Beyond your wall with Drogger

ドロガーで壁を越えよう

HRC グランドチャンピオンシップ 対応

今回は、DroggerのHRC グランドチャンピオンシップレースへの対応についてです。

HRC グランドチャンピオンシップレースは以下のものです。

NSF100 HRCトロフィーにつきましては少し異なりますので最後の章をご覧ください。

これらのマシンレギュレーション - 追加の装備に以下の記述があります。*1

自動ラップ計時デバイスを追加することができる。ただし、公式計時方式、及び装備を妨げてはならない。

アナログ式を含むデータ収集器、データ収集に使用される部品の取り付けは、一般に入手できる簡易なものに限って認められる。(例:デジスパイスなどのGPS型データーロガー) ただし独立して機能しなければならず、電源及びデータ取得等、いずれの場合もデバイスを車両自体のシステムに接続してはならない。取り付け方法は安易に脱落しないように確実に固定しなければならない。

尚、この他にHRC NSF250R Challenge cup がありますが、これの場合、ほぼ制限されるものがありません。(タコメータのみ純正指定ですので、表示をスピードメーターに変更してください)

Droggerの設定

タコメータをスピードメータに変更

車体システムと接続するものにエンジン回転数の信号があります。これは接続できないため回転数をロギングすることはできません。他社のラップシステムなどで、ハイテンションコードに巻き付けて回転数を検出するものがありますが、これも接続の一種とのことで事実上エンジン回転数を取る方法はありません

そのため、タコメータの表示は不要です。そこでスピードセンサーやGPSのスピードをアナログ風メーターで表示することができるようにしました。(アプリの最新バージョン Ver76以降が必要です。)
[設定]-[メインメータ]-[形式]でスピードメーターを選択します。 f:id:bizstation:20181114165420p:plain

自動ログOFF時間

エンジンが動作していると、自動ログOFFはされません。しかしエンジン回転数が取れませんので、LAP検出の時間で管理されます。少なくとも1周のタイム以上でないと走行中にOFFになってしまいます。5分程度に設定してください。

[設定]-[自動ログOFF時間]で時間(分)を設定します。

LAP検出

磁気ラップ検出

鈴鹿、もてぎいずれのコースもハーフコースの場合があります。メインストレートを含まないコースの場合、マグネットはショートカット上にあります。

特に設定変更はありません。

GPSラップ検出

メインストレートを含まないコースの場合はマイサーキットでフィニッシュラインを変更してください。 変更方法は以下をご覧ください。 drogger.hatenadiary.jp

取り外す必要のあるもの 

12V電源ケーブル・IGケーブル

車両から電源をとることはできませんので、電源はUSB5Vケーブルとモバイルバッテリーでご使用ください。

エンジン回転数を取ることはできませんので、IGケーブルは取り外してください

HRCデータコネクターハーネス

車両から、電源・エンジン回転数・スロットルポジションの取得はできません。HRCデータコネクターハーネスのカプラーを外してください

電源はUSB5Vケーブルとモバイルバッテリーでご使用ください。

水温・油温センサー

これらのセンサーに関する記述はありませんが、これらを付けるには車両のホースやボルトの変更が必要になるため取り付け不可です。

取り外さなくとも良いもの

磁気LAPセンサー・赤外線LAPセンサー・スピードセンサー・ストロークセンサー・気温センサー

これらは、P-LAPなどのセンサーと同様に考えられますので問題ないかと思います。(データ収集に使用され、簡易に取り付けできる部品・一般に入手できる・かつ車体のシステムへの接続なし)

本体ユニットとスマホは、データ収集器・簡易に取り付けできる・一般に入手できる・かつ車体のシステムへの接続なしですので問題ないかと思います。 スマホは確実に固定されつつ、簡単に取付・取外しできるようにしましょう。

HRCトロフィーレギュレーション

前述のレギュレーション引用は、HRCトロフィーは含まれません。 HRCトロフィーは以下のようになっています。

■自動ラップ計時デバイス(P-LAP等) (但し、独立して機能し、テレメトリーシステム、データロガー、各種メーター等の機能を備えるものは不可。) ※電源及びデータ取得等、いずれの場合もデバイスを車両自体のシステムに接続してはならない。

この内容につきまして他のクラスと異なる旨、HRCの担当者様に問い合わせさせていただきました。

本来であれば他のクラスと同様にされたいとのことで、来年度2019からは統一されるそうです。本年度2018年はこの通りとのことです。

現状のレギュレーションはデータロガーとメーターの定義が曖昧です。厳しく取るとP-LAPでさえも、ラップを計測するメーター*2であり、ラップタイムを保存(ロギング)しています。 しかし、「自動ラップ計時デバイスで、電源及びデータ取得を車両自体のシステムに接続しなければ良い」とすればGROM等と同じとも取れます。2018年の大会に出場される方は車検時にご確認いただけたらと思います。

Enjoy HRC Grand Championship with Drogger!

