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IGNORED

Schräglagensensor


SX1977

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Oh, so ein Video habe ich auch noch mit einer Zett, allerdings bewegt sich der Fahrer neben dem Bike und sitzt nicht mehr drauf :D

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  • 1 Jahr später...

ich hab vor 2,5 jahren mal sowas gebaut .... damals, in den anfängen der gyrocam-bastelei ...

sowas kann man recht konstengünstig realisieren ... und mit etwas aufpreis auch alles auf einer sd-card loggen ...

kosten dürften irgendwo zwischen 30-50€ liegen

 

Hauptkomponenten:

lcd: 1602 (ca. 5-10 €)

mikrocontroller: arduino nano/mini (ca. 2-4 €)

sensor: mpu-6050 (ca 3-45 €)

 

dann kommen noch dazu:

Akku (geht aber auch via 12 V Bordspannung)

Gehäuse

sd-card breakout (5-20 €)

..

zeit um das in vernüftig funktionierenden code zu packen (unbezahlbar ;-) )

 

 

hier meine videos von damals (damals noch mit selbstgebautem 'arduino'):

Bearbeitet von mosci
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Hey mosci,

 

coole Sache! Wie der Zufall es will, hätte ich die passenden Komponenten hier auch noch herumliegen :)

Allerdings dürfte das doch der selben Problematik unterliegen, wie z.B. bei den Action-Cams.

Der Neigungssensor wird aufgrund der Kreiselkräfte ins Kurvenäußere gedrückt. Was je nach Schräglage mehr oder weniger "nach unten" bedeutet.

Die Sensorik in meiner Garmin Virb XE Kamera ist somit vollkommen nutzlos für Zweiräder. Es sei denn, man legt sich im Stand nieder ;)

 

Oder bekommt der mpu-6050 das selbst kalkuliert? Hat ja einen Neigungs- und Beschleunigungsmesser.

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jaein ....
in dem mpu-6050 ist ein kompass, ein beschleunigungssensor und ein gyrosensor
der beschleunigungssensor allein wird nicht gut funktionieren ... aber dem gyro sollte das herzlich egal sein
... dafür hat der gyro von natur aus einen drift, der mittels software und den daten des beschleunigungssensor (und kompass) kompensiert werden kann/muss/sollte - hierfür wird meistens der 'kalman-filter' verwendet.

bei der gyrocam von 2012 wurde aber ein spezieller Algorithmus (von Derek Lieber) verwendet, der nur dann driftkorrekturen vornimmt wenn das moped geradeaus fährt (also der kompass keine richtungsänderung aufzeigt)
und genauso wurde nur schräglage gemessen (und zur kamerasteuerung angewendet) wenn das moped mindestens 1° richtungsänderung pro sekunde registriert.

den code von Derek habe ich (leider) nie für die arduino-ide angepasst ... aber er lässt sich so auf einen arduino flshen (nur halt nicht mit der IDE)

Den code findet man hier: http://revenanteagle.org/checksix/gyrocam/parts-and-software.htm
 

oder man holt sich für 500 dollar sowas: http://www.speedangle.com/

edit:
der 6050 hat gar keinen kompass - da hab ich wohl was mit dem 9250 vermixt ...
während der kurvenfahrt wird das angewendet was tatsächlich anhand wird des 'normalen' algorythmus ( wiki stichwöter: direction cosine matrix ,  kleinwinkelnäherung) berechnet wird und der berechnete drift wird für später gespeichert.
das gespeicherte wird dann eben zyklisch bei geradeausfahrt addiert.
der code ist recht gut dokumentiert - man muss aber noch ein paar kleinigkeiten anpassen, denn default wird ans display nicht die schräglage sondern die g-kraft ausgegeben - aber alle benötigten werte sind bereits vorhanden, man muss nur die ausgabe anpassen ;-)
ich benutze seit anfang 2014 aber nur noch die alexmos firmware für meine gyrocam ... von daher ist mein detail-wissen zu dereks firmware schon etwas vernebelt ;-)

