Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

scooterputer - Komputer pokładowy do skutera

misiupan 19 Sie 2010 02:08 15309 24
  • scooterputer - Komputer pokładowy do skutera

    Bardzo ciekawe zastosowanie modułu arduino i wyświetlacza O-led
    z warstwą dotykową i kilku innych modułów które w połączeniu dają fajny kombajn pomiarowy do twojego skutera.
    Podstawowe zadania jakie realizuje projekt :
    * pomiar napięcia
    * czas i data
    * temperatura
    * Lean gauge with resettable max L-R indicators
    * prędkość aktualna
    * resetowany wskaźnik prędkości max
    * drogomierz
    * 2 resetowane liczniki kilometrów
    * Odczyty długości i szerokości geograficznej
    * kompas
    * moduł GSM/GPRS quad-band


    Jednej pozycji nie tłumaczyłem, żeby nie wprowadzać w błąd.

    Schemat blokowy
    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera

    Projekt opracował Kurt's

    Link

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    misiupan
    Poziom 35  
    Offline 
    Serwis laptopów www.sellkom.pl
    misiupan napisał 2623 postów o ocenie 402, pomógł 257 razy. Mieszka w mieście GDAŃSK. Jest z nami od 2004 roku.
  • #2
    gercinek
    Poziom 11  
    Wszystko pięknie ale skuter pewnie musi posiadać elektroniczny prędkośćiomierz, a u nas skuterów z tym bajerkiem jest bardzo mało.
  • #3
    thralll
    Poziom 13  
    Na stronie autora można przeczytać:
    Cytat:
    The Haversine formula is used to calculate the distance traveled for the odometer and trip meters, using lat/lon data returned from the GPS. This seems to track the odometer on the scooter fairly close as long as I'm not riding in tight circles or zigzags. Since I don't ride while intoxicated, this should work fine for the trip meters but I have my doubts about the long term accuracy for use as an odometer. Time will tell, and I expect I'll be tweaking the algorithm to calibrate for improved accuracy.

    As an alternative, I experimented some with a hall-effect sensor triggered by a magnet attached to the wheel. I'm confident this would be very effective as a speedometer and odometer, but have decided to go strictly with the GPS for now. If you're interested, let me know and I can post the hall-effect sensor circuit and sketch.

    Oznacza to, że pokonany dystans i prędkość jest ustalana bezpośrednio z sygnału GPS. Według mnie przez to rozwiązanie dużo traci. Tyle że właściwie bez żadnych przeróbek możemy je zamontować w każdym pojeździe.
  • #4
    Mje3sław
    Poziom 14  
    Do pomiaru przechyłu zastosowano akcelerometr? To bez sensu, bo podczas jazdy zawsze wyjdzie "0", chyba że jeździmy z wychyleniem ciała względem pojazdu.
    Do pomiaru przechyłu na zakrętach należało by użyć żyroskopu, ewentualnie mierzyć po obu stronach odległość od asfaltu (ultradźwięki?).
  • #5
    gercinek
    Poziom 11  
    Przepraszam mój błąd z tym elektronicznym predkosćiomierzem nie doczytałem strony autora a w skuterach wiekszasc osób jakie znam przechyla sie raze ze skuterem
  • #6
    Soho
    Poziom 12  
    thralll napisał:
    Oznacza to, że pokonany dystans i prędkość jest ustalana bezpośrednio z sygnału GPS. Według mnie przez to rozwiązanie dużo traci.

    Właściwie to nie traci a zyskuje, prędkościomierze w pojazdach zawyżają prędkość o ok. 10%, w skuterach przekłamanie jest jeszcze większe.

