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kon104 2021年03月28日作成 (2021年03月28日更新)
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iPadやPC問わずフィットネスバイクとストリートビューを連動するアダプター製作

iPadやPC問わずフィットネスバイクとストリートビューを連動するアダプター製作

はじめに

リモートワークや外出自粛で巣ごもり生活が多くなったので
運動不足解消にフィットネスバイク(エアロバイク)を買ってみましたが、
ご多分に漏れず長続きしなかったので、ArduinoでGoogleストリートビューと連動するアダプターを作ってみました。

先駆者「【フィットネスバイク】のインターネットを作る!!」の事例等では、
ペダルのフィードバックをインターネット経由でストリートビューの進行に反映しているが、
今回作ったアダプターはUSBキーボードとして機能するため、ダイレクトにデバイスに伝わるので、
Windows PCやMacはモチロンのこと、iPadやAndroidのデバイスでも動作し、
エアロバイクとデバイスに繋ぐだけの簡単セットアップで、気軽にエクササイズを開始できます。

ハンドルの舵取りはジョイスティックで操作します。

なお、USBデバイスとして動作させるにはATmega32u4搭載のArduinoを利用するのが手っ取り早いので、
今回の製作では該当コントローラーを搭載しているArduino Microを使っています。

イメージ

利用イメージ

ここに動画が表示されます

アダプター

ダイソーの500円コインケースを加工して、Arduino Microとジョイスティックを組み込みました

キャプションを入力できます

加工したコインケースに配線前のArduinoを組み込んだ状態(左)と、iPadとフィットネスバイクに実際に繋いだ状態(右)

キャプションを入力できます

構成

システム全体の構成図です

キャプションを入力できます

  • 利用しているフィットネスバイクは「ALINCO クロスバイク4417
    • ペダルの回転判定のメーターへの連動は、オーディオケーブルが使われている
  • メーターへの接続直前にオーディオ分配ケーブルを割り込ませ、アダプターを接続できるようにする
  • アダプターがストリートビューの進行を制御する
    • ペダルの回転でストリートビューを前進する
    • ハンドルの舵取りはジョイスティックで左右転回する
  • Lightning端子のiOSデバイスは「Lightning - USBカメラアダプタ」を使いUSBケーブルへ接続する
  • アプリ版のGoogleマップはキーボード移動に対応していないので、iPad/iPhone、Androidの場合でもブラウザ版を利用する

材料

部品 型番 個数
マイコンボード Arduino Micro ピンヘッダ無し 1個
オーディオジャック ステレオジャック 3.5mm 1個
オーディオケーブル ステレオ分配ケーブル 3.5mm (メス⇔オス×2) 0.2m 1本
ジョイスティック ジョイスティック モジュール 1個
ケーブル(オーディオジャック接続) ジャンパワイヤ(オス~オス) 2本
ケーブル(ジョイスティック接続) ジャンパワイヤ(オス~メス) 5本
スペーサー 絶縁POM(ポム)スペーサー 六角 M3×15mm [RoHS] 4個
ネジ EV型導通ビス M3×5mm 8本
ケース コインケース 500円玉 1個

回路図

キャプションを入力できます

部品 部品ソケット Arduinoピン ケーブル色
オーディオジャック RIGHT(RING) GND
LEFT(TIP) D4
ジョイスティック VCC D7 水色
VERT A3 オレンジ
HORZ A0 黄緑
SEL 5V
GND GND

ソースコード

link-pedal2key.ino

#define DEBUGLOG 0 #if DEBUGLOG // definitions to log for debug when not to use 'keyboard.h'. #define KEY_UP_ARROW 'U' #define KEY_DOWN_ARROW 'D' #define KEY_LEFT_ARROW 'L' #define KEY_RIGHT_ARROW 'R' #else #include "Keyboard.h" #endif #define BIKE_PIN 4 #define LED_PIN 13 #define SW_PIN 7 #define X_PIN A0 #define Y_PIN A3 #define WAITING_MSEC 125 #define MAX_ROTATION 3 int rotation = 0; boolean stat_p = false; #define MAX_POS 1024 boolean stat_l = false; boolean stat_r = false; boolean stat_u = false; boolean stat_d = false; void printNumberOfRotation(int now, int max) { Serial.print("The pedal has rotated "); Serial.print(rotation); Serial.print("/"); Serial.print(MAX_ROTATION); Serial.println(" times."); } void printKeyboardEvent(String event, char key) { Serial.print(event); Serial.print(" keyboard ["); Serial.print(key); Serial.println("]"); } boolean ctrlStick2KeySmall(int pos, boolean stat, char key) { if (pos < (MAX_POS / 5)) { if (!stat) { Keyboard.press(key); stat = true; printKeyboardEvent("Pressed", key); } } else { if (stat) { Keyboard.release(key); stat = false; printKeyboardEvent("Released", key); } } return stat; } boolean ctrlStick2KeyLarge(int pos, boolean stat, char key) { if (pos > (MAX_POS - MAX_POS / 5)) { if (!stat) { Keyboard.press(key); stat = true; printKeyboardEvent("Pressed", key); } } else { if (stat) { Keyboard.release(key); stat = false; printKeyboardEvent("Released", key); } } return stat; } void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); Keyboard.begin(); pinMode(BIKE_PIN, INPUT_PULLUP); pinMode(LED_PIN, OUTPUT); pinMode(X_PIN, INPUT); pinMode(Y_PIN, INPUT); pinMode(SW_PIN, INPUT_PULLUP); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: int pedal = digitalRead(BIKE_PIN); if (pedal == LOW) { if (!stat_p) { rotation++; printNumberOfRotation(rotation, MAX_ROTATION); if (rotation >= MAX_ROTATION) { Keyboard.press(KEY_UP_ARROW); Keyboard.release(KEY_UP_ARROW); digitalWrite(LED_PIN, HIGH); delay(WAITING_MSEC); digitalWrite(LED_PIN, LOW); rotation = 0; } stat_p = true; } } else { stat_p = false; } int x_pos = analogRead(X_PIN); int y_pos = analogRead(Y_PIN); stat_d = ctrlStick2KeySmall(x_pos, stat_d, KEY_DOWN_ARROW); stat_u = ctrlStick2KeyLarge(x_pos, stat_u, KEY_UP_ARROW); stat_l = ctrlStick2KeySmall(y_pos, stat_l, KEY_LEFT_ARROW); stat_r = ctrlStick2KeyLarge(y_pos, stat_r, KEY_RIGHT_ARROW); }
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  • kon104 さんが 2021/03/28 に 編集 をしました。 (メッセージ: 初版)
  • kon104 さんが 2021/03/28 に 編集 をしました。
  • kon104 さんが 2021/03/28 に 編集 をしました。
  • kon104 さんが 2021/03/28 に 編集 をしました。
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    wiのアイコン画像 wi 2021/04/13