Droggerの詳細は https://www.bizstation.jp/ja/drogger/

*1:HRCトロフィーは除く

*2:計器

Drogger To Edit Circuit information

We are planning to sell high precision GPS in December 2018. We can now display the sector time in Drogger. You will be able to edit information of circuit. In addition, circuit information to respond to globalization has been separated into a country-by-country basis.

To Select a country

A circuit will be automatically detected if it is registered, Detection source is circuit information for each country. First , a country has been selected correctly.

  1. Start Drogger.
  2. Tap the meter screen and swipe down.
  3. Tap the setting icon in action bar. Select the [Circuit].
  4. Tap the [Select country], and select the country where you want to use. f:id:bizstation:20181107112518p:plain

My Circuit

My Circuit is used when there is no target circuit in the circuit information of the App, or when you want to change the contents. My Circuit will be used in preference to the circuit of the application provides. It will also be used to automatic recognition.

Editing of circuit is Google Maps using. Therefore, please be sure to be able to connect to the Internet.

To display My circuit

  1. Select the [Circuit] from the setting.
  2. Tap the [My circuit]. f:id:bizstation:20181107180114p:plain

When you open My Circuit, circuits that you've ran in the past will be automatically added to the list. Tap a circuit name in the list to display the Google map of the course location.

To add a new circuit

  1. Tap the +(Plus) mark in the action bar.
  2. Circuit list of App will be displayed. (Depending on the selected country may not have circuit of App)
  3. If there is the circuit of purpose in the list, select it.
  4. If it is not, Enter the circuit name or circuit address to [New circuit name or address] of the bottom of the screen,.
  5. Tap the search button. Once the circuit is found on Google Map, longitude and latitude are automatically entered.You can also check longitude and latitude by yourself and enter.
  6. When you can entered three values, Tap the [OK].

f:id:bizstation:20181108124045p:plain

Circuit name that you enter Google Maps must be a facility name that can be searched. If not find, Message of "Could not found xxx on Google map" will display. You can search by entering an address and change the name later.

Related Links
Find or enter latitude & longitude - Computer - Google Maps Help

Description of circuit information

Circuit information has the following items.

Name Type Description
Finish line Required Goal line
GPS line Optional Line for detects lap with low precision GPS, such as Android built-in GPS. If there is no GPS line, Or a high accuracy GPS is used, Finish Line will be used.
Magnet line Optional The line where the magnet is buried.This prevents false detection of the magnetic wrap sensor.

When detecting lap with low precision GPS, accuracy will be better if the straight distance is taken longer.

To edit detect line of the circuit

Add or change line

  1. Tap a circuit you want to edit from the list.
  2. Once the map is displayed, Long press(Long tap) anywhere on the map.
  3. Tap [EDIT LINES ..] in the action bar , and select a line type of you want to add. f:id:bizstation:20181107180005p:plain
  4. Tap a middle point of the edit line. The red mark indicating the position is displayed.
  5. In the traveling direction, tap the point away a few meters. The recognized line is indicated by a white line. In the case was not you wanted, Tap the [Reset] and return to Step 4 and try again. If there is no problem tap the [OK]. f:id:bizstation:20181107175947p:plain

In this step, it will be added or updated in the selected line.

it is also possible to specify the position from the actual driving data. For adding sector, It is more convenient than this way .

Delete line

  1. Tap the circuit you want to edit from the list.
  2. Once the map is displayed, Long press(Long tap) anywhere on the map.
  3. Tap [REMOVELINES ..] in the action bar , and select a line type of you will be delete.

Specify line information by value

If you want to sector lines to same values in Drogger users, You can make it exactly the same value.. Also, it is possible to change the circuit name.

  1. Long press the circuit you want to edit from the list.
  2. Tap "..." on the action bar and tap [Edit values].
  3. Longitude, latitude and direction of each line is displayed.
  4. Enter each value and tap save icon f:id:bizstation:20181107130954p:plain on the action bar.

To delete a circuit

  1. Long press the circuit you want to edit from the list.
  2. Tap the trash icon in the action bar.

This deletion only be from My circuit, never App's circuit is deleted.

Enjoy with Drogger!

