2016年11月13日日曜日

マウントの鬼 自作マウントでやっと理想的な位置にセットできたユピテルバイク用ナビ(MCN46si)


 昨年スピード違反で捕まったのを機にユピテルのレーダー付きバイクナビを取り付けてから一年半が経ちました。未だこれのおかげで助かったという経験はありませんが、バイク専用ナビの安定した動作と使用感には満足しています。慌てて取り付けたものですから、元々付いていたRAMマウントのUボルトベースを利用しました。そのためナビの位置がタンク寄りになってしまい、メーターから離れ過ぎているのがずっと気になっていました。

乗車状態での写真 ナビがガソリンタンクに寄りすぎて、メーターとの視差が大きい

メーターを読む時よりもさらに視線を落としてやらないと、ナビ画面が確認できません。進行方向 → メーター → ナビと視線移動が大きくなってしまい危険です。さらに、ナビがタンク側にせり出してしまい、大きいタンクバッグはつけられません。

 原因はRAMマウントの基本構造にあります。ハンドルバー中央に取り付けられたUボルトベース(RAM-B-231U)とナビのクレードル下に付けられたAMPSホールパッド(RAM-B-347U)の間をショートアーム(RAM-B-201U-A)で連結しています。

二つのボール間をアームで連結する構造のため、アームは省略できない

二つの1インチボールをアームで挟んで固定する構造のため、位置的にアームが不要な場所でも必ずアームを入れなければなりません。一番短いアーム(ボール間4.5センチ)を使用しましたが、その分タンク寄りになってしまいました。

 アームを真っ直ぐに立てればナビをハンドルの上に持ってこれますが、今度は上に行き過ぎてライダーの顔に近づいてしまいます。老眼のため、あまり近いと字が読めません(情けない.....)。

アームを立てればハンドル真上になるが、高さが高過ぎ

適当なマウントを見つけたら交換して、ナビの位置を直そうと思ったまま一年半も過ぎてしまいました。高機能なCADソフト(Fusion360)と3Dプリントサービスでオリジナルマウントを作っては実戦で活用できることに味をしめ、ナビ位置を変えるための自作マウント作りに挑戦してみました。


RAMボールに直接取り付け可能なマウントを設計


 1インチ(25.4mm)のRAMボールにアーム無しで直接取り付けできるナビ用マウントを設計します。ユピテルナビ(MCN46si)付属のクレードルのネジ穴はAMPSホールパターンという規格で造られています。これはGarminのZumoなども同じだそうで、いろいろなマウントが利用できて便利です。

ナビ取り付け穴は規格サイズでユピテルにも合致

RAMボールは金属の球にゴム層のコーティングがしてあります。どの程度のマージンで、どの程度の滑りがあるのかはやってみないとわかりません。とりあえず試作・評価品として設計してみました。使用したソフトはAutodeskのFusion360。学生は三年間、スタートアップ企業は一年間の無料ライセンスが取得でき、期限がきたら更新が可能です。

Autodesk Fusion360で設計中のオリジナルマウント

出来上がったSTLファイルを3DプリントサービスのDMM.makeへ送って発注。待つこと四日ほどで完成品が宅配されてきました。適度なしなりと強度を兼ね備え、価格も一番安いナイロン素材で作りました。

安価な白色ナイロン素材を使用、15mm長のM5ボルトとナット二組で締め付ける

このオリジナルマウントで不要になる、市販のアームとホールパッドの合計価格より安価に出来上がりました。量産しない自作品でも、必要な機能だけに絞り込めば市販品に負けない価格を実現できます。


自作マウントでバイクナビを取り付け直し


 ナビ付属のクレードルにオリジナルマウントのネジ穴を合わせてみるとぴったりです。3Dプリントサービスでナイロン素材を使用した場合、±0.3mmの誤差を考慮した設計が必要ですが、実際に出来上がったものはもう少し精度が高いようです。

