どういうわけか，リセットが多発します．
高校生指定モータを使用している機体にばかり起こります．
路面との摩擦による静電気でしょうか？
それともモータのノイズでしょうか？
モジュール部品を組み込んで走行データを取りたいのに．
おかげで開発が全く進みません．
byコンピュータ制御科
ステアリング制御用のモーターとギヤを角パイプに収めてパッケージングしました。
それぞれの軸を上下２個のベアリングで支持し、ギヤの軸間距離をつめてガタの出ないようにセッティングしているため、この部分の精度と動きのスムーズさは過去最高のできばえです。
シャーシに組み込んで試走の結果が楽しみです。
マイコンカーのタイムを向上させるために必要なステアリング歯車のガタを解消することが横須賀大会後の重要課題です。
写真はその部分の歯車の噛み合わせを再現したものですが、左がマクソンモータにつくピニオンギヤ、右は前輪タイヤに直結したギヤです。それぞれ２０枚と６０枚の歯数の組み合わせでモジュールは０．５なので軸間距離は０．５*（２０＋６０）／２＝２０となります。
角パイプにあけた８個の穴はすべて同じに見えますが、じつは距離がビミョ～に違います。上から２０ミリ、１９．９５ミリ、１９．９３ミリ、１９．９０ミリです。
２０ミリでは明らかなガタ（バックラッシュ：backlash）があります。１９．９５ミリでは注意すれば気づく程度のわずかなものです。１９．９７ミリになると全く感じなくなります。そして１９．９０ミリでは明らかに噛み合いがきつくなります。
マイコンカーでは走行中に頻繁にステアリングの切り替えがありガタの存在は制御レスポンスの低下だけでなく歯車の寿命にも悪影響を与えてしまいます。逆に過度な締め付けはスムーズな動作を阻害し歯車の摩耗を促進します。
この部分はマイコンカー制御のキモであるため軸間距離の最適値については継続的な検証が必要なようです。
ステアリング制御用に使っている高性能なマクソンモータですが、ギヤヘッドのシャフトにあるガタがステアリングレスポンスに悪影響を及ぼします。
このガタをいかに無くすかでマシンのタイムがワンランク違ってきます。これまでラジアル方向のガタばかり気にしていましたが、実はスラストについても対策してやらないといけないようです。
今回ステアまわりのロスをなくしスムーズに動作するような部品を製作してみました。まだ走らせてはいませんが手で動かした限りでは今まで以上の動きをしているようです。
ついでに、ステア部の剛性をあげるためにタワーバーに相当する部品も作ってみました。
連休明けの試走が楽しみです。
注文していたゲートドライバが届いたので，早速動作チェック．
とりあえず正転，逆転，ブレーキ動作することを確認．
当初の目的であるPWM周波数を上げてみた．
モータの時定数の1/10の周期（200kHz）で動作OK！
そしてわかったこと．
コアレスモータ，これは曲者である．
以下，モータのシャフトに20Tの歯車を付けた状態で駆動してみた結果です．
＠マクソンコアレスモータ
1kHzではduty10%で回転数が高い（なぜ？）
dutyを上げていっても殆ど回転数が変わらない（なぜ？）．
10kHzでもその傾向は変わらず．
200kHzにしてみると，dutyに合わせて回転数が変わっていく感じ．
＠指定モータ
1kHzだとdutyに対してリニアでない感じ．
10kHzあたりで，リニアに追従していく感じです．
定量的な測定はしていませんが，そんな傾向がありました．
無負荷回転数で比較するだけでは何ともいえませんが，
モータによって適切なPWM周波数があるんでしょうね．
操舵モータだけでも200kHz駆動にすべきか，悩むところです．
byコンピュータ制御科
９／３
懸案事項であるステアリング部の振動除去の対策として，
センサアームの取り付け部の強化を行った．
フロントギヤボックスに実車でいうタワーバーを取り付け，
昨日届いたプラヒンジを取り付ける．
明らかに剛性が上がった．
ステアリングモータを動かしてみると，
振動が見事に収まっている！
ゲインを上げても振動がない！
DIP-SWで設定可能な最大のゲインにしても振動なし！
タイムは計らなかったが，今までの限界より上の設定で完走．
まだセンサアーム自体の捻り剛性が低いので，
その辺を改良すればタイムをさらに縮められそうだ．
９／４
ステアリングモータのPWM周波数を上げるために，
自作でドライブ基板を設計することにした．
