ママチャリグランプリ用GPSシステムの構築

来年1月の上旬に、スーパーママチャリグランプリが富士スピードウェイで開催されます。
今年も友人たちと参加する予定です。

レース中は１〜２周おきにドライバーを交代するのですが、ドライバーがどこを走っているかわからないため、交代準備などの時間がなかなか読めません。ピットロードは混雑しているので、なるべくピットロードでの待ち時間を減らしたいところです。
去年はAndroid搭載の携帯を2個使って場所把握を行いそこそこ役に立ったのですが、電波状態が安定せず、現在地を受信できないこともありました。

そこで今年は携帯電話を使用するのではなく、XBee Proを使って通信を行うことにしました。
XBee Proの見通し通信距離は1500m程あるので、レーシングコース全体はカバーできる計算です。

今回のママチャリグランプリ用のGPSシステムのハードウェア構成は以下のとおりです。

送信側

• Xbee Pro ZB (End device構成)
• GPSモジュール(GT-723F)
• DC-DCコンバータ CE-1004-TP (3.3V出力設定）
• OpenLog+2GB MicroSDカード
• Eneloop 6本直列

受信側

• Arduino
• XBee Pro ZB (Coodinator構成)
• レースコース上にLEDを配置した基板
• モバイルブースターなどの5V電源

システムの概要

• GPSモジュールの出力をXBeeのVInとOpenLogのRxIに接続。
• 自転車側XBeeからピット側XBeeに向けて、GPSモジュールの出力(NMEA形式)をそのまま送信。
• ピット側のXBeeにつながっているArduinoがNMEAを解釈し、自転車の位置に一番近いLEDを光らせる。
• 大体の場所がわかるので、ピットでのんびりできる

GPSモジュールの予備実験を家の周りでしたところ、10~20mぐらいの誤差内で捕捉できることを確認できました。GPSモジュールはOK。
OpenLogの実験もやってみたところ、GPSモジュールの生データを10分間記録するとデータ量が大体300kBだったので、電池が切れなければ2GBのMicroSDに1000時間ぐらい記録できそうです。なのでOpenLogもOK。

残る予備実験はXBeeの長距離通信と駆動時間の実験です。