ユピテル・バイクナビ用クレードルに取り付けた自作マウント

この状態でUボルトベースのRAMボールに乗せ、角度を調整してからボルトを締め込みます。

ハンドルバーの真上にセットできたバイクナビ

バイクにまたがってナビやメーターを見てみるとこんな感じになりました。一番最初の写真と見比べていただければ一目瞭然。メーター側に近づき、ナビを見る際にも視線移動が少なくて済みます。イグニッションキーが隠れましたが、始動時だけほんの少し前かがみになれば、場所の確認もキー操作も問題ありません。

自作マウントでナビの位置をメーターに近づけた

この状態でよく行く日帰りコースを走ってみましたが、視線移動が少なくてかなりナビが見やすくなりました。結果として安全運転にも寄与してくれるものと思います。


幾つかの課題も発見


 頭の中で想像しながら設計していますので、3Dプリントで出来上がった実物を使用する際には毎回課題が見つかります。一個しか作らない場合は、何らかの手当てをして使い続けますが、それ以外は設計にフィードバックして改良版にします。
  1. RAMボールを締め付ける部分が細すぎて強度に不安が残る

    ナイロン素材の場合、厚みが3mm以下だと簡単に曲げられる柔軟性があります。5mm以上の厚みがあればかなり硬い部材となりますが、ネジで締め付ける部材としてはもう少し厚み(幅)が必要なようです。

  2. 変形したRAMボールへの対応が必要

    一年半の間、アームで挟まれ続けたRAMボール。ゴムの部分が変形して、形が変わっていました。凹んだ部分は1インチ(25.4mm)の直径がありません。1mm程度も直径が小さくなっていました。このようなRAMボールでもしっかりと固定できる構造にできればベストです。
とりあえず取り付けて、一日使用して感じた課題はこの二点です。次回作成時に備えて、この二点に対応できるよう設計変更を行う予定です。


 設計変更を行い、改良版に取り替えて実際に使用中です。実用性が確認できましたので、DMM.makeのクリエイターズマーケットに出品しました。ユピテルナビの取り付け位置で悩まれている場合は是非ご検討ください。

Autodesk Fusion360で改良中のマウント

(2016年11月19日追記)


2016年11月9日水曜日

谷津道探検サイクリング 秋の終わりは「むかご」を探して酒の肴に


 関東にも木枯らしが吹き、もうすっかり秋も終わりの気配。少し前まではサイクリングに出かける度に頭上のアケビを探していましたが、今はほとんどの実が落ちてしまいました。

アケビの季節ももう終わり

市街地を抜けだし、谷津道を探検しながら、里山の奥へ奥へとルートを広げているうちに、だいぶ山の中も走るようになりました。出くわす動植物も山の中らしいものが増えてきます。

房総の里山を奥へ奥へとルート開拓

農家が点在する農道では大きなアオダイショウをよく見かけますが、里山の奥で見つけたのはアオダイショウより小型の赤みがかった蛇です。帰宅後に調べてみるとヤマカガシのようです。

道を横切るヤマカガシ

このヤマカガシ、少し前までは毒を持たない蛇として分類されていたそうですが、実はハブやマムシなどの有名な毒ヘビよりも強い毒を持っています。大人しい性格で、毒牙が口の奥の方に隠れているため、人的被害は少ないそうですが、半数致死量ではマムシの約3倍、ハブの約10倍の毒性を持っているそうです。怖いですね。見つけてもちょっかいを出さない方が良さそうです。


自然の恵み「むかご」を発見


 ヤマカガシが通った道に何やら丸いものが落ちていました。拾い上げてみると「むかご」です。むかごは山芋の肉芽で、地上に落ちてそこから新たな芽が出てきます。

いろいろな形をしている「むかご」

すぐそばの藪に目をやると、細長いハート型の葉を持つ蔓植物がいっぱい生えています。蔓の途中にこのむかごがくっついていて、手で触るとぽろっと取れました。

細長いハート型の葉が目立つ山芋の蔓にむかごが付いている

食べられることは知っていましたが、好んで食べたことはありません。「こころ旅」の火野正平さんが、サイクリング途中で見つけたむかごを生で食べていたことを思い出し、一つ口に入れてみました。なんと山芋の味そのものです。これはいけるかもと、目につくむかごを採り始めました。