grob gesagt:
der gyro misst die 'drehgeschwindigkeit' (winkelgeschindigkeit) ... also nur in dem moment wo sich etwas dreht ... oder eben schräg legt ... d.h. da wird nur der moment erfasst in dem du 'abkippst' ... wenn du permanent im kreisverker unterwegs bist, dann gibt es nur eine messung beim abkippen ... danach zeigt der gyrosenesor quasi 0° an - der beschleunigungssensor misst permanent sein verhältnis zum erdmittelpunkt ... kann man sich also grob wie ein pendel vorstellen ... damit hast du einen kurzeitigen und einen permanenten wert ... beide werden durch einen filter gejagt ... im filter wird dem beschleunigungssensor weniger 'gewicht' gegeben als dem gyrosensor ... das muss leider so sein, da wir beim motorrad sehr viel mit vibrationen zu kämpfen haben und beschleunigunssensoren wesentlich empfindlicher gegenüber diesen sind ans gyrosensoren ... also verlassen wir uns viel auf eine kurze momentaufnahme und benutzen nur den tiefpass vom beschleunigungssensor zum stabilisieren ... das wird niemals perfekte ergebnisse erziehlen ... denn: je länger die kurve bei konstanter schräglage gefahren wird, desto ungenauer wird das ergebnis des filters ... ist aber für diesen anwendungszweck meistens ausreichend - es sei denn man fährt nen rundkurs

komplexer aber genauer geht's mit zusätzlichem magnetometer
noch komplexer und genauer (und zusätzlich mit zeitreferenz) gehts mit gps
aber dann wirds nicht nur komplexer sondern auch etwas teurer

 

und ... last but not least ... meine theorie zu der garmin-cam?!
die ist sicherlich nicht speziell fürs fliegen oder motorradfahren gedacht
(die fahrphysik beim motorrad hat ja mehr mit dem fliegen als mit dem eigentlichen fahren auf 4 rädern gemeinsam -> fliegen mit bodenkontakt)
beim motorradfahren herrschen bei der kurvenfahrt eigentlich (bestenfalls) kaum seitliche beschleunigungs-kräfte (ausnahme z.b.: highsider, umfallen im stand, lowsider)
wir sind ja bestrebt bei der kurvenfahrt,durch die schräglage, ein gleichgewicht zwischen querbeschleunigung und erdanziehungskraft herzustellen also denkt deine garmin-cam du fährst geradeaus.
das ist aber nur theorie ... vielleicht setzen die auch einfach nur zuviel auf den beschleunigungssensor, und der vibriert sich zu tode bzw. produziert unbrauchbare messwerte ... vielleicht auch beides ;-)
 

Bearbeitet von mosci
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  • 2 Wochen später...

wenn sich da jemand dran versuchen möchte ... ich hab mal meine 'reste-kiste' durchsucht und mit dem gefundenem  mal wieder ein wenig experimentiert.

bisher ist mein code noch zu komplex um alles an hardware (lcd, gps, sdcard & sensor) schlucken zu können ... aber ich denke das kann man mit etwas mehr 'knowhow' und energie hin bekommen.

ich habe also eine app die den sensor ausliest und daten loggt und auf dem lcd anzeigt.

und eine die gps-daten & datum/zeit loggt und auf dem lcd anzeigt. .... um die zu mergen muss ich das aber noch um knappe 5-7Kbyte eindampfen.

 

wenn sich mehr als 5 interessenten finden, dann würde ich auch eine 'mutter-platine' & ein plastik-gehäuse  dafür kreieren ...
'mutter-platine'= platine, auf die man arduino, sensor, sdcard-adapter, gps, lcd  auflöten/verbinden kann.

 

kosten für die elektronik (für das was ich verwendet habe - das ist aber nicht das beste ... eher das günstigste) wären ungefähr:

10€ - digole 1602 serial-lcd

16€ - ublox 7m gps-module 10Hz

 3€ - LC-Studio SD-Card-Breakout

 3€ - MPU-6050 - 6DOF-Sensor

 3€ - arduino pro mini

 

also knapp 35€ ... die mutter-platine wird irgendwo zwischen 5-10€ liegen ... plastik wird (wie immer) das teuerste - es sei denn man ist mit 'low-quality 3d-print' zufrieden ... das bin ich sicherlich nicht.

ob man überhaupt ein lcd braucht ist auch diskusions-würdig ... ein/zwei status-led's tuns ja vielleicht auch erstmal.

zum entwickeln ist es ntürlich schöner mit lcd - dann hat man auch visuelles feedback ohne die sdcard auswerten zu müssen ;-)

gps ist auch nicht zwingend nötig - bietet aber eine genauere Zeit als der arduino selbst (man kann natürlich auch eine realtime-clock einsetzen)

und es ist doch schön auch die geodaten der strecke zu haben, dann kann man später sowohl strecke als auch schräglage im video einblenden

Bearbeitet von mosci
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Also basteln kann man ja alles. Ich würde es aber nicht so kompliziert machen und vorhandene Technik einfach zweckentfremden. Ich würde eine Flugsteuerung von einem Quadrocopter nehmen. zB ne flip32. Die braucht einfach nur 5v, hat ein Gyroskop & Accelerometer (sogar nen Barometer, Magnetometer) onboard. Dazu noch nen SD-Cardreader anlöten.

