前々からラジコンに使用するモータの性能について

不明な点が多いことがネックだった。

なぜなら廉価品のため仕様書の情報が少ないよ。

また、プロペラから1回転当たりに必要なトルクを導出し

逆算することも可能だが

モデル化する必要があるため難しい。

そこでプロペラを回転させその推進力を計測し性能を実測する。

→これが一番やりやすいはず

推力測定機の目的

1.モーター重量によって機体重心が

　上方に移動するため安定性に欠ける。

2.モーター性能を最大限に引き出す

3.将来的に2重反転プロペラ方式や

　2式同期プロペラの製作時に必要な機械要素に対する

　設計手法を自分の中で確立させたい。

目的を達成するための初めのステップとして

下記性能を評価する必要がある。

・消費電力

・回転数

・トルク

要求仕様

以下の通りとする。

1.モーターとプロペラを接続しギヤ比を変更することが出来ること。

　ギヤ比は2：1、1：2、1：4の3パターンとする。

2.モーター回転時の電流/電圧のどちらかを0.1ms単位で計測する(計測範囲：0V～20V)。

3..モーター回転時の回転数を0.1ms単位で計測する(計測範囲：0rpm～4000rpm)。

4.計測したデータには時間の情報を加えCSV形式で出力する。

5.推力はばねばかりで計測する(計測範囲：0N～100N)。

※可能であればロードセルを使用すること。

※可能であればモータ温度を測定すること。

6.推力測定は水平式としモータ側が水平方向に移動できること。

7.すべての回転部について安全対策を講じる必要はない。

8.回転時の抵抗については可能な限り低減する措置をとること。

9.振動部のボルトにはロックタイトを塗布しゆるみ防止の措置をとること。

10.モーターを保護する機構を設ける必要はない。

要求仕様がさだまったところで

各要素を検討していく。

各要素検討

今回必要な要素は3つに分解できた。(図1：検討図)