    Dziwi mnie jedynie podejście do montażu urządzenia (głównego modułu) w skuterze, owiewki przecież nie są w żaden sposób uszczelniane ;]
  • #7
    thralll
    Poziom 13  
    No względem oryginalnego faktycznie lepszy, ale względem czujnika Halla zamontowanego na kole już nie. GPS też przekłamuje szczególnie w górzystym terenie.
    Mje3sław, nie rozumiem dlaczego przy jeździe zawsze wyjdzie przyspieszenie równe 0. Rozumiem, że przy zakrętach siła odśrodkowa spowoduje zafałszowanie wyniku, jednakże powszechne ciążenie powinno być nadal wykrywalne.
    Fajnie było by gdyby autor dorobił zapis informacji na kartę pamięci można było by wtedy odtworzyć przejazd.
  • #8
    Mje3sław
    Poziom 14  
    On nie mierzy przyspieszenia tylko przechył na boki - tak jakbyś postawił poziomicę na skuterze albo powiesił ciężarek na sznurku na kierownicy - podczas jazdy zawsze będzie wskazywał przechył "0", no chyba, że ktoś balastuje ostro jak na superbikach, ale na skuterze to raczej trudne, bo można spaść z siedziska.
  • #9
    misiupan
    Poziom 35  
    Ja na zakrętach się ,,składam'' to nie traktor że siedzi się w pionie na zakręcie.

    Czujnik nachylenia to fajna sprawa bo jak się przechylę za mocno to widzę to na wyświetlaczu, chyba że ten system ostrzega przed zbyt niebezpiecznym przechyłem- nie wiem nie doczytałem. No i czegoś takiego w wersji fabrycznej nie da się kupić ,a jak już by się dało to cena pewnie wyniosła by tyle co skuter.
  • #10
    scop
    Poziom 9  
    Fajny pomysł.:D
    Orientuje się gdzie można kupić taką (lub podobną) obudowę z mocowaniem?
  • #11
    Mje3sław
    Poziom 14  
    misiupan napisał:

    Czujnik nachylenia to fajna sprawa bo jak się przechylę za mocno ...


    No to właśnie tłumaczę, że w tej formie czujnik działać nie będzie. Jak pochylisz motocykl na postoju to i owszem zadziała, natomiast podczas jazdy na zakręcie wypadkowa siła zawsze jest w kierunku styku opon z jezdnią choćbyś tarł kolanem o asfalt
  • #12
    vcppp_p
    Poziom 12  
    Wszystkim którzy upierają się że akcelerometr będzie pokazywał przechylenie w zakręcie (mówię o zakręcie ze "złożeniem się" w czasie jazdy oczywiście), sugeruję powrót do podstawówki. Albo prościej - nitka, ciężarek i rzućcie okiem co się dzieje w zakręcie - przy prawidłowym, będzie wskazywał kierunek podłogi skutera.
  • #13
    misiupan
    Poziom 35  
    Akurat w tym przypadku zastosowanie akcelerometru jest dość jasno opisane :
    cytuję

    The ranges for the accelerometer readings are easily obtained by analyzing the analog input data. I found full range to be 453 to 580 for both the X and Y axis, which is 127 units with a center around 516. I arbitrarily took 20 off each end and mapped these to -90 to +90 for the Lean Gauge values.

    The Lean Gauge display is designed to show the current real time values in bright green, and the max L-R readings are maintained on the background in dark green. These can be reset by pressing the Lean button on the display.


    I tyle na temat jego zastosowania.
  • #14
    Freddy
    Poziom 43  
    vcppp_p napisał:
    Wszystkim którzy upierają się że akcelerometr będzie pokazywał przechylenie w zakręcie (mówię o zakręcie ze "złożeniem się" w czasie jazdy oczywiście), sugeruję powrót do podstawówki. Albo prościej - nitka, ciężarek i rzućcie okiem co się dzieje w zakręcie - przy prawidłowym, będzie wskazywał kierunek podłogi skutera.

    No i z tego to już dziecinnie proste, żeby obliczyć kąt pochylenia. Zastanów się a dojdziesz do tego.
  • #15
    elektronik999
    Poziom 26  
    To niech ktoś to sprawdzi w praktyce i tyle nie ma co się kłócić Panowie
  • #16
    Mje3sław
    Poziom 14  
    Cytat:

    No i z tego to już dziecinnie proste, żeby obliczyć kąt pochylenia. Zastanów się a dojdziesz do tego.


