ウィンカーワイパー装置

【ウィンカーワイパー装置】

ウィンカーやワイパーレバーの付いた画期的アイテムを手に入れました。
今までは外付けでレバースイッチを付けてウィンカーを作っていたのですが、やっぱり「ハンドルを戻すとウィンカーレバーが物理的にもとに戻る」のが欲しかったんです。
この装置はそれができるようになっていたので購入してみました。
物理的な装置としては申し分ない精度で大満足なのですが、そこから出てくる信号を調べた所これがだめだめ。
自社開発したと思われるUSB出力するボードからノイズのように信号が出まくったりして使えません。

そこで今回Arduinoを使ってプログラムでこの装置を完璧に使えるものにしていきます。


そのまま繋いで出力テストするとビビりまくって信号がでてます




導通チェック
●●●　ワイパー　●●●

PIN番号	用途	信号
00	ーーー	GND
01	ワイパーINT	レバー倒し INT（オルタネート）：ON（INT位置を離れるとOFF）
02	ワイパーLOW	レバー倒し LOW（オルタネート）：ON（LOW位置を離れるとOFF）
03	ワイパーHI	レバー倒し HI（オルタネート）：ON（HI位置を離れるとOFF）
04	ライト	先端ひねり（モーメンタリ）：ON（手を離すと戻りOFF）
05	緊急ブレーキ	手前引き（モーメンタリ）：ON（手を離すと戻りOFF）
06	使用しない	間欠速度切替ひねり：７段階のアナログ出力

 

●●●　ウィンカー　●●●

PIN番号	用途	信号
00	－－－	GND
01	ハザード	中間ひねり（オルタネート）：前にひねるとON（戻らない）、元に戻すとOFF
02	ライトヘッド	先端ひねり２段目のみON：２段めを離れると（１段目にすると）OFF
03	ライトスモール	先端ひねり１段目＆２段目ON：１段目からもとに戻すとOFF
04	ウィンカー右	ウィンカー右（オルタネート）：上に倒すとON、戻すとOFF （ハンドル操作で機械的に戻る） ちょこっと倒しただけでもONして、手を離すとモーメンタリで戻るOFF 車線変更時に便利
05	ウィンカー左	ウィンカー左（オルタネート）：下に倒すとON、戻すとOFF （ハンドル操作で機械的に戻る） ちょこっと倒しただけでもONして、手を離すとモーメンタリで戻るOFF 車線変更時に便利
06	ライト遠目 パッシング	レバーを押し込み（オルタネート）：押し込むとON、手で元に戻すとOFF レバーを手前に引く（モーメンタリ）：引くとON、手を離すと自動で戻りOFF

 

●●●　リターダー　●●●

PIN番号	用途	信号
00	－－－	GND
01	使用しない	全OFF
02	思案中	左右回転のみワンショットON（２と３の違いをどうやって判断？）
03	思案中	左右回転のみワンショットON（２と３の違いをどうやって判断？）
04	思案中	押しボタンのみON（モーメンタリで手を離せば戻るOFF）
05	思案中	レバー下に倒すとOFF、それ以外全部ON　信号が他のものと反対なの注意 モーメンタリで手を離せば戻るON
06	思案中	レバー上に倒すとOFF、それ以外全部ON　信号が他のものと反対なの注意 モーメンタリで手を離せば戻るON

 

●●●　スターターボタン　●●●

PIN番号	用途	信号
00	－－－	GND
01	トレーラー付け外し	押し込み（モーメンタリ）：ON　手を離すと戻るOFF
02	使用しない	青色LED電源　+3.3v を入れると光る

 

配線
Arduino Leonardo への配線を考える

Arduino 信号PIN	装置PIN	装置機能	出力機能
00（RX）			使用しない
01（TX）			使用しない
02	ワイパー　06	間欠速度ひねり（アナログ７段）	配線しない
03	ワイパー　05	レバー手前に引く	緊急ブレーキ
04	ワイパー　04	先端ひねり	ライト
05	ワイパー　03	レバー倒し HI	ワイパー HI
06	ワイパー　02	レバー倒し LOW	ワイパー LOW
07	ワイパー　01	レバー倒し INT	ワイパー INT
08	ウィンカー　06	レバー向こうに倒す レバー手前に倒す	ライト遠目 パッシング
09	ウィンカー　05	ウィンカー左	ウィンカー左
10	ウィンカー　04	ウィンカー右	ウィンカー右
11	ウィンカー　03	先端ひねり１段目	スモールライト
12	ウィンカー　02	先端ひねり２段目	ヘッドライト
13	ウィンカー　01	中間ひねり	ハザード
18（アナログ入力 0)	スターター　01	押し込み	トレーラー付け外し
19（アナログ入力 1）
??（アナログ入力 2）
??（アナログ入力 3）
??（アナログ入力 4）
??（アナログ入力 5）