1.固定ユニット

　移動ユニットがX軸方向のみに移動しY軸/Z軸方向へ移動しない。

2.移動ユニット

　モーター、ギヤボックス、プロペラ、各種センサーを搭載する。

　プロペラシャフトは堅牢なつくりとすること。

　バッテリーは外部に取り付けとする。

　また、移動ユニットは装置重量の計測が必要。

　X軸のスライド方法はアルミフレームを使ったローラー式とする。

3.計測ユニット

　計測対象となるセンサーをArduinoで処理しCSVで記録すること。

図1：検討図

疲れたので詳細設計は元気のあるときにやる。

Hovercraft5.0

ダクトファンを2基、推進ファンを2基搭載

Mark1.0よりも浮上力を向上させ芝生の走破を目的とした。以前よりCADへの理解が深まり特徴ある造形にチャレンジ。

バッテリー室、電装室を作り隔壁を設けることで外部から異物の侵入を防ぐ。各部屋を接合する考え方のため分割しやすく設計しやすかった。

印刷後各パーツを組み合わせるとピッタリ収まった。少しずつ3dプリンターの特性に慣れてきた。

なんとか形にすることはできたが一つ一つのパーツの印刷時間が長く一箇所ミスるとリカバリーに多大な時間がかかってしまった。

プラスチック部が多く無駄に重量を増した。

また、パーツ同士の接合部の強度が担保できず途中で製作を断念。

実際に推進ファンを稼働させると振動でネジ接合部が外れた。

HovercraftVer5.1

短期間で制作することとプラスチック部を少なくすることを目標に設計。

ダクトファンを1基、推進ファン1基搭載

各部屋にわける考え方を採用し左右にバッテリー室を設けている。

パーツを細分化し各パーツはネジでの接合とした。

平面には四角の穴を作りプラダンをはめこみ軽量化する。

ネジの数が多くなってしまった。組み立て性が悪く精度よく組み立てられない可能性あり。

さらに簡略化できることに気がつき断念。

つまり納得できなかったのでやり直し。

HovercraftVer5.3

Ver5.2よりさらに簡略化

ダクトファンを1基、推進ファン1基搭載

各パーツはネジではなく1本の丸棒を貫通させ接合。剛性と組み立て性の改善を狙う。

また電装室を設けて蓋はマグネットで取り外せる設計。

推進ファン部は造形に7時間ほどかかる見込みだがほとんどのパーツは1時間以内に印刷できる。

また各パーツにプラダンをはめこみむスペースを作り軽量化。

推進ファンの下にはブロック上の土台を設け推進ファンからの振動を抑える見込み。

これがうまくいけばようやくMark2.0が完成する。

少しずつ進めよう、

〇製作編

前回大まかな設計ができたので、製作していく。

とりあえず材料を調達。

コネクタをはんだで接続した。

ダクトファンのサポート部
 

ぴったり2つ入った。

配線もしっかり通せたから合格。

造形したパーツをくみ上げていく。

造形に時間がかかるので、今週はここまでしか作れなかった。

空き時間に初挑戦のフィルム張りをした。

ふつうはバルサとかに張り付けるけど

3Dプリンタでもできないかとやってみた。

フィルムを張る際に500度前後まで加熱したらフィルムは張り付いた。

けど3Dプリンターパーツのほうが縮んだり湾曲してしまった。

まあ、3Dプリンターも200度前後でフィラメントを加熱して造形してるから

フィルムを張る前に3Dプリンターパーツのほうが耐えられなくなる。

別の方法を考えます。

黄金のホバークラフト

前回までの経験をフルに活用してよりパワーアップしたホバークラフトVer3.0を製作する。

〇黄金のホバークラフト

自作ホバークラフト

今回バッテリーを乗せる位置を特に決めていなかったため、毎回適当な位置に設置していたが

そのたびに旋回する際の動きが異なっていたことに気づいた。

〇重心が機体前方にある場合

機体は重心を中心として旋回する。

この場合はケツを大きく振りながら旋回する。

動力(赤矢印)と重心が離れているため、

旋回時に「てこの原理」でオーバーシュートするような気がする。

しかし小さい力で旋回できそう。

機体サイズに対してパワーが小さい場合は向いてる気がする。

動力(赤矢印）の移動距離が長いので旋回時間は長くなりそう。

〇重心が機体後方の場合

機体後方を中心として旋回する。

動力(赤矢印)と旋回中心が近いため、前方を大きく振りながら旋回する。

動力(赤矢印)の移動距離が短いので旋回時間は短い。

機体に対してパワーがないと旋回できない。

…

この感じだと重心は機体のスペック(重量/パワー/大きさ等)によって適切な位置があるように思える。

とりあえず実験してみる。

ひとつ、前後方向に対して機体が水平でないと思わぬところで引っかかることがある。

次は、水平なフィンを取り付けて微調整できるようにしたい。

自作のラジコンホバークラフト

制作編はこちら

『黄金のホバークラフトへの道(製作編)』黄金のホバークラフトを作る。 〇ホバークラフトの製作・試作1号機の目的　ハンドメイドのホーバークラフトはネット上に出回っておらず(自分調べ)、 試作機を製作し…ameblo.jp

