ロードバイク用のデジタル勾配計が欲しいので構想してみる

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2015/10/06 10:22 am
Blog Category / 制作ログ
 

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ロードバイクで坂中心のルートを走っていると、自分が今登っているのか下っているのかが分からなくなる。今日は脚が回らない、えらく調子が悪いなと後ろを振り返ってみると、平坦だと思っていた道は、実際には結構な勾配がついていた。みたいな事がたびたびあって、自分の感覚と現実の剥離がストレスに繋がって気持ちが悪い。
そこで自転車用の勾配計が欲しいんだけど、GarminやSIGMAなどのハイエンドサイクルコンピューターには気圧勾配計が付いている機種があるものの大変高価で、他の安価なガジェットと言えば上の画像のようなアナログ勾配計が販売されている。
しかし、このアナログ勾配計は電源いらずで安価なものの、単純な構造ゆえに走行中に勾配を確認する用途には向いていないという事は明白なんだよな。勾配に特化した自転車用のメーターを探しても見つからないし、どうしたものかな。
無いなら作る
現在製作中の自作ヘッドアップディスプレイが完成間近なので、次の題材はこれや!という事でArduinoでロードバイク用のデジタル勾配計を作る事を考える。勾配が計測できるサイコンを買うのが最良の解決法だけど、そんな事は十分理解したうえで突き進みたい。
想像図
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あくまで妄想です
小型のArduinoと自宅に在庫しているマトリクスLED、3Dプリンタ製のケースで図のような感じに仕上げたい。電源は9V電池、もしくはモバイルバッテリー経由のUSB給電。Li-poバッテリーを使うことも考えたんだけど、非常に扱いが難しいバッテリーなので今回はパスということで。
道路勾配の計測方法

道路勾配[%] = 100 x 垂直距離[m]/水平距離[m]

これだと、高度は気圧高度センサで取得すればいいものの、水平距離をGPSもしくは車輪のマグネット経由で計測する必要があるので仕組みが複雑になってしまいそう。もっと単純でいいんだ。なので、

加速度センサで角度を計測 → 道路勾配[%] = (tan角度°)×100

正確な道路勾配は計測できないだろうけど、目安としては十分なんじゃないかな。
さっそく部品を購入
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だいたいの構想がまとまったので、早速AdafruitのArduino互換機と加速度センサをスイッチサイエンスで購入した。技術が低いので実現できるのかは不明だけど、とりあえずブレッドボード上でテストしていきたいと思います。


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