_DS3231をばらして発振器にした<中華パチ物だった> ×中華部品の偽表記に騙された
Amazonにクレームして即日に偽
表記を削除させたが3日くらい損した
2019/
11/11

【デバイス】クロック時間精度の調査<多摩RV-8803-C7で0.2ppm体験したい>

◎水晶クロック精度の調査学習
意外とマイコン計測用のTCXOが
無いことが分った、皆さん中精度の
クロックでデータとっているみたいです
2019/
11/13

【パワーメーター2019】割り込みタイマー精度測定結果
<TCXOは計測の必需品>

◎TCXOの精度をGPS衛星のルビジウム原子時計と比較校正したので、絶対的な精度を実感できた。インターネットより
正確にできた
2019/
11/15
【パワーメーター2019】V2基板制作中<母艦は姿勢感知追加> ×CPUを変えてない点が無駄
2019/
11/17
【パワーメーター2019】サドル裏側空間に目いっぱい詰める<i2cとSPiが重い> ◎ようやくCPU交換、i2cの既成ライブラリーは重いことが課題
2019/
11/19
【パワーメーター2019】シートポストの曲げひずみデータ貴重だ<Handleも必要になった> ◎2020への見通しがきく測定
データを得た。
2019/
11/20
【パワーメーター2019】V2020基板ひずみゲージ4CH分詰め込んでみた<2.54mm端子台使える> ◎見通しがきくとどんどん次へ
進められる
2019/
11/23
【パワーメーター2019】AD7193_4ch動作検証<トラブル多かった> ×オシロでSPIをしっかり観察
しないでいたのが敗因
2019/
11/26
【パワーメーター2019】V2020左クランク基板完成<試作3シリーズ目> ×完成という言葉が一番怪しい
2019/
11/28
【パワーメーター2019】XbeeFlow制御ではまった<TIPS備忘録しときます> ◎XbeeのFlow制御時のSTM32
シリアル接続と関係が特別であった
これはノウハウか?
2019/
11/29

【パワーメーター2019】AD7193ノイズ対策<シールド線で干渉ノイズ対策>

◎HX711からつづいているSPI
の干渉ノイズで、シールド線のGNDの
やり方が肝であることを実感
2019/
12/1
【パワーメーター2019】3基板の計測データの位相精度検証<±1ppm以内だった> ◎最終回として3カ月間くすぶっていた
位相ずれの対策がとれたことを
駄目押し検証した

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●得られた知見(基本的で申し訳ありませんが)
①Xbeeの通信は、Flow制御しないと19200bps以上だとデータ落ちが発生する
➁マイコンのクロック精度は数十ppmで、数十分単位の連続サンプリングでは時間誤差が百msec以上発生するそれを防ぐためには、外部クロック(TCXO)からサンプリング周期を得る方法が有効。
③計測用CPUは、性能に余裕を持たせる必要がある、80MHz以上SRAM64KB、フラッシュ256KB以上ないと多岐にわたるセンサの高速処理と通信が維持できない。
④基板を作製後のハードデバッグとして、信号線をオシロで検査することを習慣にする必要がある。
⑤ペダリング動作全体を測定しないと、推進トルクだけの情報だけでは
人間の感覚と結びつかない。そのため、ハンドル、サドル、ペダルからの
力の入力と体全体の動きまでモニターできる計測システムが必要。
⑥シートチューブの曲げひずみは、ペダリング踏力に対しての相関が高いのでシートチューブ型パワーメーターは、可能性は高い、精度は、来年の
実走行測定データを積み上げて実績を作っていく。
⑦今回製作したロガー基板は、他のアウトドアスポーツでのロガーとしても
使えるので、スキー、登山、ウォーキングにも活用できる仕様をもつ

 

●以後

上記の×を糧に成長していこうと思います。

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