Δ試運転

　まず、動画①ではフローリング、動画②ではカーペット、動画③では水上で試走した。

・フローリング上

　30％程度の出力で浮上し、滑り始めた。50％時には滑りが大きくなった。

100％時には跳ねるようになり機体のバランスが不安定となった。

推進ファンを起動すると前進するものの、

機体のわずかな傾きによって左右方向に進路が大きくずれた。

機体の傾きがある程度大きいとき前進せず一点を中心に旋回し始める。

・カーペット上

　動画①

30％時は浮上するのみで横滑りはなかったが、

推進ファンの出力を100％にしたときゆっくりと進み始めた。

また、50％、100％時でも横滑りはなかったが

推進ファンの出力を上昇させるほど前進速度は増加した。

動画①

・水上

動画②では水上(風呂場)で試走した。

風呂場に15cmほど水を張り、

その上に機体を浮かべた。

ダクトファンを起動しスカート内部に送気したとき浮上し続けたが

停止すると機体は沈み始めた。

また、機体のバランスが崩れ傾き始めるとスカートが水面から離れる。

スカート内部の空気が一気に抜け傾きがより大きくなり沈み始める。

動画②

陸上と水上の試走から考えられることは、

スカートの一方とその反対方向の縁が底面より同時に離れる場合、

機体は浮力を大きく失うがその程度によっては推進ファンのパワーで前進することが出来る。

逆に一方の縁のみが底面より離れる場合、

機体の傾きが大きくなるため、転倒し再起不能となる。

動画③では実際に再起不能となった。

動画③

次に、機体の重心を変化させた。

機体の対角線が交わる点(中心)から前方、後方、左方、右方に重心を変化させた。

・前方にバッテリーを固定

　スカートと地面の設置面積が大きくなり少し減速する。しかし、推進ファンの出力を上昇させると重心が後方に推移した。

・後方にバッテリーを固定

　加速すると前方が浮き左右方向に揺れた。

・左方、右方にバッテリーを固定

　ダクトファンの出力を上昇させるほど機体の傾きが大きくなり、機体が水平になることはなかった。

今回の試走でプロペラが破損したが、

3Dプリンターで代用してみる。

結果をもとに少し考察してみる。

 『黄金のホバークラフトへの道(製作編)』黄金のホバークラフトを作る。 〇ホバークラフトの製作・試作1号機の目的　ハンドメイドのホーバークラフトはネット上に出回っておらず(自分調べ)、 試作機を製作し…ameblo.jp

試運転編はこちら

 『黄金のホバークラフトへの道(試運転編)』黄金のホバークラフトを作る。 制作編はこちら『黄金のホバークラフトへの道(製作編)』黄金のホバークラフトを作る。 〇ホバークラフトの製作・試作1号機の目的　ハ…ameblo.jp

