いぶろぐ雑記

HaltechのメインコネクタからOBD2を取りたいんじゃ！-ESP32でELM327をエミュレート編-

Roadster

目次

トップ画像は記事とは何も関係がない、先日行った九州旅行で撮影した桜島とフェリー。

こんにちは。

うちのロードスターもいろいろ整備・改良し、いよいよエンジンを触らんとす、ということで、4スロHaltech制御の導入を予定しています。

せっかくフルコンを入れるなら、なんかいろいろデータ見れるようにしたいな？という素人考えから、Haltechから各種データを取得する方法を模索していきます。

スマホでデータを表示したい

現在、運転中はスマホをディスプレイオーディオにつないで、Android Autoを利用しています。ディスプレイオーディオは無線に非対応なので、有線で接続。

このスマホが遊んでしまっている状態なので、スマホホルダーを取り付けて、スマホでデータを見れるようにしたい。

上記を踏まえると、「無線でデータを飛ばせる」「スマホのダッシュボード系アプリで表示できる」というのが条件になりそうです。

となると、真っ先に思い浮かぶのは、BluetoothでOBD2を飛ばす手法です。

事例を探す

HaltechからOBD2のデータを取得する事例を探してみると、インパクト！さんの記事がたくさん出てきます。ありがたい…。

どうやらHaltech Elite 1500や2500は、CAN系統が下記の2つあるようです。

AUXコネクタを使う場合は、専用のハーネスを使えば一発でOBD2のデータを取得できるようです。

ただ、AUXコネクタを使う場合は、USBコネクタなどを保護するカバーを外した状態で運用しないといけない…

メインコネクタからもCANが使えるなら、カバーを外さなくて済むメインコネクタからOBD2を取得したい！（謎のこだわり）

というのと、メインコネクタを使った事例が見当たらなかったので、人柱も兼ねてメインコネクタからOBD2を取得し、Bluetoothで飛ばしてみる方法にトライすることに。

構成を固める

流れとしては下記のような感じになります。

  1. HaltechのメインコネクタからCAN HiとCAN Loを取り出す
  2. CAN HiとCAN Loから、OBD2のデータを読み取る
  3. OBD2のデータをBluetoothで飛ばす

手元に現物がないので想像ですが、Haltech側でCANに流すプロトコルにOBD2を指定できるようなので、CANからデータを読み取るのは簡単なんじゃないかなぁ…頑張って解析する必要はないはず…。

上記を手っ取り早く実現できるマイコンとして、ESP32を選択しました。

ただ、Haltechからのメインコネクタから取り出したCAN Hi/LoをESP32に接続するには、CANトランシーバが必要です。

一般的にはTJA1050が使われることが多いっぽいのですが、ESP32は3.3V駆動であるのに対し、TJA1050は5V駆動。レベルシフタを入れるのもなぁ…と思っていたところ、SN65HVD230というチップが3.3V駆動ということで、これをトランシーバに採用することにしました。

というわけで、Haltech→SN65HVD230→ESP32→スマホという構成が固まりました。

まずはESP32→スマホの部分をつくる

構成が固まったとはいっても、手元にHaltechがあるわけではないw ので、実装に差し掛かるのは無理。

なのですが、ESP32からBluetoothでデータを飛ばし、スマホで表示できるのか、という部分は確認できるので、まずはそこから確認していくことに。やっと記事の本題に突入しました！

スマホでOBD2を表示する系のアプリでよく併用されるデバイスが、ELM327というやつ。OBD2のコネクタに接続するだけで、Bluetoothでデータを飛ばしてくれる便利なやつです。Amazonでも1000円くらいで買えます。

