Xplova NOZA (初期型)を修理した話

Xplova NOZA

今回、ずーっと欲しかったスマートトレーナーをついに入手しました。

いやー、自粛生活中はなかなか外でライドするのも憚られるし、いつもは固定式の安いサイクルトレーナーの上でロードに乗るという生活を送っていたのですが、固定式のサイクルトレーナーってどうしてもうるさいですよね。

トレーナーの下に入れるマットの厚さを工夫したり、洗濯機用の振動防止ゴムを入れてみたり、サイクルトレーナー用のタイヤ(ミノウラのDualist)を入れてみたりと、色々と工夫はしてみたものの、賃貸に住んでるのもあって、やはり夜に乗るのは無理な感じでした。(なので、多少煩くても問題ない時間帯を狙って30分ほど乗るみたいな事を続けていたという・・・)

しかしながら、こういうのはやはり時間に自由に乗りたいわけですよ。。

そこで登場するのが、ダイレクト式のサイクルトレーナーなわけで、こいつは台のほうにスプロケを取り付けてバイクをセットするので、漕いだとしてもチェーンの音がする程度の静かさだったりします。

しかも最近のはスマートと名前が付く通り、傾斜によって負荷をシミュレートできたり、Zwiftとかと連動してバーチャルレースに自宅で参加できたりと色々な機能が使えます・・・ 自粛中のロード乗りにとっては垂涎もののガジェットなわけですが、いかんせん高いのですよ・・・。だって、安いやつでも10万円前後ですし、高いのだと20万近くしますからね。。

というわけで、本題ですが今回は Xplova NOZA というスマートトレーナーを手に入れたので、修理をしていきます・・・ いやー、新品は高いので今回はジャンク品を20k円で手に入れたので、これを修理してやろうという話なんです・・・。


故障箇所

ずばり、負荷がかかりませんとのことです。

確かに、現状ですとただの固定負荷(しかもほとんど負荷かかってない)で回るだけになってしまっています。

で、入手してから色々調べて分かった事なのですが、このNOZAってモデルは2018年に出たモデルで、台湾はAcer子会社のXplovaから出ている製品だったのですが、どうも当初から故障が多かったみたいです・・・。(アマゾンでも散々な評価ですし)

そのせいもあってか、現在はNOZA-Sという後継モデルが絶賛販売中で、こちらは色々改善されたのか故障は少ない(?)みたいです。ただ、その代わりにNOZA(無印)は不人気なので投げ売り価格で売ってたりするようなので、狙い目なのかもしれません。


故障原因の究明

で、色々試していて分かったのですが、この手のスマートトレーナーは回転数に応じて電磁石をアクティブにして負荷を掛ける制御をしているようで、スマホアプリを繋いだ状態で手で回しているとなんかスピードが取れていなくて、スピードの表示が不安定なんですよね。それで、スピードが取れた時だけなんか負荷が突然掛かるという変な挙動をしているという。

ちょっと分解して調べてみると、フライホイールの裏側に光学式のエンコーダが付いてたので、どうもこれでスピードを取っているみたいです。

センサ基盤を見ると、スピードを取ってるのはSMDで実装されてるフォトセンサみたいですね。
形状が似てるSMDのフォトセンサを探してみると、シャープのGP2S700HCPぽいです。

で、スマホで撮影してみるとうっすらと赤外線が光ってるのは確認できたのでセンサーとしては死んでないのでしょうけど、なんか暗い気がします・・・。

試しに手でセンサーをもっとフライホイールに近づけてやるとスピード取れているようなので、これはセンサーのLEDがヘタってしまったのではないかと思われます。

修理の方針としては、このSMDのセンサーを交換するなんですが、GP2S700HCPのスペックシートから検知距離を調べたら3mmってあるんですよね・・・。

どう考えてもセンサーからフライホイールまで8mm前後はあると思われるので、これは元々センサーの使い方がシビア過ぎなのではないかと思われます・・・。

なので、修理してもすぐにヘタって使えなくなることが予想されるので、今回はあえて純正のセンサー基盤を交換しないで、互換のもっと適しているセンサーに交換する方針にしました。


互換センサーの制作

スピードセンサの仕組みとしてはセンサー基盤を見る限り割と単純で、フォトセンサで検知した白黒のエンコーダパターンの読み取り信号をLM393のコンパレータで比較して本体基盤にCMOSレベルで返すだけのようです。

単純なので基盤作ってもいいかなと思ったのですが、同じようなセンサーでArduino用の赤外線距離センサがLM393付きでそのまま使えそうだったので、とりあえずこれを仮で繋いでみました。

まあ、Arduino用の近接センサーなんてそもそもスピード取る用ではないので、平面の反射を取るには全く向いてないのですが、距離を調整すると20km/hくらいまではスピードが安定して取れるようです。

ただ、もっと速度が上がると全く取れなくなってしまうので、やはり専用のセンサーでないと厳しそうです。

そこで、定番の反射型フォトインタラプタであるRPR-220をマルツオンラインで注文して、元々の砲弾タイプのLEDセンサの代わりに付けてやりました。

これで試してみた所、無事に40km/h以上でもスピードがちゃんと取れて、負荷も掛かるようになりました。

ということで、次はこの基盤を乗せる為のマウントを制作したいと思います。これは、いつもどおり3Dプリンタで作ります。

元のマウントの寸法を大体出してから、FreeCADで作図していきます。

試作品の数々・・・

でまあ、基盤の向きだの、寸法だのを試行錯誤を繰り返してまあまあ形になりました。

新しいセンサー基盤は感度調整のVRが付いてるので、外から回せるように配置を工夫してみました。ただその方向にするとRPR-220の向きが難しくなるのでワイヤ接続にしてあります。

元から搭載されているCPU基盤もマウントできるようになっているので、そのまま取り付ければ完成です。

というわけで、本体に戻して10km程度乗ってみましたが無事に速度も取れるし、負荷もかかるようになりました。
これでZwiftデビューできます!

まあ、誰得ではあるのですが、今回作ったケースはThingiverseで公開してますので、修理が必要な方は参考にしていただければと思います。


あとがき

ふとFCCのIDを元にFCCのサイトをみてたら、このXlova NOZA-N1の分解写真がFCCのサイトにありました。

https://fcc.report/FCC-ID/HLZDMN1/4085891

で、これを見たら衝撃の事実を知ってしまいました。

なんと、オリジナルのセンサーは自分が流用した Flying-fish 基板のほうだったようです・・・・・

まあ、こりゃー不良が出まくるわけだよねーー・・・。 というか設計がお粗末も良いところだと思う。

どおりでXplovaというかAcerが製品リストからN1を抹消するわけだ。
(実際、今はNOZA-SしかHP上にないはず。。。。)

というわけで、NOZA-N1をお持ちの方は買え換えたほうが無難かもしれませんねー・・
(僕は手に入れてしまったので、N1をハックして色々やろうかと思って居ますが・・・)


さらにあとがき

どうもOEM元は http://www.powerplusco.com/ のようです。

というのも、HPでOEM/ODMに触れてるので多分ここなんでしょうと。

ファームも配ってるので、ひょっとするとNOZAにも使えるのかも?

まあ、NOZAの初期型にこだわってる人間なんてほとんど皆無だとは思いますが・・・ 
チャイナOEMの闇を見れたという意味では良い勉強になったのではないかと思っています。

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