黄金のホバークラフトを作る。

自作のラジコンホバークラフト

〇スカートの意味について

まずはこれについて考える。

ホバークラフトのスカートをなくした状態で考える。

機体を浮上させるためには機体下部の圧力を高めることが必要である。

しかし、常に全方向に空気が逃げてしまうため、常に大量の空気を送気する必要がある。

これはヘリコプターと似た構造であり、実現するためには大きなプロペラが必要である。

先ほどの機体にスカートを取り付けると

送気した空気は地面とスカートが接地している隙間から漏れる状態となる。

漏れた分の空気を送気し続けることによって機体は地面との抵抗を減らすことが出来る。

また、漏れる空気量を増やすことが出来ればより地面との抵抗が減る。

つまり、スカートを取り付けることによって少ない送気量で地面との抵抗を減らすことが出来る。

また、機体を水平に保つことが容易になりヘリコプターのような複雑な機構は不要となる。

〇試運転の結果

前回の試運転でグラウンドでは走れたが、芝生やアスファルトの上では走ることが出来なかった。

試作1号はアスファルトの上で進むことが出来なかった理由は

・スカートとの摩擦抵抗が大きかった。

芝生上で進めなかった理由は、

・芝生にスカートが引っ掛かっていた。

・芝生は葉が重なり合っておりそこから空気が漏れるため、摩擦抵抗を減らすことが出来なかった。

これらを改善するためには

①摩擦抵抗の少ない材質のスカートにする。

②送気量を増やし、地面とスカートとの摩擦抵抗を減らす。

③推進ファンの出力を上げ前進する力を強力にする。

スカートの材質を変更することは難しい。

つまり、パワーこそ正義という結論になる。

次回はホバークラフトの重心について考える。

 自作のラジコンホバークラフト

〇ホバークラフトの製作

・試作1号機の目的

　ハンドメイドのホーバークラフトはネット上に出回っておらず(自分調べ)、

試作機を製作し黄金のホバークラフトを作るための養分とする。

〇ホバークラフトが進むメカニズムについて

　ダクトファンでスカート内部に送気し正圧となったスカートが機体を浮上させ、

推力ファンによって走行する。

不整地でも水上でもスカート内部が正圧であれば走行可能である。

〇製作編

　ホバークラフトを3つの部位に分けてそれらを合体させる方針で設計・製作した。

1号機は「動く」ということに焦点を当てているため、

お粗末な点が散見されるがこれらは2号機で挽回する。

下図ではダクトファンと推進ファンをガッチャンコさせた。

　　図１：ガッチャンコ側面図

　　図2：ガッチャンコ正面図

ここにデコパネで貼りつけ機体を形作っていく。

あとはいい感じに組み立てていく。

アルミとか発泡スチロールとかもろもろをペタペタと張り付けた。

そして完成したのがこちら‥‥

見栄えはよくないが「試作機やから」と言い訳して自分を納得させる。

横から見るとこんな感じ

次回はこの試作１号でいろいろと走らせてみる。

今回使用したのはこちら…

材料

アルミ角パイプ　10×10

　　　　L字

M3×

3Dプリンタ

ダクトファン

ESC

ブラシレスモーター

ダクトファン

11.1V　1650mAh　25C

デコパね

塩ビシート

マスキングテープ

受信機

プロポ

サーボ

〇材料調達

・機体

・ダクトファン

・推進ファン

・スカート

〇電装編

今までに電子工作を行う上で便利だと思ったものを紹介します

もしほかにもいいアイテムがあればコメントで教えてください！

9Vバッテリー

Arduinoのバッテリーとして単三電池を使用していましたが、電池がなくなると使えなくなってしまい処理もめんどくさいです

そこで9Vのバッテリーを使用しました

• 【メリット】
• 電池ホルダーが必要なくバッテリーコネクタのみで接続できるため費用を抑えることができる
• 充電できるので何度でも使用できる
• 【デメリット】
• 通常の単三電池などと比べると高価
• 電池に比べると動作時間が短くなる
• 繰り返し使ううちに電池の容量が減っていく

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2,699円

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3,099円

今までは単三電池などを使用していましたが電池ホルダーが意外と高価で何個も買うことができませんでした

9ｖのバッテリーならコネクタのみでよいため実装する際の費用を抑えることができました

KeeYees バッテリースナップ 電池スナップ バッテリコネクタ 9V電池用 縦型 Iタイプ 黒いプラスチック製 10個入り

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680円

マルチテスターです

以前、電子工作でモータの回転速度を制御するための基盤を作成した際に、電池と接続してもモータが回らないことがありました

電気の流れは直接見ることができないためマルチテスターを使用してどこまで電気が流れているのかを測定することで比較的早く修正することができました

ELPA デジタルマルチテスター 携帯に便利なコンパクトサイズ ディスプレイホールド機能 導通ブザーとダイオードテストも可能 M-01FB

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1,980〜2,546円

私は上のマルチテスターを使用していますが、接触させるところを常に測定部に当てていなければならないため両手がふさがります

そこで新たにワニ口クリップを取り付けました

そのため、以下のようなクリップ付きのマルチテスターのほうが使い勝手がいいかもしれません

Neoteck デジタルマルチメーター 電圧 電流 抵抗 導通チェック 周波数 ダイオード コンデンサー測定 ワニ口クリップ付き 日本語説明書付き 電池付き (オレンジ)

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2,499円

Arduino NANOのシールドです

ArduinoNanoはArduinoUnoよりも小型で実装する際には重宝されています。

試作の段階ではブレッドボード上でないとピンを接続するのが難しいです

このシールドは各Pinの横にGNDとVCCがあるためブレッドボードが必要ありません

写真

配線がすっきりしています

サーボモーターやセンサなどの接続が容易です

また、あまりがちだったメスピンを使用できたためよかったです

また、II2C用のSDAやSCLピンも多く用意されているため、ブレッドボードなしで

レビューを見るとはんだ付けが悪くピンがうまく刺さらないという評価がたくさんありました

実際に使ってみた感想は確かにピンがずれている箇所が何か所かありました

ですが、使用する分には特に問題ないと感じました

HiLetgo 3個セット Nano V3.0 I/O 拡張ボード NANO I/Oシールド NANO IOボード Arduinoに対応

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1,080円

グルーガン

このグルーガンは非常に重宝しています

基板を作成する際に電源と接続する線やスイッチがグラグラしており不安定でした

そこでグルーガンで固定してやりました

また、配線同士がぶつかりショートしそうなところをグルーガンで固定することで防ぐことができます

以前は接着剤を使用していましたが、容量が少なく高価なため、今はグルーガンを使用する機会が増えました

グルーガンは固まってしまうのが早いため素早く接着する必要があるので注意が必要です

90本のスティックがあるため、スティックのみを買い足す必要がありません

RHAEGON グルーガン 60W 中小型 ボンドガン 高品質スティック90本付 液漏れ・やけど防止 急速加熱 補修DIY趣味に最適

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その他、電子工作を便利にしてくれるアイテムがあればコメントで教えてください！
 