ELM327 OBD2 タコメーター サブメーター M-OBD-V01A | マックスウィン | MAXWIN maxwin.jp
毎日のドライブが変わる！ 本品を設置して、アプリをダウンロードするだけでお車の様々な情報をスマートフォンに表示させることができます。 速度やエンジン回転数、ブースト圧、水温などはもとより診断機能でお車の状態を確認したり、 Google map機能を利用したログファイルの表示及び再生ができます。 OBD2を使って快適カーライフ 使用方法は車のOBD2(車両診断コネクタ)に設置し、Bluetooth対応のスマートフォンに接続して、 専用アプリ「OBD Multi Me

前述のAUXコネクタからハーネスを使ってOBD2を取る場合は、これが使えるわけですね。

なので、今回はこのチップの動きをESP32でそのままエミュレートしてやればいいわけです。

ESP32でELM327をエミュレートする

ELM327をエミュレートするということは、下記の機能をESP32で実装するということになります。

このうち、Bluetoothの部分は非常に簡単で、BluetoothSerial というESP32のライブラリを使うだけでOK。Serial が SerialBT になるイメージです。

#include "BluetoothSerial.h"

BluetoothSerial SerialBT;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    SerialBT.begin("ESP32_Master", true);  // true: マスターとして動作
    Serial.println("Bluetooth Master Mode Started");

    if (SerialBT.connect("Slave_Device_Name")) { // ペアリングしたいデバイスの名前
        Serial.println("Connected to slave!");
    } else {
        Serial.println("Failed to connect.");
    }
}

void loop() {
    if (SerialBT.connected()) {
        SerialBT.println("Hello from Master!");
        delay(1000);
    }
}

OBD2コマンドの送受信もそこまで複雑ではないです。基本的には、シリアル経由で送信されてきたコマンド文字列に対して、適切なレスポンスを返すだけ。

で、そのコマンドとレスポンスは下記のように規定されています。ATコマンドというのがELM327そのものの設定を確認・変更するコマンドで、01コマンドというのがOBD2のデータを取得するコマンドです。

ATコマンドも01コマンドもすべて実装する必要はないので、必要なものだけ実装していきます。

というわけでいきなりですが実装したコードが以下。モックなので、取得できる値は項目含め適当です。

改めてOBD2のPIDを調べていて知ったのですが、油圧に対するPIDが存在しないのはちょっと驚きました。上記コードでは、通常のOBD2のPID範囲外である 01C9 というPIDを追加して、油圧を返すようにしています。

スマホでデータを表示する

ESP32のコードが書けたので、あとはスマホでデータを表示するだけです。今回はRealDashを使って表示します。

注意点として、RealDashにデフォルトで用意されているOBD2のデータマップには、AFRや油圧といった項目が含まれていませんでした。なので、XMLにマップを追加する必要があります。

以下がAFRと油圧をOBD2経由で取得できるようにしたXMLです。targetIdなどはOBD2ではない接続方式のXMLを参考にして指定しています。

ESP32とスマホをペアリングして、RealDashでOBD2の接続先としてESP32を選択し、XMLを読み込むと…

無事データが表示されました！！

安定稼働するかな〜というのが心配だったので、実際に車載して運転してみましたが、特に接続が切れることなく、データが表示されていました。

ESP32の動作温度範囲的には、夏場も大丈夫…なはず…！

宿題

さて、データは取得できるようになったのですが、宿題がひとつ。それは、Torque Proでは接続がうまくいかないということ。

GitHubに置いている実際のコードを見てもらうとわかるのですが、09コマンドというコマンドも実装しています。これは、車両情報などを取得するコマンドのようで、Torque Proではこのコマンドで取得できる値も見ている模様。

見様見真似で実装してみましたが、Torque Proでは接続がうまくいかない…。

プロトコル選定がうまく行っていないようなので、プロトコル種別に関する実装も厚くしているのですが、ダメ。

自分の用途ではRealDashが動けばそれでいいのですが、時間があるときにTorque Proでも動くようにしておきたいところ。

まとめ

というわけで、今回は全構成のうち、ESP32とスマホの部分を実装しました。

Haltechをお迎えしたら、Haltech→ESP32の部分を実装して、実際に車載してみたいと思います。

次の記事

2024年の振り返り