自作GPSラップタイマー開発記｜1Hzの壁をUSB/Bluetooth外部モジュールで突破する

 

サーキット走行にラップタイム計測は欠かせませんが、既存の計測システムやアプリには一長一短があります。本記事では、私が理想の計測環境を求めてアプリ「KLAP」を自作するに至った経緯と、技術的なこだわりを紹介します。

内蔵GPS（1Hz）がサーキット計測に向かない理由

スマホ単体で動作するラップタイマーアプリは便利ですが、内蔵GPSの更新レート（通常1Hz＝1秒に1回）には物理的な限界があります。

時速100km/hで走行している場合、バイクは1秒間に約27mも進みます。更新が1秒に1回では、スタートラインを通過した瞬間の正確な位置を捉えきれず、タイムに大きな誤差が生じたり、計測を空振りしたりすることがありました。

自作Bluetooth GPSモジュールの試作と直面した課題

精度の問題を解決するため、まずは更新レート10Hz以上の外部GPSモジュールとBluetoothを組み合わせたレシーバーを自作しました。

AliExpressなどのパーツを活用することで、市販品の半値以下で高精度な計測環境を構築できましたが、運用面で新たな問題が発生しました。ミニバイクに搭載すると、タコメーター、GPS、バッテリー、そしてそれらを繋ぐ配線でメーター周りがゴチャついてしまい、お世辞にもスマートとは言えない状態だったのです。

結論：USB GPSモジュールへの対応とアプリの自作

「高精度」と「シンプルの両立」というワガママを叶えるため、これまでの電気式タコメーター自作の知見を活かし、アプリごと自作することに決めました。

1. USB GPSモジュールへの対応： スマホから給電可能なUSB接続を採用し、モバイルバッテリー不要のシンプルな構成を実現。

2. 計測精度の向上： 安価なUSBモジュールでも10Hz更新を可能にし、内蔵GPSの誤差を解消。

3. タコメーター・水温表示の統合： Bluetoothモジュールを併用することで、ラップ計測だけでなくマシンのコンディション把握も一つのアプリで完結。

（まとめ）

現在は、用途に合わせて「手軽なUSB接続」と「多機能なBluetooth接続」を使い分けられるようにしています。単なるデータ収集ではなく、いかにスマートに、かつ正確に「走りを楽しむか」を追求した結果、この形に辿り着きました。