前回はArduino のコードを紹介しましたが今回はprocessingについて説明します

下記の赤枠の処理を行います

SerialEvent（）でデータを受信し、さらにmoveLine_sonner()とLayout_bar()にデータを渡します

moveLine_sonner()とLayout_bar()でソナーをパソコンに描画していきます

• メイン文です

void draw() {
  noStroke();
  fill(0, 4);
  rect(0, 0, width, height);
  Layout_sonner();　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//①
  tyouon1.moveLine_sonner(receive_Distance1, receive_Angle1);　　//②
  //tyouon2.moveLine_sonner(receive_Distance2, receive_Angle2);
  tyouon3.moveLine_sonner(receive_Distance3, receive_Angle3); 　 
  //tyouon4.moveLine_sonner(receive_Distance4, receive_Angle4);
  tyouon1.Layout_bar(receive_Distance1, receive_Angle1);　　　　　　//③
  //tyouon2.Layout_bar(receive_Distance2, receive_Angle2);
  tyouon3.Layout_bar(receive_Distance3, receive_Angle3);
  //tyouon4.Layout_bar(receive_Distance4, receive_Angle4);
}

• void Layout_sonner()

void Layout_sonner() {
  float stroke_ratio;
  int Layout_ratio;//倍率調整
  int Layout_angle;
  color defo_color=color(98, 245, 31);
  stroke_ratio=height/4;
  pushMatrix();
  fill(255, 255, 255, 0);
  rect(0, 0, width, height);
  translate(width/3, height/2);
  noFill();
  strokeWeight(3);
  stroke(defo_color);

//①
  for (Layout_ratio=1; Layout_ratio<=10; Layout_ratio=Layout_ratio+3) {
    arc(0, 0, height/3*Layout_ratio/4, height/3*Layout_ratio/4, 0, radians(360));
  }
  for (Layout_angle=0; Layout_angle<=150; Layout_angle=Layout_angle+30) {

//②
    line(stroke_ratio*1.7*cos(radians(Layout_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(Layout_angle)), -stroke_ratio*1.7*cos(radians(Layout_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(Layout_angle)));

//③
    textSize(height/32);
    textAlign(CENTER);
    fill(defo_color);
    text(Layout_angle+"°", stroke_ratio*1.9*cos(radians(-Layout_angle)), stroke_ratio*1.8*sin(radians(-Layout_angle)));
    text(180+Layout_angle+"°", stroke_ratio*1.9*cos(radians(-(180+Layout_angle))), stroke_ratio*1.9*sin(radians(-(180+Layout_angle))));
  }
  popMatrix();
}

• class tyouon

class tyouon {
  int maxRange=60;
  float stroke_ratio;
  int num;
  float Y_offset;
  float X_offset;
  color safty_color=color(10, 80, 255);
  color denger_color=color(255, 10, 10);
  color defo_color=color(98, 245, 31);
  color color_box=color(0, 0, 0);
  tyouon(int width, int height, int num_ver) {
    num=num_ver;
    X_offset=width/3/12;
    Y_offset=height/2/16;
  }
//①
  void moveLine_sonner(float receive_Distance, int receive_Angle) {
    float draw_distance=0;
    float draw_angle=0;
    pushMatrix();
    noFill();
    translate(width/3, height/2);
    strokeWeight(9);
    draw_angle=receive_Angle;
    draw_distance=map(receive_Distance, 0, maxRange, 0, stroke_ratio*1.7);
    stroke_ratio=height/4;
    stroke(20, 250, 60);