Drogger サーキット情報の編集

高精度GPSユニットの発売(2018/12月予定)に合わせて、Droggerでセクタータイムを計測表示できるようになりました。また、それの元になるサーキットの情報を細かく編集できるようになりました。さらに、国際化に対応すべくサーキット情報が国ごとに分離されました。

国の選択

サーキットは登録済であれば自動検出されますが、検出元になるのは国ごとのサーキット情報です。まず国が正しく選択されている必要があります。

  1. Droggerを起動します。
  2. メータースクリーンを一度タップしてから下にスワイプします。
  3. アクションバーの設定をタップします。
  4. [サーキット]を選択します。
  5. [国の選択]をタップし、使用する場所の国を選択します。 f:id:bizstation:20181107112518p:plain

マイサーキット

マイサーキットは、目的のサーキットが、アプリ提供のサーキット情報に無い場合や内容を変更したい場合に使用します。
マイサーキットに加えられたサーキットの情報は、アプリ提供のサーキットに優先して使用されます。また、自動認識の対象にもなります。

サーキットの編集はGoogleマップを使用しながら進めます。そのため、必ずWiFiが使用可能な場所でインターネットに接続できる状態で行ってください。 インターネットに接続できない場合はコース図が表示できません。

また、通信速度が低速な場合、地図が表示されるまでに非常に時間がかかる場合があります。


マイサーキットを表示する

  1. 設定から[サーキット]を選択します。
  2. [マイサーキット]をタップします。 f:id:bizstation:20181107113122p:plain

マイサーキットを開くと過去に走行したことのあるサーキットは自動で一覧に追加されます。
一覧からサーキット名をタップすると、そのコースの場所のGoogleマップが表示されます。

ここからはマイサーキット]の使い方について説明します。

新しい サーキットを追加する

  1. アクションバーの+マークをタップします。
  2. アプリ提供のサーキット一覧が表示されます。(選択された国によってはアプリ提供のサーキットが全くない場合もあります)
  3. 一覧に目的のサーキットがある場合はそれを選択します。
  4. 無い場合は、画面下の[New circuit name or address]にサーキット名かサーキット住所を入力し[検索]をタップします。
  5. Googleマップにそのサーキットが見つかると、経度と緯度が自動的に入力されます。経度と緯度を自分で確認して入力することもできます。
  6. 3つの値を入力したら、[OK]をタップします。

f:id:bizstation:20181108125336p:plain

入力するサーキット名はGoogleマップで検索可能な施設名である必要があります。見つからない場合は、「Could not found xxx on Google map」と表示されます。住所を入力して検索し、後で名前を変更することができます。

関連リンク
緯度と経度の確認、入力 - パソコン - マップ ヘルプ

サーキット情報の説明

サーキット情報には以下のものがあります。

名前  必須/任意  内容
Finish line 必須 ゴールライン
GPS line 任意 Android内蔵GPSなど低精度のGPSでラップを検出するライン。GPS lineが未指定か高精度GPSの場合はFinish Lineが使用されます。
Magnet line 任意 磁気ラップセンサーの誤検出防止するためにマグネットが埋設された場所を示すライン

低精度なGPSでラップを検出する場合、直線距離を長く取った方が精度が良くなります。そのためGPS lineはカートコースなどで小さなコースで直線を長く取るためにストレートエンドなどに設けます。

サーキットのラインを編集する

ラインの追加または変更

  1. 一覧から編集するサーキットをタップします。
  2. 地図が表示されたら、地図の任意の場所を長押しします。
  3. アクションバーの[ラインの編集...]をタップし、追加したいラインの種類を選択します。 f:id:bizstation:20181107123751p:plain
  4. 地図を拡大するなどしてコース上のラインの位置を表示し、ラインの中央の点をタップします。位置を示す赤色のマークが付きます。 f:id:bizstation:20181107124351p:plain
  5. 進行方向に数メートル離れた中央の点をタップします。認識されたラインが白線で示されます。
  6. 思い通りでなかった場合は[Reset]をタップして手順4に戻ってやり直してください。
  7. 問題なければ[OK]をタップします。

これで、選択したラインが追加または更新されます。

捕捉ですが、セクターラインの編集は、ラップリストから実際の走行データから位置を指定することも可能です。セクターの追加はこの方法の方が便利です。 詳しくはアプリガイド マップ上にセクターラインを追加するをご覧ください。

ラインの削除

  1. 一覧から編集するサーキットをタップします。
  2. 地図が表示されたら、地図の任意の場所を長押しします。
  3. アクションバーの[ラインの削除...]をタップし、削除したいラインの種類を選択します。(Finishラインは削除できません。) (セクターはすべてのセクターが削除されます)