実に変な出来方をする「むかご」

今までは気にも留めていませんでしたが、探してみるといたるところで見つかります。里山ばかりではなく、近所の公園などにも生えていて、小さいながらもちゃんとむかごが付いているではないですか。アケビが終わった今、自転車で走りながらむかごを探すようになりました。

採ってから日が経ったむかご(左)と採りたて(右)

どこにでもあるとは言っても、それなりの大きさのものはやはり里山の方に多いようです。サイクリング中に見つけるたびにポケットに入れて持ち帰っていました。少し経つと、最初に採ったものがしなびてきました。あわててネットで食べ方を調べてみると、塩茹でや炊き込み御飯などが一般的なようです。とりあえず初めての経験ですので、5分ほど塩茹でにして、ローストガーリックを振りかけただけで食べてみました。

塩茹でにしてローストガーリックをかけたむかご

なかなかいけます。その辺に生えている山芋の子供とはいえ、とろろや千切りなどで美味しくいただく芋の仲間ですから、不味いわけがありません。塩とガーリックの味がついたむかごは燗した日本酒にぴったりの肴となりました。

この時期のサイクリングの後は日本酒の熱燗が旨い

次はもう少したくさん集めて、むかご御飯に挑戦してみようと思います。里山の道を快適に走るばかりではなく、その晩の酒の肴まで調達してしまう晩秋の谷津道探検サイクリングです。真面目に走れと怒られそうですが、やっぱりやめられません。


2016年11月6日日曜日

谷津道探検サイクリング番外編 久しぶりの江戸川サイクリングロードで関宿城へ


 ロードバイクに乗り始めた頃はさんざん走り回ったサイクリングロードですが、最近では谷津道探検サイクリングと称して里山の中の農道ばかりを走っています。適度なアップダウンのある下総台地がお気に入りで、自宅のある船橋から東や南に向かって走り出すことがほとんどですが、たまには違う方向を目指してみようと北に進路を取りました。

久しぶりの江戸川サイクリングロード


 市街地が広がる千葉県北部は、東西に走る道はたくさんあるのですが、南北に走る道は貧弱です。車が少なく自転車で快適に走れる裏道も途切れ途切れで、結局川沿いのサイクリングロードを走ることが多くなります。久しぶりに江戸川サイクリングロードを、海沿いの始点から関宿城のある終点まで走ってみました。

久しぶりに江戸川と利根川のサイクリングロードを走行

江戸川河口のある市川市の海岸沿いからサイクリングロードは始まっています。平日のためサイクリングロードには人影もまばら。この日は風速5メートルほどの北北西の風という予報が出ていました。北北西といえば江戸川サイクリングロード走行中、ずっと向かい風となる方角です。風速5メートル程度ならなんとかなるか、という軽い気持ちで走り始めました。

江戸川の河口

 江戸川サイクリングロードで関宿に向かうのは数年ぶりです。今までなかった場所に新しい橋ができていたり、橋脚が建設中だったり、堤防の幅が広げられている場所が何箇所もあったりと、ここ数年の変わりように驚きました。

江戸川に新しい橋が架かっていて驚き

松戸市に入ると散歩を楽しむ人も増え、スピードを緩めて注意して走ります。河川敷には季節ごとの花畑が手入れされていて、走りながら花を楽しむことができます。

今はコスモスの花が楽しめる松戸市付近の河川敷

向かい風に逆らって走り続け、野田市に入ると醤油の香りが漂ってきました。江戸川沿いにある大手の醤油工場です。以前、家族で工場見学に訪れ、一人一本の卓上醤油瓶をもらって帰ったことが思い出されます。

江戸川沿いにある野田の醤油工場

遠くに目をやると筑波山から奥多摩の山々まで見渡せます。川の対岸にうっすらと富士山まで姿を見せていました。120キロ以上の距離がありますが、風のために空が澄んでいるのでしょう。

野田市の江戸川堤防から富士山がうっすらと見えていた

ここまでは空いているサイクリングロードを快調に走ってきましたが、急に人がいっぱいになりました。どうも近所の学校がマラソン大会をしているようで、延々とジャージ姿の生徒が続いています。生徒たちの横をすり抜けて走るのは危険なため、すぐ横の車道を進むことにしましたが、大型車が多くてヒヤヒヤしました。