さてどうなることやら．
ゲートドライバが発送されたとDigi-keyから連絡が入った．
来週月曜日には届くかな？
しかし設計は行っているものの，疑問がある．
現在使っているマクソン製コアレスモータの電気的時定数は，約43.4μsである．
時定数の1/10程度をPWM周期にすると聞くが，そうなると周波数にして約230kHzとなる．こんな周波数をマイコンで制御できるのだろうか？
byコンピュータ制御科
９／1
MCR横須賀大会の結果を踏まえて，マシンを改良をしていきたい．
まずは，Z君から指摘のあったセンサアームの変更．
さらにサーボモータのPWM周期の変更．
そのためには，ドライバ基板を自作する必要がある．
早速，ドライバICをネットで注文．
「納期は9/26です」との回答．
そ，それは遅すぎる！
さて他の方法を考えるか．
９／２
横須賀大会で苦しめられた，スネークロードを追加した新コース設計．
製作工数を上げないようにするのが大変でした．
巷で用いられているセンサアームに付けるプラヒンジが届いた．
東急ハンズ渋谷店で通販購入．
モータのPWM周期を1kHzから上げて実験してみた．
2kHz・・・OK
4kHz・・・OK
8kHz・・・ん！動作がおかしい．
割り込みプログラムがうまく動作していない気がする．
ｂｙコンピュータ制御科
8/24
大会当日の朝，横須賀中央駅近くの宿を出発して，会場に8:30頃到着．
サブアリーナ前には，参加者の人だかりが．
9:00にサブアリーナの玄関が開放され，参加者がなだれ込む．
予選1本目は試走での設定と同じにしスタート．
しかし，レーンチェンジ後にコースアウト．
昨日の試走では問題なかったのに・・・．
ログを解析し原因を突き止め修正を行った．
1本目の設定で，ストレート，カーブともに問題なかったため，一段設定を上げて予選2本目をスタート．
無事にレーンチェンジを通過し完走．
初めての大会でタイムを残せてとりあえずOK．
さあ終わったと機材を片付けようと思っていたが，「決勝トーナメントに出場できるみたいです．」との生徒からの連絡が入った．
マシンの調整に追われ，他の参加者の結果を注視していなかったため，ちょっとびっくり．
あわてて，電池の充電を行う．
決勝トーナメントは，ＧＴマイコンクラブの深澤さんとの対戦．
予選で16"03の相手ということで，タイムが3秒離れていたため，マシンのポテンシャルを試そうと，さらに一段設定を上げて限界を試してみました．
やはり，コースアウト．
坂道下のクランク挙動が乱れました．
今回の大会を目標にして取り組んで参りましたが，マシン開発，大会参加で多くのことを学ぶことができ，多くの課題も見つかりました．
また，今大会に臨むにあたって協力していただいた皆様に感謝いたします．
ｂｙコンピュータ制御科
8/23
小雨混じる中，大会会場である横須賀アリーナに12時前に到着．
会場1Fのレストランで「海軍カツカレー」を食し，試走前に景気を付ける．
13時にサブアリーナ2Fの会場に乗り込む．
会場は，室内競技場をマイコンカーコース，選手控え，ドラッグカーコースの
3つのエリアに分割され配置されていた．
早速，選手控えに設置されていた電源タップを確保し，マシン調整の準備に取りかかろうとする．
しかし，コースを疾走する他の参加者の走りに魅了され，14時頃まで見とれていた．
低速で調整するマシン，見たこともない速さで周回するマシン，コースアウトするマシン，
皆さん，真剣に取り組んでいました．
初めての大会参加ということで，試走までの手順がわからなかったが，
どうやら走る前に車検を行い，試走の順番を待つ列に並ばなければならないことがわかった．
試走は，実行委員会の係員の指示に従い，2人ずつスタートさせる．
スタートさせる前に，一緒に走行させる方とインもしくはアウトスタートかを
確認しなければならない．
これもまた初めてだったので，試走の順番が回ってくる時に
「どっちにしますか？」と聞かれたので，
何のことやらわからず，戸惑ってしまいました．
聞いてきた方が，富山県立砺波工業高校の生徒さんであったことを良く覚えています．
早速，試走を行う．
初めてのコースなので，超安全モードで走行．
とりあえず完走する．
2回目の試走前にタイヤが外れるアクシデント！
不具合箇所を修理し，2回目の試走を行ったが，そこでまたアクシデント！
スタート後，10cm動いて，その後停止！
せっかく長蛇の列を並んだのに，まともに走行できずコースを後にしました．