ラインを数値で入力する

セクターラインの位置を仲間で同じ値にしたい場合は、数値で入力することで完全に同じにすることができます。 また、サーキット名の変更も可能です。

  1. 一覧から編集するサーキットを長押しします。
  2. アクションバーの...をタップし[値の編集]をタップします。
  3. 各ラインの緯度・経度・方向が表示されます。
  4. 各値を入力しアクションバーのf:id:bizstation:20181107130954p:plainをタップします。

サーキットを削除する

  1. 一覧から編集するサーキットを長押しします。
  2. アクションバーのゴミ箱をタップします。

この削除はマイサーキットからされるだけで、アプリ提供のサーキットが削除されることはありません。

高精度GPS

いよいよ高精度GPSユニットが出来上がります。このGPSと組わせると、駐車場や広場・河川敷など走行が許されればどこでもサーキットとして認識し計測が可能になります。

Enjoy with Drogger!

Drogger GPSアプリ

f:id:bizstation:20180828115222p:plain

Androidで外部GPSを使うには、内蔵GPSに代わって位置情報を提供するサービス(アプリ)が必要です。

Drogger用に外部GPSを色々テストしてきましたが、u-blox社のチップがとても精度が良くこれに最適化したサービスアプリを公開しました。

まだ、そのチップを使ったBluetooth外部GPSの完成品はあまり見かけませんが、ドローン用の(Bluetoothがない)ものがとてもたくさん出回っています。ちょっと経験と知識のある方ですと容易にBluetooth化できます。

そこでそんな方向けにアプリを先行リリースしました。

play.google.com

GPSサービスアプリは、機能的に目に見える必要はないのですが、ちゃんと動いているかわかるようにGoogleマップ上でのトレースや、実更新レート、捕捉している衛星情報なんかを見られるようにしています。

f:id:bizstation:20180828115507p:plain f:id:bizstation:20180828115518p:plain f:id:bizstation:20180828115525p:plain

Droggerとの連携

このアプリがインストールされていると、Droggerは自動でサービスを開始します。Bluetoothも自動的に接続されますので、特にこのアプリを操作する必要はありません。Droggerユーザーはインストールしておけば良いだけなので、とてもシンプルで簡単です。

アプリの対応外部GPS

u-blox社のチップ専用に感じたかも知れませんが、他の外部GPSも使用できます。 Drogger用に外部GPSを使用されている方はぜひこのDrogger GPSも利用してみてください。

Drogger用GPSユニットの開発

アプリはリリースしたものの、Drogger用GPSユニットはまだこれからです。

更新レート10Hz・高精度D-GPSGPSGLONASSGalileo・みちびき対応で、単独測位としては最高レベルのものにしたいと思います。

桶川スポーツランドでのテストでは、誤差0.5m以下ではないかと思われるほど高精度です。走行ラインのわずかな違いも表現できています。

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乞うご期待!

新機能!タイム差をリアルタイムに表示する

MotoGPの予選などで、「セクター1はベストを更新しています!」といったアナウンスがあったりします。新機能は、これとよく似たベストラップと現在のラップの途中経過での差の表示です。

セクター比較はコースを4分割とかしますが、Droggerはリアルタイムにベストラップとのタイム差を計算し1秒間隔で表示します。(無段階のセクター)

リアルタイムなのでラップ中に速い・遅いを常に確認することができます。(予選において、コース中盤で速いペースで来ていれば、よりがんばれますね。)

まずは実際の画面をご覧ください。動画は予選の4ラップ目のものです。それまでのベストは42.901でした。ラップタイムの上のバーグラフがタイム差表示です。


リアルタイムなのと同時に、グラフ表示でタイム差の推移もつかむことができます。

尚、ベストラップにタイム差を足すと予測タイムになりますが、今のところ表示はしていません。

しくみ

計算のもとになるのはスピードセンサーのデータです。スピードセンサーは、専用CPUで正確にホイールの速度をリアルタイムに計算しています。この値を積分すると距離を求めることができます。

1秒間隔で、ラップ検出からの距離をベストラップの時と比べてタイム差を計算します。

GPSの位置情報を使う方法もありますが、AndroidGPSでは精度があまり良くないのでこの方法を採用しています。(GPSの精度がより向上した場合は、計算方法を変更するかも知れません。)