マラソン中の生徒たちがいっぱいの江戸川堤防

マラソン大会のルートも過ぎ、そろそろくたびれてきた足に喝を入れながら、再び江戸川サイクリングロードに戻りました。遠くに城が見えてくると、もうすぐ終点の関宿です。ここには千葉県立博物館の関宿城が立っていて、その周りは広い公園になっています。

千葉県立博物館の関宿城

トイレや売店などもあり、週末にはサイクリストばかりでなく観光客もたくさんやってくる場所です。


ずっと向かい風のサイクリングロードは結構辛い


 風速5メートルといえば、時速に直すと18キロです。この速度でずっと正面から風を受けて走ってきましたので、結構疲れました。細かなアップダウンの続く、いつもの谷津道サイクリングでは、登りで最大心拍数近くを記録することもありますが、それほど長時間続くことはありません。運動強度に緩急があるため、結果としてそれほど辛くは感じません。

心拍数をみると向かい風のサイクリングロードは結構ハードなことがわかる

心拍数のグラフを見てみると、江戸川サイクリングロードで向かい風を受けながら走っていた区間は他の区間よりも高い心拍数が続いています。風向きが逆になり、ずっと追い風となる帰路の利根川サイクリングロード区間と比べると差は歴然です。速度ははるかに速いのですが、平均心拍数は10以上も低くなっています。

追い風の利根川サイクリングロードは快適

空いていてまっすぐな利根川サイクリングロードは快調に走れました。追い風のおかげで、ペダルをほとんど回さなくても時速30キロ近くで進んでくれます。往路の向かい風区間とは大違いです。ただ、スピードが出れば出たで、さらに加速しようとしてしまうのが自転車乗りの悲しい性かもしれません。回復するどころか、後半はバテバテになってしまいました。

 快調な反面、単調でもあるサイクリングロードでは、ある程度のきつめの運動強度をついつい継続してしまいがちです。対して、寄り道の多い谷津道では運動の強さに自然に緩急がつきます。さらに週末のサイクリングロードともなると、走っているお仲間も増えるため、ついついいつもより無理をしがちです。やっぱり里山の中をソロでのんびり走っているのが向いているような気がした、久しぶりの江戸川・利根川サイクリングロードでした。


2016年11月3日木曜日

マウントの鬼 市販品で満足できなければ3Dプリントで自作してしまおう


 アクションカメラを使いこなすにはマウントがキーになります。バイクや自転車、自分の体などにカメラを固定して迫力あるシーンを狙うために、目的に応じて色々な場所にカメラを確実に取り付けるためのマウントが必要です。エンジンからの強烈な周期振動があるオートバイへのマウントや取り付ける場所が乏しく路面の振動が伝わりやすい自転車(ロードバイク)へのマウントをテストしてきました。


汎用の市販マウントでは満足できない場面がある


 GoProの次に2台目のアクションカメラとして購入したのはPanasonicのHX-A1Hでした。円筒形状のため、GoProでは取り付けられない場所にも簡単にセットでき、撮影のバリエーションを増やすことができました。REC-MOUNTSから発売されている1300円ほどの変換アダプターを使用すれば、たくさん持っているGoPro用のマウントに装着できるようになります。

変換アダプターを使ってバイクのフェンダー固定部に取り付けたHX-A1H

路面に近く、車輪の一部を含めた迫力ある映像が撮れますが、エンジンや路面からの振動で映像にブレが出てしまいました。カメラ末端をクリップして保持しているだけですので、振動の影響を受けやすいのは見ただけでわかります。カメラの重心部分(中央)で保持してくれるマウントを探しましたが、市販品には適当なものが見つかりませんでした。

 売っていなければ自分で作ってしまえる時代です。学生やスタートアップ企業であれば無償で利用できるAutodeskのFusion360を使用して、自分の思い描く理想的なマウントを設計し、DMM.makeの3Dプリントサービスで実物を作ってもらいました。