ライトスイッチについて
ウィンカーレバーの先端ひねりスイッチで実現する方法
OFF → 1段スモール：Lキー1回 → 2段ヘッド：Lキー1回 → 1段スモール：Lキー2回 → 戻すOFF：Lキー2回
OFF → 1段スモール：Lキー1回 → 2段ヘッド：Lキー1回 → 1段スモール：Lキー2回 → 2段ヘッド：Lキー1回
OFF → 1段スモール：Lキー1回 → 戻すOFF：Lキー2回

1段目、2段目にて　OFF → ON：Lキー1回、ON → OFF：Lキー2回出せば実現できる


ウィンカーレバーについて
機械的に戻るときに勢いがあると反対側のスイッチが瞬間ON/OFFしてしまう
ウィンカーレバーの挙動を信号の立ち上がり（OFF → ON）、立ち下がり（ON → OFF）を捉えてコントロール、しかも取りこぼしなしのプログラムのため、この瞬間的な動作も反映してしまうことがわかったため考えを変更
各信号の状態が0.3秒間変化がないことを確認（チャタリング解消）し、ウィンカーを出してからOFFしたあとは
0.5秒間の空白時間を設けることでこの問題を解消


ワイパーレバーについて
ワイパーの信号 INT・LOW・HI を信号の立ち上がり（OFF → ON）、立ち下がり（ON → OFF）を捉えてコントロールしようとしたが、それぞれの信号のタイミングがずれた場合に対応できないことがわかったため考えを変更
各信号の状態が0.3秒間変化が無いことを確認（チャタリング＆信号ズレ解消）した後、各フェーズの出力をする
 

//    OFF → INT      000 → 001    pint_WP_Control = 1;    増1回
//    OFF → LOW    000 → 010    pint_WP_Control = 2;    増2回
//    OFF → HI        000 → 100    pint_WP_Control = 3;    増3回

//    INT → OFF      001 → 000    pint_WP_Control = 4;    減1回
//    INT → LOW     001 → 010    pint_WP_Control = 5;    増1回
//    INT → HI          001 → 100    pint_WP_Control = 6;    増2回

//    LOW → OFF    010 → 000    pint_WP_Control = 7;    減2回
//    LOW → INT     010 → 001    pint_WP_Control = 8;    減1回
//    LOW → HI       010 → 100    pint_WP_Control = 9;    増1回

//    HI  → OFF       100 → 000    pint_WP_Control = 10;   減3回
//    HI  → INT        100 → 001    pint_WP_Control = 11;   減2回
//    HI  → LOW      100 → 010    pint_WP_Control = 12;   減1回


ーーーーー　以前の考え方（うまく行きませんでした）　ーーーーー
ワイパー増、ワイパー減　2種類のキー入力を使って、OFF・INT・LOW・HI 位置を実現する方法
OFF → INT：増1回 → LOW：増1回 → HI：増1回 → LOW：減1回 → INT：減1回 → OFF：減1回
INT、LOW、HI はそれぞれ自分のポジションでON、自分のポジション以外ではOFFになるのがやっかい
INT → LOW の時、タイミング的に INT：OFF → LOW：ON となるのか LOW：ON → INT：OFF になるのか。。。
INT：OFF になった場合、これは LOW に切り替えのときの OFF なのか、INT → OFF位置 での OFF なのか？

状態フラグを設けて制御する
OFFのとき状態フラグOFF
INT：OFF → ON
　　　状態フラグOFF ：増1回して状態フラグINT
　　　状態フラグINT   ：なにもしない
　　　状態フラグLOW：減1回して状態フラグINT
　　　状態フラグHI　 ：減2回して状態フラグINT
INT：ON → OFF
　　　状態フラグOFF ：なにもしない
　　　状態フラグINT   ：減1回して状態フラグOFF
　　　状態フラグLOW：なにもしない
　　　状態フラグHI     ：なにもしない
LOW：OFF → ON
　　　状態フラグOFF ：増2回して状態フラグLOW
　　　状態フラグINT   ：増1回して状態フラグLOW
　　　状態フラグLOW：なにもしない
　　　状態フラグHI     ：減1回して状態フラグLOW
LOW：ON → OFF
　　　状態フラグOFF ：なにもしない
　　　状態フラグINT   ：なにもしない
　　　状態フラグLOW：なにもしない
　　　状態フラグHI     ：なにもしない
HI：OFF→ON
　　　状態フラグOFF ：増3回して状態フラグHI
　　　状態フラグINT   ：増2回して状態フラグHI
　　　状態フラグLOW：増1回して状態フラグHI
　　　状態フラグHI     ：なにもしない
HI：ON → OFF
　　　状態フラグOFF ：なにもしない
　　　状態フラグINT   ：なにもしない
　　　状態フラグLOW：なにもしない
　　　状態フラグHI     ：なにもしない