    Niby jak?
    1. Skuter stoi pionowo - akcelerometr jest zamocowany poziomo do skutera (x-y odpowiada prawo-lewo) - pokazuje "0" - siła ciężkości jest pionowo, prostopadle do x-y, więc nie ma pochylenia ani na x ani na y.

    2. koleś przechyla na postoju skuter i chwali sie ziomkom, że działa mu wskaźnik - w porządku - akcelerometr jest przechylony a siła ciężkości dalej pionowo.

    3. Jedziemy pochyleni na zakręcie* - akcelerometr jest pochylony razem ze skuterem, ale wypadkowa siła dalej działa prostopadle do skutera i akcelerometru - pokazuje nadal "0" (koleś albo nie zauważa, albo to przemilcza - trudno pomykając na zakręcie skupić wzrok na czymś tak małym, do tego drgania od silnika i od nierówności drogi mogą powodować, że i tak nic sensownego nie zobaczy)

    * Dla niewtajemniczonych - jadąc na jednośladzie wektor wypadkowej siły ciężkości i siły odśrodkowej wyprowadzony ze środka ciężkości JEST skierowany w stronę styku opon z jezdnią - czy tego chcemy czy nie. Inaczej po prostu nie mielibyśmy prawa jechać.
    Oczywiście jak już wspominałem są różne techniki jazdy: można jechać trzymając się prosto (pochylamy się jednakowo razem z pojazdem) i tutaj środek ciężkości jest w osi pionowej pojazdu, można balastować w stronę do zakrętu - pochylamy się względem pojazdu - to robią na wyścigach motorowych GP - zawodnik dosłownie zsiada z siodła przechylając tułów i dupsko w stronę zakrętu i kolanem trze o asfalt (to jest właśnie wskaźnik wychylenia). Można też odchylić się na zewnątrz zakrętu (szybkie omijanie dziur, kamieni) aby motocykl pozostał bardziej w pionie. Robiąc te manewry zmieniamy polożenie środka cięzkości (układu pojazd - kierowca), ale siła wyprowadzona od tego środka dalej będzie w kierunku opon.
    Ponieważ akcelerometr jest zamocowany na pojeździe, to tylko przy takich manewrach pokaże niewielkie odchylenie.
  • #17
    Henryk.Dominiak
    Poziom 2  
    Mje3sław
    Co do teorii z fizyki to masz rację.

    Jednak odsyłam cię do opisu akcelerometra użytego w projekcie: ADXL320

    http://www.analog.com/en/sensors/inertial-sensors/adxl320/products/product.html

    Układzik ten przeznaczony jest do pomiaru przyspieszeń statycznych (takich jak grawitacja) jak i dynamicznych (wibracje). Co najważniejsze - układ jest 2-osiowy, więc z jego pomocą można rozłożyć wypadkową na składowe - a a stąd już "prosta" droga do wyliczenia nachylenia.
  • #18
    Mje3sław
    Poziom 14  
    Henryk.Dominiak napisał:
    układ jest 2-osiowy, więc z jego pomocą można rozłożyć wypadkową na składowe


    A z fizyki wiemy, że znaną siłę możemy rozłożyć na składowe na nieskończenie wiele sposobów.
    Gdyby było możliwe to co piszesz nie były by potrzebne żyroskopy.

    Tak dla ściśłości: znając przyspieszenie ziemskie i odczytując wypadkowe przyspieszenie z akcelerometru teoretycznie możemy obliczyć siłę odśrodkową, ale nadal nie znamy jej zwrotu, no i co w przypadku przejeżdżania przez dołek albo hopkę?
    Ze zdjęć wynika, że akcelerometr zamocowany jest osią y w kierunku przód - tył, osią x prawo-lewo, osią y góra-dół. Jeżeli faktycznie jest tylko dwuosiowy (x,y), to nawet to o czym piszę nie jest możliwe. Na filmiku natomiast, widać jak rusza się ten wskaźnik. a sktutera nawet nikt nie dotyka - chciałbym zobaczyć filmik z jazdy po zakrętach.
  • #19
    Henryk.Dominiak
    Poziom 2  
    Dziwnie się konwersuje z ludźmi który szukają problemów a nie rozwiązań.