使い方

必要なもの

タイム差表示を行うには、スピードセンサーが必須です。また、センサーが正しく動作している必要があります。

スピードセンサーは、タイム差表示も含め、データの解析とタイムアップには必須のアイテムです。 詳しくは以下の記事で

drogger.hatenadiary.jp

メーター表示のための設定

  1. アプリの[設定][表示]の[タイム差グラフ]をONにします。(デフォルトON)但し、スピードセンサーが無い場合は、この設定に関係なく表示されません。 この設定をONにし、比較可能な状態になると、メーター画面のラップタイムの上にタイム差のカラーグラフが表示されます。 f:id:bizstation:20180703120136p:plain

カラーグラフの見方

カラーグラフはラップ更新ととともに少しづつ色表現しながら伸びていきます。ラップが更新されるとまた最初から表示されます。

意味
タイム差なし
0.25秒以上速い
0.25秒以上遅い

0- 0.25秒の間は、黄色からのグラデーション色になります。 f:id:bizstation:20180702191415p:plain

グラフ画面でのタイム差表示

タイム差はメーター画面だけでなくグラフ画面でも表示できます。

  1. グラフ画面でメニューから [Diff]を選択してチェックを付けます。(スピードセンサーが無いデータの場合は選択肢が出ません。)

最初に選択したラップを基準に2つめのデータとの差を色表示します。

f:id:bizstation:20180703120726p:plain

これで簡単に2つのラップで良いところ悪いところがすぐにわかります。

制限事項

  1. メータ画面ではベストラップを基準にしますが、ラップ中のスピードが5km以下になった周(ショートカットエリアでの停止など)はベストラップとして認識されません。
  2. グラフ画面では、最初に選択したラップを基準にしますが、そのラップ中のスピードが5km以下になった周は基準の周として認識されません。
  3. グラフ画面で3つ以上のラップを選択した場合、最初のラップを基準に2つ目のラップとの比較が表示され、3つ目以降のラップは無視されます。
  4. 精度には、スピードセンサーの状態、路面のギャップ、走行方法(ウィリーやホイールスピン)などによって誤差があります。

おまけ

今回の機能を開発するにあたり、過去のデータをテストできるようにログの再生機能を追加しました。冒頭の動画もこのログの再生機能を使っています。

  1. メータ画面でメニューを開きます。
  2. [ログの再生...]をタップします。
  3. [データ一覧]が表示されますので再生したいデータをタップします。
  4. 再生が開始されます。

設定やデータ一覧など他の画面を開くか、[RESET]またはアプリを終了すると停止します。

予選などの車載動画にこの再生動画をワイプ風にいれたら面白いですね。

Droggerの詳細・ご購入は
https://www.bizstation.jp/ja/drogger/

Drogger - 高精度外部GPSの実験

DroggerGPSでラップタイム計測ができるようになりました。Android端末のGPSは更新頻度が1Hzで精度もあまりよくありません。そこでAndroid用10Hz外部GPS*1を使ってどうのような精度が得られるか実験してみました。

高精度GPSの概要

AndroidGPSは、コスト、アンテナ、電池消費などの制約から精度、更新頻度ともに性能よりもバランスを重視したものになっています。対してGPS専用製品は性能を追求しており性能に大きな差があります。

AndroidGPSの更新頻度は最速1Hz(1秒に1回更新)ですが、高精度GPSでは10Hzや20Hzといったチップも販売されています。また、対応する衛星群(米国、ロシア、中国、EU、日本*2など)も多くなっています。市販チップの単独測位での位置精度は概ね2m ~ 2.5mといったものが中心です。

Androidでの外部GPSは、BluetoothやUSBで接続したGPSのデータを扱うプロバイダーを標準のロケーションプロバイダーと置き換えることで、GPSを使用するアプリすべてで恩恵を受けられるようになっています。

今回使用したGPSBluetooth接続で、標準のロケーションプロバイダーと置き換えています。Droggerのアプリの変更は一切ありません。 仕様的には10Hzで位置精度は概ね2mといった製品です。高精度GPSと書いていますが正確にはGPS(米国)だけでなくGLONASS(ロシア)も使用した製品で高精度GNSS(Global Navigation Satellite System)です。

位置トラッキング

まず、Google Map上にトラッキングポイントを描いてみました。DroggerのラップデータをCSV形式で保存し、Google Mapにそのままインポートします。CSVデータには緯度(Latitude)、経度(Longitude)情報も含まれています。

f:id:bizstation:20180625153718p:plain
Google Mapで詳細を見る

(ストレートでのトレースが不足しています。これはDroggerのデータは50Hzで1周約43秒 = 43 x 50 = 2150 個のデータがあるのですが、GoogleMapに扱えるのが2000個までで最後の約150個が描けないためです。)