どうやらエンコーダのパルスがCPUに伝わっていないことが原因．
予備のCPUボードに交換し，修正を行った．
3回目の試走では，設定を上げて走行させたが，無事完走．
その日の試走を終える．
明日も，無事に走ってくれることを祈りながら・・・．
ｂｙコンピュータ制御科
8/20
・アナログセンサの左右のバランスが崩れてしまったため，不安定に．原因究明を急ぐ．
8/21
・ステアリング用のモータのギヤヘッドが壊れる．
・type.S基板が原因で2つの前輪駆動用モータが動作不能．
・エンコーダの出力があり得ない値に．
3m/s走行10msサンプリングで58パルスのはずなのに，int型で負値になる場合がある．
とんでもない周波数だ．
・なぜかステアリングが安定しなくなる．
等々のトラブルで，困り果てる．
普段なら，一つ一つ原因を究明して対策を施そうとするが，
今週末が横須賀大会．
大会直前で，これほどまでにトラブルが重なるとは・・・．
途方に暮れていても始まらないので，気を取り直してこつこつ対策！
8/22
昨日のトラブルをだましだまし解消し，なんとか走るようになった．
しかし，不安な点がいくつかある．
1.いまだにステアリングの振動が収まらない．
→ステアリング部のガタを完全に解消しなければならない．
2.走行時にしばしばリセットする．
→路面とタイヤとの間の摩擦による静電気かと思われるが，
世に言われている対策は行っているが，完全に解消されていない．
3.クロスライン，ハーフラインがうまく読めない場合がある．
→ステアリングのガタが大きな原因かと思われる．
メカの不具合をソフトで補おうとログを参考にしながら対策を行ったが，
それでもソフトウェアによるフェールセーフの余地はまだまだ残っているはずである．
その検討をするまでに至らなかったのが残念．
それでも，８／２４は大会なので，
現在のマシンのポテンシャルを最大限発揮できればと思います．
また，間近で大会常連のマシンを拝見できることも楽しみです．
過去の大会の模様を動画で見ていますが，
颯爽と安定して速く走っているマシンの裏側では，
その開発者の多大なる苦労あるのだろうと推察いたします．
大会参加者と交流や情報交換ができたら良いなと思います．
そして，一緒に参加する生徒たちが大会の中で，
何かを感じてくれたらなと思います．
ｂｙコンピュータ制御科
・アナログセンサの左右のバランスが崩れてしまったため，不安定に．原因究明を急ぐ．
8/21
・ステアリング用のモータのギヤヘッドが壊れる．
・type.S基板が原因で2つの前輪駆動用モータが動作不能．
・エンコーダの出力があり得ない値に．
3m/s走行10msサンプリングで58パルスのはずなのに，int型で負値になる場合がある．
とんでもない周波数だ．
・なぜかステアリングが安定しなくなる．
等々のトラブルで，困り果てる．
普段なら，一つ一つ原因を究明して対策を施そうとするが，
今週末が横須賀大会．
大会直前で，これほどまでにトラブルが重なるとは・・・．
途方に暮れていても始まらないので，気を取り直してこつこつ対策！
8/22
昨日のトラブルをだましだまし解消し，なんとか走るようになった．
しかし，不安な点がいくつかある．
1.いまだにステアリングの振動が収まらない．
→ステアリング部のガタを完全に解消しなければならない．
2.走行時にしばしばリセットする．
→路面とタイヤとの間の摩擦による静電気かと思われるが，
世に言われている対策は行っているが，完全に解消されていない．
3.クロスライン，ハーフラインがうまく読めない場合がある．
→ステアリングのガタが大きな原因かと思われる．
メカの不具合をソフトで補おうとログを参考にしながら対策を行ったが，
それでもソフトウェアによるフェールセーフの余地はまだまだ残っているはずである．
その検討をするまでに至らなかったのが残念．
それでも，８／２４は大会なので，
現在のマシンのポテンシャルを最大限発揮できればと思います．
また，間近で大会常連のマシンを拝見できることも楽しみです．
過去の大会の模様を動画で見ていますが，
颯爽と安定して速く走っているマシンの裏側では，
その開発者の多大なる苦労あるのだろうと推察いたします．
大会参加者と交流や情報交換ができたら良いなと思います．
そして，一緒に参加する生徒たちが大会の中で，
何かを感じてくれたらなと思います．
ｂｙコンピュータ制御科