 

Einfach mit Cleanflight flashen, am Bike anbauen, 5v stepdown anschließen und ans Standlicht klemmen. Einmalig im angebauten Zustand, mittels Laptop Kalibrieren und fertig.

 

Dann kann man die Fahrdaten auf die SD speichern. Auf eine 32GB Karte passen ca. 3 Wochen Fahrdaten. Im Cleanflight oder im Logviewer kann man dann alle Daten Abrufen und in Diagrammen bestaunen. Dann sind da nicht nur die Winkeldaten, sondern auch die gesamten Beschleunigungsdaten verfügbar.

 

Kostenpunkt:

Flip32 12-19€ (teilweise gebraucht für noch weniger)

Cardreader 3-5€

Stepdown 1-2€

 

Das ganze ist dann eine kompakte Einheit, Streichholzschachtel groß.


btw. was mir grade noch einfällt. man kann die Neigungswinkeldaten auch über videos legen. so das man auch sehen kann, in welcher Situation welche Neigung hatte. Das sieht dann so aus (ist aber nun Flugvideo)

 

  • Like 3
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Hier benutzt er einen Sensor bei seiner KAWA ZZR 1400...dieses Video finde ich super, kannst ihn fragen was er für dieses Video benutzt hat :) schönes wochenende

 

https://www.youtube.com/watch?v=AF2SDZH_pHs&index=6&list=PLg87Jwl9zVBxO-1Sv7QMG0cu_uMie5_uc

Bearbeitet von LookToMeFreak
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  • 2 Monate später...
  • 6 Monate später...

Im Zuge meines nerdigen Bastelwahns, habe ich mir mal ein paar Dinge zusammen gebastelt.

Habe einen ADXL345 Modul Digital 3-Achse Beschleuniggunssensor gefunden und mit einem SD Kartenleser gepaart.

Funktioniert wie mosci angesprochen hat nur mäßig während der Schräglage. Eigentlich nur beim einkippen, ab da muss viel berechnet und geglättet werden.

Bremst man sich in die Kurve hinein, gibt es zusätzlich noch viel störendes Rauschen.

 

Das muss besser gehen! Also habe ich mir für unverschämte 75 Cent Ultraschall Abstandssensoren bestellt (HC-SR04).

Die sind auf weniger als 1cm genau (bis etwa 3 Meter).

Als Winterprojekt steht bei mir eine Rennkarre mit Rennverkleidung auf dem Programm. Da kann man ja mal easy ein paar Ausschnitte machen.

Abstand ausmessen -> Winkel berechnen -> Über die Schräglage freuen!

Sollte das laufen, kann ich ggf. auch die Werte des Gyro mit der "echten" Schräglage vergleichen und auf eine zentrale Lösung ohne Ausschnitte wechseln.

 

Wenn ich schon dabei bin, gibt es noch 4 IR Temperatursensoren (MLX90614). Die können Kontaktlos per Infrarot die Temperatur messen.

Diese würde ich dann so positionieren, dass ich alle Reifenflanken "im Blick" habe. Sind aber relativ teuer mit 5-10€ pro Stück.

 

Ein LCD Display wäre mir wohl etwas zu viel und das lenkt sicherlich auch ab. Aber eine Status LED ob die Temperatur zu niedrig (Gelb) hoch (Rot) oder optimal (grün) ist, wäre bestimmt ganz nett.

Überflüssig, sicherlich! :D Aber es gibt einem (zumindest mir) etwas mehr Sicherheit, zu wissen dass am Pneu alles paletti ist.

 

Habe noch ein paar Ideen, die werde ich aber erst in Angriff nehmen, wenn das o.g. Projekt einigermaßen läuft.

 

PS: Was fertiges kaufen kann ja jeder *zu GoOse rüberblick* :P

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