さすが高精度で10HzのGPSです。かなりきれいに実際の走行ラインをトレースできています。

Droggerのグラフにコース図がありますが、とてもきれいなコース図になります。右はAndroidGPSで、その差は歴然です。

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スピード計測

次はスピード計測です。ホイールスピードとの違いを比べてみました。

ホイールスピードの場合コーナーではバンキングとタイヤのラウンド形状により外周長が短くなり、実際の速度よりも少し高いスピードになります。

反対にGPS計測ポイントと次の計測ポイントを直線で結ぶため、時間に対する距離が短くなり実際の速度よりも遅いスピードになります。ですのでストレートとコーナーを別けて比べてみたいと思います。

尚、GPSスピードは、GPSチップが計算したスピード値を使用しています。(アプリで計算することも可能ですがそれはしていません)また、どちらのデータも補正を掛けず生の値を示します。

ストレート

f:id:bizstation:20180625164907p:plain

GPSの位置更新は10Hzですがスピードの更新はそれよりも頻度が低い様で少しギザギザしたグラフになっています。10Hzの移動距離から速度をそのまま計算すると相当誤差が出てしまうでしょうから時間間隔を広めに取っているかも知れません。

ホイールスピードと比べると少し遅い速度を示しています。全体0.2~0.4秒ほどやや遅れがあると思ってみるとほぼ同じ速度でしょうか。ただやはり、ストレートエンドでの最後の部分はバンキング開始を除いても数キロは遅めです。

ホイールスピードは、その変化がエンジン回転数とほぼ同期しています。計測パルスの生成元が異なるにも関わらず同期しているので正確と判断できます。精度はタイヤ外周長の計測にかかっていますが、1500mm程の長さに対して1%(15mm)はずれないかと思いますので1%以内の精度と考えて良いかと思います。

コーナー

f:id:bizstation:20180625171558p:plain

計測方法の違いから、予定どおりGPSはホイールスピードに比べてかなり低いスピードを示します。どちらも真の速度は計測できていませんので直接の比較はあまり意味がないかも知れません。ただ、ホイールスピードのほうがレスポンスと滑らかさは上回っています

また、ホイールスピードはエンジン回転数と同じように、グラフからバンキングの開始や起き上がりなどライディング操作を読み取ることができます。

ラップタイム計測

ラップタイムの精度を計測しました。

Droggerは磁気ラップセンサーで計測したデータを、あとから位置情報でラップタイムを解析きます。それを使って比較します。

磁気センサー vs 高精度GPSセンサー

ラップ 磁気センサー 高精度GPSセンサー
1 43.681 43.661 -0.020
2 29.875 29.912 0.037
3 43.215 43.229 0.014
4 43.286 43.181 -0.105
5 43.135 43.180 0.045
6 43.602 43.765 0.163
7 43.905 43.811 -0.094
8 43.773 43.664 -0.109
9 43.718 43.568 -0.150
10 43.404 43.619 0.215

精度は 0.2秒程度の差が出ています。平均差は、0.0952秒で概ね0.1秒といった感じです。

AndroidGPSセンサー vs 公式タイム

次に、AndroidGPSでの比較です。MyLAPの公式データと比較してみました。12周の決勝レースでの比較です。

最初のラップ開始は、公式データはレッドシグナルが消灯した瞬間なのに対してAndroidGPSセンサーは通常どおり指定ポイント通過のため異なっていますので、1周目は除外してご覧ください。

ラップ Android GPS 公式
1 44.114 45.324 -1.21
2 43.463 43.478 -0.015
3 43.031 43.319 -0.288
4 44.048 43.718 0.330
5 45.065 45.121 -0.056
6 43.961 43.897 0.064
7 44.243 44.229 0.014
8 43.344 43.385 -0.041
9 43.496 43.556 -0.06
10 43.551 43.329 0.222
11 43.005 43.402 -0.397
12 44.237 44.070 0.167

精度は 最大0.4秒程度の差が出ています。平均差は、0.150秒で概ね0.15秒といった感じです。

磁気センサー vs 公式タイム

最後に、磁気ラップセンサーの精度を公式データと比較しました。AndroidGPSセンサーと同じく1周目は、開始ポイントが異なりますので除外してご覧ください。

ラップ 磁気センサー 公式
1 44.897 45.324 -0.427
2 43.475 43.478 -0.003
3 43.314 43.319 -0.005
4 43.733 43.718 0.015
5 45.116 45.121 -0.005
6 43.903 43.897 0.006
7 44.201 44.229 -0.028
8 43.395 43.385 0.010
9 43.552 43.556 -0.004
10 43.348 43.329 0.019
11 43.410 43.402 0.008
12 44.068 44.070 -0.002