//[ア]
    if (receive_Distance<=10) {
      color_box=denger_color;
    } else if (receive_Distance>10) {
      color_box=safty_color;
    }
    if (num==0 || num==1) {
      stroke(defo_color);
      line(0, 0, stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
      stroke(color_box);
      line(draw_distance*cos(radians(draw_angle)), draw_distance*sin(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
    } else if (num==2 || num==3) {
      stroke(defo_color);
      line(0, 0, -stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
      stroke(color_box);
      line(-draw_distance*cos(radians(draw_angle)), -draw_distance*sin(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
    }
    popMatrix();
  }

//②
  void Layout_bar(float receive_Distance, float receive_angle) {
    pushMatrix();

//[ア]
    if (receive_Distance<=10) {
      color_box=denger_color;
    } else if (receive_Distance>10 && receive_Distance<60) {
      color_box=safty_color;
    } else {
      color_box=defo_color;
    }
    translate(width*2/3, 0);
    if (num==0) {
      fill(0);
      stroke(defo_color);
      rect(0, 0, width/3, height/2);
    }
    stroke(defo_color);
    strokeWeight(3);
    fill(defo_color);
    rect(X_offset*4, Y_offset*1+num*Y_offset*4, X_offset*7, Y_offset*1);
    strokeWeight(3);
    float bar_length=map(receive_Distance, maxRange, 0, 0, X_offset*7);
    fill(color_box);
    rect(X_offset*11, Y_offset*1+num*Y_offset*4, -bar_length, Y_offset*1);
    strokeWeight(4);
    stroke(defo_color);
    textAlign(CENTER);
    textSize(height/20);
    text(num, 0, 0);
    fill(0);

//［イ］
    ellipse(X_offset*2, Y_offset*2+num*Y_offset*4, Y_offset*3, Y_offset*3);
    stroke(color_box);
    pushMatrix();
    translate(X_offset*2, Y_offset*2+num*Y_offset*4);
    if (num==0 || num==1) {
      line(0, 0, Y_offset*1.5*cos(radians(receive_angle)), Y_offset*1.5*sin(radians(receive_angle)));
    } else if (num==2 || num==3) {
      line(0, 0, -Y_offset*1.5*cos(radians(receive_angle)), -Y_offset*1.5*sin(radians(receive_angle)));
    }
    popMatrix();

//[ウ]
    textSize(25);
    textAlign(LEFT);
    fill(255, 255, 205);
    text("num : "+num, X_offset*4, Y_offset*3+num*Y_offset*4);
    text("Distance:", X_offset*6, Y_offset*3+num*Y_offset*4);
    text(receive_Distance+"    cm", X_offset*9, Y_offset*3+num*Y_offset*4);//bar_lengthじゃなくてDistanceを変数にする
   text("name :　watannabe",X_offset*3,Y_offset*15);
    popMatrix();
    pushMatrix();
    translate(width*2/3, height/2);
    strokeWeight(8);
    stroke(defo_color);
    if (num==0) {
      fill(0);
      stroke(defo_color);
      rect(0, 0, width*2/3, height/2);
    }
    textAlign(LEFT);
    fill(color_box);
    textAlign(CENTER);
    textSize(height/20);
    text(num, X_offset, height/20+(num*height/20*2));
    textSize(height/30);
    textAlign(LEFT);
    text("Distance:"+receive_Distance+"cm", X_offset*3, height/30+(num*height/30*3));
    if(num==0){
      receive_angle=360-receive_angle;
    }else if(num==1){
      receive_angle=270-receive_angle;
    }else if(num==2){
      receive_angle=180-receive_angle;
    }else if(num==3){
      receive_angle=90-receive_angle;
    }
    text("  angle:"+receive_angle+"°", X_offset*3, height/30*2+(num*height/30*3));
    popMatrix();
  }
}