    こんにちはwiです。
    興味があり質問させて頂きます。
    クロスバイクの回転数(距離)とマップの距離はある程度シンクロされるのでしょうか?
    よろしくおねがいします。

    kon104のアイコン画像 kon104 2021/04/14

    こんにちは、興味持っていただきありがとうございます。

    正直言うとシステム的に厳密なシンクロはできておりません。

    3kmを走るのに必要としたペダル回転数とストリートビューの遷移数を、
    全国いくつかの箇所でサンプルを取ったところ、だいたい3ペダル漕ぐとストリートビューが一つ遷移の状況でした。

    その統計より、ペダル3回転すると一つストリートビューを遷移する様にプログラムを実装しており、
    ソースコードでは「#define MAX_ROTATION 3」の定数がストリートビューを遷移させるペダル回転数の閾値となっております。
    (将来的には、MAX_ROTATIONの定数も、ダイヤルなどで可変的にできると汎用性が増すな。とか、ふと思いつきました)

    1 件の返信が折りたたまれています
  • Opening
    takのアイコン画像 tak 2023/05/01

    こんにちは。
    興味を持ち、リストアップされた商品を購入し、初めて電子工作をしています。

    kon104さんはフィットネスバイクの信号を利用して
    ストリートビューに反映させていますね。

    私の場合、ロードバイクが家にあり、新たにフィットネスバイクを買い足すのは
    部屋が狭くなるので嫌だなと思いました。

    そこで用意したものは

    ・キャットアイ(CAT EYE) サイクルコンピュータ VELO9 CC-VL820 有線式
    https://www.amazon.co.jp/gp/product/B007NE348Q/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o00_s00?ie=UTF8&th=1

    ・ミノウラ ローラー台 LR760
    http://www.minoura.jp/japan/trainer/unavailable/tire-drive/lr760.html

    です。
    ブログ記事と同じ工作で、ストリートビューを使えますか?

    また、初めてArdunio IDE でプログラミングを行いました。
    書き込みを行い、「コンパイル完了」が出たのち、しばらくすると
    「書き込み中」と出続けています。

    このままうまくいくのかわからない状態です。

    ちなみに、現況は
    Ardunio Micro をmicro USB タイプBでPCに接続し、
    ブラウザでストリートビューを開いた状態でジョイスティックを動かしても
    何も反応しない状態です。
    Ardunio microの基盤は青点滅と 黄緑点滅を繰り返しています。

    ご回答いただければ幸いです。
    よろしくお願いいたします。

    kon104のアイコン画像 kon104 2023/06/08

    こんにちは、興味持っていただきありがとうございます。

    ブログ記事と同じ工作で、ストリートビューを使えますか?

    サイクルコンピュータの仕様が把握できていないので正確なことは言えませんが、
    恐らく難しいかと思います。

    今回利用している「ALINCO クロスバイク4417」では、
    ペダルを漕ぐとメーターに繋いでいるオーディオケーブルに電気信号が流れてくるようになっており、
    その電気信号の動きをオーディオジャックのRIGHT、LEFT、GNDの3つの端子で、

    https://msp.c.yimg.jp/images/v2/tpvPBYOX1wpNVI1UoNSgEkk11uGn0VaIL7P_hOn9d2UXQ4IGJWl42VGDEZP4qukbXRetAQkxVtesqU_CXbiATIME5UysgunvQasYTTBjzUL7aHQxeTnjNde1s6GeEsI9GKKE3xj58As2BTAP_6eqyVDC89SnC7J-BRSHS1Q625s=/4p3a.png

    LEFT端子がLOWになるとべダルが漕がれた状況であるため、
    それを判断して動作するプログラムとなっております。

    と言うように、
    かなり「ALINCO クロスバイク4417」の動作仕様に依存したソースコード実装となっていますので、
    難しいのではないかと考えております。

    「書き込み中」と出続けています。
    このままうまくいくのかわからない状態です。

    恐らくですが、
    Arduino IDEとArduino実機の接続がうまくいっていない気がしております。

    まずは、以下サイトのLチカの様な単純なプログラムで環境準備から開始頂くのが良いと思っております。
    https://romly.com/archives/2017/10/arduino_led_blink.html

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