    Widzę że trzeba ci podać gotowe rozwiązanie bo inaczej nie ruszysz wyobraźnią.

    Po pierwsze wspomniałem że układ ADXL320 da się zastosować, bo się da.
    Po drugie pominąłem omawianie implementacji tego układu na skuterze, ale specjalnie dla ciebie:

    "Facet na motorku" skapnie sie że mu to nie działa podczas jazdy (w aktualniej konfiguracji - jedna z osi ułożona w kierunku ruchu) więc weźmie poprawkę i zamontuje układ aby oś x była na boki a oś y pionowo w stanie spoczynku. Wtedy płaszczyzna x-y będzie prostopadła do kierunku ruchu (nadążasz czy mam to narysować?). Taka konfiguracja daje nam w fizyce tak zwany UKŁAD ODNIESIENIA, więc wypadkową będzie można rozłożyć tylko w jeden sposób. Następnie "Facet na motorku" znormalizuje (w matematyce/statystyce jest coś takiego jak rozkład normalny) odczyty przyspieszeń w procedurce, która będzie odrzucać pomiary z poza zadanego zakresu (max - delta, max + delta) - prosto mówiąc odrzuci nagłe zmiany.

    Po trzecie żyroskop i reszta twoich propozycji by się nadała, ale po co Wróblowi prawo jazdy na lodówkę jak i tak pływać nie umie :)

    Jak obiecałem - obrazki: (jak tylko uda mi się je dodać :) )

    Specjalnie ignoruje siły reakcji - jak wiadomo siły te z siłami pokazanymi się znoszą w stanach ustalonych.

    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera
    To wstęp do wszystkiego.

    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera
    Rozkład sił - jazda prosta

    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera
    Rozkład sił w skręcie

    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera
    A tu zjawisko które pozwala fizyce działać. To jest stan przejściowy między brakiem wychylenia a ustalonym wychyleniem.
    Wychylenie jest (w uproszczeniu) ruchem po okręgu. Jak wiemy żeby ruch zaistniał na układ muszą działać niezrównoważone siły - jeśli tak jest to muszą istnieć przeciążenia - co da się zmierzyć akcelerometrem.

    Później -> procedurka całkowania i detekcji braku wychylenia - i możemy mieć wychylenie.

    Jeśli ktoś będzie chciał to mogę wytłumaczyć dokładniej ale to na priv, bo Moderator już powoli ma dość tych wywodów (pare postów przeprowadził do zbędnych - z czym sie zgadzam).
  • #20
    Mje3sław
    Poziom 14  
    Henryk.Dominiak napisał:
    stan przejściowy między brakiem wychylenia a ustalonym wychyleniem.


    Nie ma czegoś takiego podczas jazdy na jednośladzie. Jeżeli uda ci się skręcić bez wychylenia, albo wychylić się bez skręcania - leżysz ;) Ale bez obaw: nawet sam jednoślad bez kierowcy jest w pewnych granicach samostabliny - bardzo trudno jest to zrobić.

    Jeśli chodzi o ustalanie położenia w przestrzeni za pomocą akcelerometru i podwójnego całkowania - oczywiście jest to możlwe, ale raczej za trudne dla amatora, poza tym rozmawiamy tutaj o konkretnym rozwiązaniu, które moim zdaniem nie działa.
  • #21
    Maticool
    Poziom 20  
    Mje3sław napisał:
    sam jednoślad bez kierowcy jest w pewnych granicach samostabliny


    Dokładnie, ponieważ większość Kolegów rozpatruje tu jednoślad jakby był jednolitym poruszającym się "klockiem" zapominając że ma on jeszcze dwa koła które jak wielkie żyroskopy przekazują nań swoje siły reakcji.