最大差 0.028秒で平均差 0.009545秒で0.01秒以下でした。高精度GPSと比較しても1桁違う精度です。わずかな差の原因としてMyLAPとマグネットの計測ポイントは数メートル異なっていますのでそこでの違いも多少あるかも知れません。

ラップ計測比較

上記3種類の計測方法の平均差(公式タイム差)としてグラフにまとめてみます。 f:id:bizstation:20180626095210p:plain

正確なラップ計測は高精度GPSでも1桁足りない感じです。

高精度GPSのまとめ

  • コーストレースにおいてはとても有用です。非常にきれいなトレースが可能になります。
  • Android端末のGPSと比較すると、ラップ計測・スピード計測共に非常に精度が上がります。オフロードや簡易的に使いたい場合はとても良いかと思います。
  • ラップ計測の絶対精度は、磁気センサーや赤外線などには遠く及びません。
  • スピード計測は、マシンの動き(バンキング)やコーナーの最低速度なども含めてライディングの改善をしたい方にはあまり役立たないかも知れません。最高速などでエンジン比較などをされるだけでしたら高精度GPSでも良いかも知れません。

他に、タイム予測などを行うには簡単なアルゴリズムでできそうです。トレースのきれいさや機能の充実には不可欠かと感じます。

安くて性能の良い製品が簡単に入手できれば良いのですが、現在のところすぐにお勧めできる製品がありません。できれば、高精度のチップを使ってDrogger用のGPSユニットを作りたいなと思っています。

Droggerの詳細・ご購入は
https://www.bizstation.jp/ja/drogger/

*1:今回使用したGPSユニットはGPS有名メーカの物でしたが国内販売がなく容易に入手できないため非公開とさせていただきます

*2:QZSS みちびきはGPSを補完する衛星です。ビルの多い場所など上空可視範囲が狭い場合に精度向上が見込めます

GPSラップタイムセンサー

GPSでのラップタイム計測が可能になりました。従来の磁気と赤外線との併用が可能です。(アプリバージョン 1.2.60)

GPSでのラップ計測は、磁気と赤外線と比べてタイムの精度は劣りますが、以下のような場合にはとても便利です。

  1. オフロードなど、磁気や赤外線でのラップ計測がしにくいところでのロギング。
  2. 空燃比のセッティング時など、ラップタイムの正確さより簡単さが重要な用途。
  3. コースの環境が悪く磁気や赤外線で正しく計測できなっかた場合に、ロギングデータを救済する。
  4. 磁気や赤外線センサーの破損や断線など故障時のバックアップ

GPSラップタイムセンサー

GPSラップタイムセンサーはソフトウェアのセンサーです。従来よりDroggerは10HzでAndroidの位置情報をロギングしていました。このセンサーは、その情報からコース上のセンシング位置を通過した際のタイムを計算します。

磁気や赤外線でラップタイムを計測しロギングしたデータも、後からGPSラップタイムセンサーでラップタイム計算と表示が可能です。これにより、磁気や赤外線での計測がうまくなかった場合でも、ロギングしたA/Fや回転数、ストロークといったデータを正しく表示できます。

GPSラップタイムセンサーの最小タイムは、設定に関わりなく27秒です。これはカートコースなどメインストレートと並走するコースレイアウトでの誤判定を防止するための仕様です。

GPSラップタイムセンサーの精度

GPSラップタイムセンサーの精度はAndroid端末のGPSチップとアンテナ、電波状況(天候や電離層など)などで変化します。また、コース形状と計測ポイントでも精度が変わってきます。

京セラDIGNO E(比較的安価なAndroid)のGPSで、条件が良い場合で0~0.2 秒ほどの誤差がありました。ただ電波状況は刻々と変化するため、0.5秒程度またはそれ以上の差があることもしばしばあります。

単一のラップに関しては、あまり良い制度ではありませんが、10周の平均ラップといった場合であれば、その誤差は激減します。ラップタイムを重視して見る場合はそのような見方をされたほうが良いかと思います。