完成したprocessingのコードはこちらになります

class tyouon {
  int maxRange=60;
  float stroke_ratio;
  int num;
  float Y_offset;
  float X_offset;
  color safty_color=color(10, 80, 255);
  color denger_color=color(255, 10, 10);
  color defo_color=color(98, 245, 31);
  color color_box=color(0, 0, 0);
  tyouon(int width, int height, int num_ver) {
    num=num_ver;
    X_offset=width/3/12;
    Y_offset=height/2/16;
  }

  void moveLine_sonner(float receive_Distance, int receive_Angle) {
    float draw_distance=0;
    float draw_angle=0;
    pushMatrix();
    noFill();
    translate(width/3, height/2);
    strokeWeight(9);
    draw_angle=receive_Angle;
    draw_distance=map(receive_Distance, 0, maxRange, 0, stroke_ratio*1.7);
    stroke_ratio=height/4;
    stroke(20, 250, 60);
    if (receive_Distance<=10) {
      color_box=denger_color;
    } else if (receive_Distance>10) {
      color_box=safty_color;
    }
    if (num==0 || num==1) {
      stroke(defo_color);
      line(0, 0, stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
      stroke(color_box);
      line(draw_distance*cos(radians(draw_angle)), draw_distance*sin(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
    } else if (num==2 || num==3) {
      stroke(defo_color);
      line(0, 0, -stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
      stroke(color_box);
      line(-draw_distance*cos(radians(draw_angle)), -draw_distance*sin(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*cos(radians(draw_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(draw_angle)));
    }
    popMatrix();
  }
  void Layout_bar(float receive_Distance, float receive_angle) {
    pushMatrix();
    if (receive_Distance<=10) {
      color_box=denger_color;
    } else if (receive_Distance>10 && receive_Distance<60) {
      color_box=safty_color;
    } else {
      color_box=defo_color;
    }
    translate(width*2/3, 0);
    if (num==0) {
      fill(0);
      stroke(defo_color);
      rect(0, 0, width/3, height/2);
    }
    stroke(defo_color);
    strokeWeight(3);
    fill(defo_color);
    rect(X_offset*4, Y_offset*1+num*Y_offset*4, X_offset*7, Y_offset*1);
    strokeWeight(3);
    float bar_length=map(receive_Distance, maxRange, 0, 0, X_offset*7);
    fill(color_box);
    rect(X_offset*11, Y_offset*1+num*Y_offset*4, -bar_length, Y_offset*1);
    strokeWeight(4);
    stroke(defo_color);
    textAlign(CENTER);
    textSize(height/20);
    text(num, 0, 0);
    fill(0);
    ellipse(X_offset*2, Y_offset*2+num*Y_offset*4, Y_offset*3, Y_offset*3);
    stroke(color_box);
    pushMatrix();
    translate(X_offset*2, Y_offset*2+num*Y_offset*4);
    if (num==0 || num==1) {
      line(0, 0, Y_offset*1.5*cos(radians(receive_angle)), Y_offset*1.5*sin(radians(receive_angle)));
    } else if (num==2 || num==3) {
      line(0, 0, -Y_offset*1.5*cos(radians(receive_angle)), -Y_offset*1.5*sin(radians(receive_angle)));
    }
    popMatrix();
    textSize(25);
    textAlign(LEFT);
    fill(255, 255, 205);
    text("num : "+num, X_offset*4, Y_offset*3+num*Y_offset*4);
    text("Distance:", X_offset*6, Y_offset*3+num*Y_offset*4);
    text(receive_Distance+"    cm", X_offset*9, Y_offset*3+num*Y_offset*4);//bar_lengthじゃなくてDistanceを変数にする
   text("name :　watannabe",X_offset*3,Y_offset*15);
    popMatrix();
    pushMatrix();
    translate(width*2/3, height/2);
    strokeWeight(8);
    stroke(defo_color);
    if (num==0) {
      fill(0);
      stroke(defo_color);
      rect(0, 0, width*2/3, height/2);
    }
    textAlign(LEFT);
    fill(color_box);
    textAlign(CENTER);
    textSize(height/20);
    text(num, X_offset, height/20+(num*height/20*2));
    textSize(height/30);
    textAlign(LEFT);
    text("Distance:"+receive_Distance+"cm", X_offset*3, height/30+(num*height/30*3));
    if(num==0){
      receive_angle=360-receive_angle;
    }else if(num==1){
      receive_angle=270-receive_angle;
    }else if(num==2){
      receive_angle=180-receive_angle;
    }else if(num==3){
      receive_angle=90-receive_angle;
    }
    
