ママチャリGP用GPSシステムの反省

1月8日に富士スピードウェイでママチャリGPがありました。
ライダーとしても参加しましたが、今回の主な目的はGPSシステムのフィールド
テストです。
今回持っていったGPSシステムの構成は以下の通りです。

送信機側:
XBee ProとGPSモジュール(GT-723F)、OpenLogを合わせたもの
Eneloop8本直列したものをDC-DCコンバーターを使って3.3Vに調節した電源を使用
送信機側を全部タッパーにつめて、自転車の前かごにガムテープで固定。

受信機側:
XBee ProとArduino、e-Dispの組み合わせ。送信機から送られてきた生のGPSデー
タを、Arduinoで解析してe-Dispに表示するようにプログラムを作成。バッテ
リーはQE-PL201を使用。省電力モードを積む時間はなかったので全部つけっ放
し。受信機側のXBee Proは、2Mぐらいの高さに設置した。

送信機側コスト:
XBee Pro ZBワイヤアンテナ型 2,500
GPSモジュール GT-723F 3,500
OpenLog 2,500eneloop(単三) x 8本 2,400
DC-DCコンバータ(CE-1004-TP) 500

受信機側コスト:
Arduino Uno 3,000
小型LCD　e-Disp3 4,500
USB電源 Panasonic PL201 4,000
ユニバーサル基盤、レギュレータ　500ぐらい

・・・全部新品で買うと2万ぐらいかかりますね。秋月電子かスイッチサイエン
スで部品はそろいます。e-Dispは桜パーツで買いました。


実験結果

送信機側の電池:8時間程度動作した後の電圧は10.4V。まだまだ電池は元気そう
なので20時間具合は問題なく動くかも。
GPS+OpenLogについて:GPSの精度は問題なし。1秒間隔で出力されるデータを7時
間程度OpenLogで保存すると6MBになるが、OpenLogに挿してあるSDカードの容量
は2GBあるのでかなり余裕あり。

受信機側の電池:5時間ほど稼動させたところでランプがオレンジになった(≒残容
量70%を切った)ので、10時間程度は持ちそう。e-DispのバックライトをOn/Offす
ればもっと稼働時間は延びるはず。

XBeeの通信距離について:思った以上に通信距離が伸びなかった。通信できた最
大距離はピットロードの直線での200m程度。建物があるとほとんど通信できず。

という訳で、今年のGPSシステムはいまいちな結果になりましたが、GPSの生ログ
が取れたのと、消費電力量のデータもとれたので、来年のGPSシステムの基礎
データとして活用できそうです。


来年に向けての計画:

•  客席側のほうが見通しがよいので、客席最終コーナー寄りにルータ設定のXBeeを設置して通信可能エリアを拡大し、マルチホップでデータがピットに届くようにする。障害物はほぼ無いので最終コーナーを曲がってきたところぐらいから通信できるようになるはず。
•  自転車の位置情報を最終コーナー付近からピット付近に絞って、より見やすい画面(or 基盤)にしておく。e-Dispは表示しやすくてよかったが、みんなで見るには画面が小さすぎた。LEDを20個ぐらい基盤につけて、点滅させたほうが現地ではわかりやすいかもしれない。

その他基礎実験系:

•  見晴らしが良く、小さい丘があるところなどで、実際のところ何メーターぐらいXBee Pro同士で通信できるかを確認する。 
• 2.4GHzの電波(というか電波自体)について勉強しておく。
•  XBeeによるメッシュネットワークの構築をできるようにしておく。
•  もう少し上位にいけるように筋トレ。