カメラの重心部分を保持するように設計した自作マウント

狙いは的中です。REC-MOUNTSの市販品では、エンジンの空ぶかしで映像がゆらゆらと振動していましたが、自作品では相当高回転まで回さないと揺れは出ません。走行中も安定した映像が撮れ、満足できる結果となりました。

 何度か改良を重ね、脱落防止とレンズ面保護を目的にしたキャップ部に庇を設け、A1Hのマイク部に風が直接当たらないようにしたところ、別売りのウィンドジャマー(2000円程度)と同等の効果が得られました。振動に強いHX-A1H用自作マウント開発の記事はこちらにあります。

かなり目立つPanasonic純正のウィンドジャマー

 3Dプリントサービスは決して安いものではありませんが、個人でも買える3Dプリンターでは使用する材料がABSやPLAなどに限定され、必要なしなりのある製品が作れません。複数のパーツを組み合わせたり、タッピングビスで固定したりするため、現在はナイロン素材を多用しています。3Dプリントサービスの中では最も安価な素材で、必要な強度としなりを併せ持っています。A1H用自作マウントの場合、マウントのみとして考えると市販品の方が安いのですが、純正ウィンドジャマーの効果も併せ持つと考えれば、両方を買い揃えるより安価になります。市販品にない機能を持つ実用的なものが、市販品と変わらない値段で作成できることを経験し、すっかり自作にはまってしまいました。


CATEYEのライト用ブラケットを活用したい


 持っている自転車には全てCATEYEのライト用ブラケットが付いています。ライトを買い換えているうちにブラケットの予備もたくさんたまってしまいました。初めから撮影目的で出かける場合には、アクションカメラ専用のマウントをセットしますが、とっさにカメラをセットしたい場合などにCATEYEのブラケットが流用できると便利です。

持っている自転車全てについているCATEYEライト用ブラケット

きっと市販品があるに違いないと思い、探してみましたが見当たりません。なければ作ってしまえということで、Fusion360でデザインしてみました。

Fusion360で設計中のCATEYEブラケット用アダプター

GoProを固定する部分は共通部品として別途設計済みです。CATEYEブラケットにスライドして固定できるよう、台座の部分を設計しました。せっかくの自作ですので、向きを90度変えられるようスライドレールを二組交差させています。いつものようにDMM.makeにSTLデータを送って、待つこと四日。届いたのがこれです。

CATEYEライト用ブラケットにセットできるGoProマウントアダプター

M5のナットをはめ込めばGoProが固定できるようになります。ナイロン素材の場合、アクリルなどに比べて精度が落ちるため、設計には注意が必要です。±0.3mmかつ長軸方向に±0.15%の誤差を考慮する必要があります。結合部分が固くてはまらない場合には、ヤスリなどで削ってやります。

CATEYEライト用ブラケットにGoProがマウントできる

ライト用ブラケットはカメラを取り付けることを想定していないため、振動には注意が必要です。ロードバイクなどの高圧タイヤの自転車では映像がぶれるかもしれません。ママチャリなどでお手軽にアクションカメラを使いたい時に重宝しています。

柔軟な設計ができる自作品ならではの横向きマウントも可能

滅多に使いませんが、横向きにカメラをセットすることも可能です。アイディアが実物になるCADと3Dプリンターを使えば、自由な発想で必要なものを自作できます。たくさん余っているライト用ブラケットをあちこちに付けておけば、いろいろなところにカメラをマウントしてみることもできそうです。


シートポストに常設できるマウントが欲しい


 自転車のシートポストやバイクのフレームにカメラを取り付けるには、REC-MOUNTSの製品がしっかりと取り付けられて安心です。自転車で後方の映像を撮影する場合にはここにGoProをセットしていますが、取り付けにホースバンドを使用しているためスマートではありません。

REC-MOUNTSバーマウントタイプ4(ホースバンドは手回し式に交換)

製品に付属してくるホースバンドはドライバーで回すネジ式ですが、手回し式のホースバンドに交換して使っています。金属のホースバンドでシートポストに傷がつかないよう、薄いゴムを間に入れることも忘れてはいけません。もう少しスマートにセットできるマウントを自作してみました。