最新のAndroid端末では捕捉衛星数も多くなっていますので、より高精度で計測できるかと思います。別の機会に最新機種の精度も調べてみたいと思います。

使い方

組み込みのGPS検出ポイント

GPSラップタイムセンサーはコース上のある地点の通過を検出します。そのため、事前にその地点(検出ポイント)の指定が必要です。

オンロードのサーキットについては国内のほとんどのコースの検出ポイントがアプリに組み込まれています。

GPS検出ポイントリスト

GPSでの計測は、直線的に走行する距離をある程度(100m以上)取ると精度が良くなります。そのため、計測地点はメインストレートエンド手間付近になっています。ゴールラインが最終コーナーから十分な距離がある場合はゴールライン上に設定されています。

GPSラップタイムセンサーを有効にするとメータ画面右下枠[L/S]にGPSと表示されます。サーキットのGPS検出ポイントが取得できると緑色で、検出できない場合は赤色で表示されます。

コース名が実際と異なっていたり、GPSの文字が赤色の場合は正しくラップ計測できません。

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検出ポイントの手動設定

以下のような場合は手動で検出ポイントを設定します。

  1. 組み込みの情報に無い場合。
  2. 正しく検出コース名が検出されない場合。
  3. 検出ポイントをオリジナルで変更したい場合。

設定は以下の手順で行います。

  1. アプリの設定を開きます。
  2. [ラップタイム]-[GPS検出ポイントの指定]の順にタップします。
  3. [コース名] [検出ポイント緯度] [検出ポイント経度] [進行方向]を入力します。
    緯度、経度の調べ方は次のセクションをご覧ください。
  4. 最後に[この設定を使用する]をONにします。 f:id:bizstation:20180613135123p:plain

この設定に名前を付けて保存できます。名前と付けて保存する方法は以下のブログの「コースとマシンによる設定切替」をご覧ください。

drogger.hatenadiary.jp

検出ポイントの緯度、経度の調べ方

Googleマップを使用して座標を取得できます。Googleマップで目的のコースを拡大表示します。このときできれば航空写真にするとよりわかり易くなります。

検出した点(できれば100m以上の直線の後のコース幅の中央位置)をタップまたはクリックします。Androidであれば上の検索バーに、PCであれば画面下にポップアップした部分に、緯度、経度の数値が表示されます。 f:id:bizstation:20180613140720p:plain

進行方向はマップの真上が北になりますので画面に分度器等を当てて北から右回りに 0-360°の間で進行方向を読み取ります。 f:id:bizstation:20180613152207p:plain

現場で測位する方法もありますが、測位位置そのものがコースから外れている場合があり、精度をよくするため現在のところこのような方法を取っています。

走行時のラップタイム表示

タコメータ画面でGPSラップタイムセンサーのタイムを表示することができます。(デフォルトでは磁気または赤外線センサー) これは表示の切替です。磁気や赤外線での計測も同時に行われています。ロギングされたデータの表示時にそれらに変更することもできます。

  1. アプリの設定を開きます。
  2. [ラップタイム]-[GPS Lap センサーを優先する]をONにします。 f:id:bizstation:20180613153441p:plain

走行時と異なるラップタイムセンサーでデータのタイムを表示する

異なるラップタイムセンサーでタイムを解析するには、解析条件を変更します。条件の確認と変更は「データ情報」画面で行うことができます。

  1. データ一覧を開きます。
  2. ラップタイムセンサーを変更したいデータを長押しします。
  3. [プロパティー]をタップします。(アクションバーの①マーク)データ情報が表示されます。
  4. [ラップタイムセンサータイプ]を長押しします。
    f:id:bizstation:20180614120010p:plain
  5. [GPSラップタイムセンサーを優先する]のチェックを選択し[OK]をタップます。
    f:id:bizstation:20180614120022p:plain

これで、GPSラップタイムセンサーの有効/無効の切替ができます。あとは戻ってデータを確認してみてください。

GPSラップタイムセンサーで解析された場合、ラップ一覧画面のタイトルの後ろに(GPS Lap sensor)と表示されます。

ラップの計測開始ポイントかラップ終了ポイントでGPSの位置精度が11m以上で検出精度が悪かった場合は、タイムの文字がグレーで表示されます。

磁気か赤外線で計測されたデータをGPSラップタイムセンサーで表示する場合、最初の1周目または最後のラップが表示されない場合があります。これは、検出位置の違いにより最初または最後のラップ検出のデータが無い場合があるためです。

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本体ユニットなしでラップ計測をする

Bluetoothのペアリング済みデバイスに「DROGGER-00x」がなく、GPSラップタイムセンサー優先に設定すると、アプリのみでラップ計測することが可能です。

Droggerの詳細・ご購入は
https://www.bizstation.jp/ja/drogger/