    text("  angle:"+receive_angle+"°", X_offset*3, height/30*2+(num*height/30*3));
    popMatrix();
  }
}

import processing.serial.*; // imports library for serial communication
import java.awt.event.KeyEvent; // imports library for reading the data from the serial port
import java.io.IOException;
Serial myPort; // defines Object Serial
float receive_Distance1, receive_Distance2, receive_Distance3=20, receive_Distance4=10;
int receive_Angle1, receive_Angle2, receive_Angle3, receive_Angle4;

int tyouon_totalNumber=4;
int serial_receive_number=tyouon_totalNumber*2+2;
void setup() {
  size(1600, 1000);
  smooth();
  myPort=new Serial(this, "COM6", 9600);
}
tyouon tyouon1=new tyouon(1600, 1000, 0);
//tyouon tyouon2=new tyouon(1600, 1000, 1);
tyouon tyouon3=new tyouon(1600, 1000, 2);
//tyouon tyouon4=new tyouon(1600, 1000, 3);
void draw() {
  noStroke();
  fill(0, 4);
  rect(0, 0, width, height);
  Layout_sonner();
  tyouon1.moveLine_sonner(receive_Distance1, receive_Angle1);
  //tyouon2.moveLine_sonner(receive_Distance2, receive_Angle2);
  tyouon3.moveLine_sonner(receive_Distance3, receive_Angle3);
  //tyouon4.moveLine_sonner(receive_Distance4, receive_Angle4);
  tyouon1.Layout_bar(receive_Distance1, receive_Angle1);
  //tyouon2.Layout_bar(receive_Distance2, receive_Angle2);
  tyouon3.Layout_bar(receive_Distance3, receive_Angle3);
  //tyouon4.Layout_bar(receive_Distance4, receive_Angle4);
}
void Layout_sonner() {
  float stroke_ratio;
  int Layout_ratio;//倍率調整
  int Layout_angle;
  color defo_color=color(98, 245, 31);
  stroke_ratio=height/4;
  pushMatrix();
  fill(255, 255, 255, 0);
  rect(0, 0, width, height);
  translate(width/3, height/2);
  noFill();
  strokeWeight(3);
  stroke(defo_color);
  for (Layout_ratio=1; Layout_ratio<=10; Layout_ratio=Layout_ratio+3) {
    arc(0, 0, height/3*Layout_ratio/4, height/3*Layout_ratio/4, 0, radians(360));
  }
  for (Layout_angle=0; Layout_angle<=150; Layout_angle=Layout_angle+30) {
    line(stroke_ratio*1.7*cos(radians(Layout_angle)), stroke_ratio*1.7*sin(radians(Layout_angle)), -stroke_ratio*1.7*cos(radians(Layout_angle)), -stroke_ratio*1.7*sin(radians(Layout_angle)));
    textSize(height/32);
    textAlign(CENTER);
    fill(defo_color);
    text(Layout_angle+"°", stroke_ratio*1.9*cos(radians(-Layout_angle)), stroke_ratio*1.8*sin(radians(-Layout_angle)));
    text(180+Layout_angle+"°", stroke_ratio*1.9*cos(radians(-(180+Layout_angle))), stroke_ratio*1.9*sin(radians(-(180+Layout_angle))));
  }
  popMatrix();
}
void serialEvent(Serial myPort) {
  if (myPort.available() >=serial_receive_number) {
    if (myPort.read()==10)
    {
      if (myPort.read()==200)
      {
        receive_Angle1 = myPort.read();
        receive_Distance1 = myPort.read();
        receive_Angle2 = myPort.read();
        receive_Distance2 = myPort.read();
        receive_Angle3= myPort.read();
        receive_Distance3 = myPort.read();
        receive_Angle4= myPort.read();
        receive_Distance4 = myPort.read();
        //print(receive_Angle1);
        //print(" ");
        //print(receive_Distance1);
        //print(" ");
        //print(receive_Angle2);
        //print(" ");
        //println(receive_Distance2);
      }
    }
  }
}