直径27.2mm専用のシートポストマウントをFusion360で設計

市販品は直径17〜64mmに対応できるようになっていますが、自分用には27.2mm固定で構いません。専用設計とすることで非常にシンプルな構造になります。3Dプリントサービスで出来上がったものがこれです。

画面で設計したものが実物になって届くのは不思議

今回は価格が一番安い白のナイロン素材を使いましたが、黒を選べば装着時にも目立たなくなります。アクションカメラを使わない時に、マウントを付けたままにしていても違和感がないと思います。

自作のシートポストマウント


余ったGARMINサクションカップを有効利用したい


 バイク用ナビをGARMINのポータブル型からユピテルのレーダー検知機能付きに替えたのは昨年スピード違反で捕まった後のことです。GARMINの製品に付属してきたサクションカップ(吸盤)マウントが余っていて、何かに活用したいと思っていました。

GARMINのポータブルナビについてきたサクションカップ(吸盤)マウント

小型で強い吸着力がありますが、ボール部分が特殊でこのままでは流用は難しそうです。このボール部分にGoProをセットするアダプターを自作してみました。

GARMINサクションカップのボール部分につけられるマウントをFusion360で設計

ボールジョイントですので角度や向きを変えることができ、ネジを締め付ければしっかりと固定できるよう設計しました。出来上がったのがこれ。

余っていたGARMINサクションカップがGoProマウントに変身

窓ガラスや机などに、手軽にGoProが装着可能なマウントに変身です。GoPro純正のサクションカップは高価ですが、余り物を活用して安価に同等品が作れました。

 以前、バイクのメーターの大きさがちょうどGoPro純正サクションカップと同じ大きさであることに気づき、GoProをタコメーターに取り付けてみたところ安定した映像が撮れました。問題はメーターが全く読めなくなることです。

GoProサクションカップをタコメーターに貼り付けてGoProを固定、メーターは全く見えない

同じことを今回作成したGARMINサクションカップでやってみると、メーターの針は読み取ることができます。今後、GoProなどのカメラをセットするのにも使えそうです。

GARMINサクションカップが小型のためメーターに貼り付けても針は見える


アーム無しでRAMボールに直接マウントしたい


 カメラなどを自在に取り付けが出来るRAMマウント。アクションカメラのユーザーであれば、ほとんどの人がお世話になっているのではないでしょうか。1インチのボールをジョイントとし、アームを介してカメラなどを取り付けます。

バイクには何箇所かRAMボールを取り付けてある

このボールとアームのおかげで自在に向きが変えられるのですが、状況によってはアームを省略したい時があります。しかし構造上アーム無しでは使用できず、短いものでも約4.5センチのアームを入れる必要がありました。

応用範囲の広いRAMマウントだがアームが必須

市販品を探してみましたが適当なものが見つからないため、RAMボールに直接取り付けられるマウントを設計してみました。

Fusion360で設計中のRAMボール直接マウント

3Dプリントサービスで出来上がったものをRAMボールにセットしてみたものが下の写真です。

アーム無しでRAMボールに直接カメラをマウントできる

余計なアームが入らないため振動に対して強くなりました。利用状況に応じてアーム有り・無しが選べるため便利です。ユピテルのバイクナビもRAMマウントで取り付けていますが、アームのせいでかなりタンク寄りになっています。今回自作したマウントを応用すればハンドルの真上にナビを移動することもできそうです。


アイディア次第で無限に広がる自作品の世界


 ある程度汎用的に使えるように設計された市販品は、自分の利用状況に合わない場合があります。3Dプリントの精度や強度が向上したため、市販品に頼らず自分専用のマウントを作ることができるようになりました。アイディアをフル活用して市販品を超える機能や使い勝手を実現したり、不要な汎用機能を削除したりすれば、費用面でも市販品に負けないオリジナル製品が作れます。まさにアイディア次第の世界が到来したようです。



設計や実際に使用している様子を動画にまとめてみました


 市販品では満足できず、自分のニーズを設計に反映して、出来上がったマウントを実際に活用している様子を動画にまとめてみました。ものづくりの楽しさが少しでも伝われば幸いです。


(2016年11月22日追記)