    Ale nawet gdyby nie koła, zamiast z kierunku można skorzystać z wartości przyspieszenia wypadkowego. Zakładając, że jedziemy ze stałą prędkością przez poziomy zakręt, kąt odchylenia od pionu można wyznaczyć ze wzoru arccos(g/a) gdzie "g" zakładamy przeciętne przyspieszenie ziemskie dla danych szerokości geograficznych a "a" wypadkowe przyspieszenie rejestrowane przez akcelerometr -> w skrajnym przypadku akc. mógłby być nawet jednoosiowy z osią skierowaną w "dół" skutera. Rozwiązanie takie nie daje jednak informacji o stronie w którą się przechylamy, rodzi pewne problemy przy odstępstwie od początkowych założeń oraz jest stosunkowo niedokładne przy małych wychyleniach.

    Dla ambitnych - rozwiązanie bez akcelerometru -> precyzyjny enkoder na kierownicy. Promień łuku zakrętu (z enkodera) i prędkość jazdy to wszystko co jest potrzebne do obliczenia przechyłu :]

    Na koniec mała dygresja - po co w ogóle wyznaczać kąt przechyłu? Dla mnie to zbędny gadżet, bo IMHO nie jest to użyteczna informacja (chyba, że dało by się to połączyć z jakimś "ostrzegaczem" o możliwości utraty przyczepności) Reszta opcji tego projektu jest w porządku. :D
  • #22
    Mje3sław
    Poziom 14  
    Maticool napisał:
    -> precyzyjny enkoder na kierownicy. Promień łuku zakrętu (z enkodera)


    Nie obliczysz łuku zakrętu z położenia kierownicy. Samo pochylenie kół w stosunku do nawierzchni daje skręt - to też przyczynia się do samostabilności jednośladów. Tak skręcają przecież łyżworolki.
    Co do obliczenia pochylenia na podstawie przeciążenia - nie zapominajmy, że drogi nie są płaskie.

    Podsumowując - jak ktoś koniecznie chce mieć coś takiego na skuterze to proponuje żyroskop - są dostępne miniaturowe, ale tutaj też jest pewien "haczyk" - drogi na zakrętach bywają pochylone ;) Tak że najlepszym wskaźnikiem (dla wyczynowców) są kolana. Na upartego można by zrobić takie "wąsy" dotykające asfaltu na zakrętach i ewentualnie pokazujące wychylenie i uruchamiające alarm - to na zasadzie "pip! pip! - tym razem się udało, ale następnym razem zwolnij!" ;)
  • #23
    mleczakm
    Poziom 19  
    Przeczytałem wszystkie wasze wypowiedzi i, szczerze mówiąc, nieźle mnie to zaintrygowało. Mam takie jedno w miarę proste pytanie - wytłumaczę łopatologicznie. Chodzi wam po prostu o to, że jeśli przechylimy szklankę z wodą, to powierzchnia wody się nie przesunie względem ziemi = akcelerometr zadziała. Ale jeśli np. będziemy kręcić szklanką na sznurku po kole, to szklanka będzie przechylona, a powierzchnia wody razem z nią = akcelerometr nie zadziała.

    Poprawcie mnie, jeśli źle zrozumiałem, ale chyba właśnie o to chodzi w tych narysowanych wektorach.
  • #24
    Smoczy
    Poziom 19  
    Mam takie pytanie, czy którakolwiek z osób ma jakieś wykształcenie mechaniczne i czy którakolwiek z osób jeździła na czymś innym niż tylko skuter no i na koniec czy którakolwiek z osób coś czytała na temat kinematyki i dynamiki ruchu w tzw. jednośladach? Poza tym to może jest wskaźnik przechyłu na postoju tylko i wyłacznie bo podczas jazdy to on że tak powiem jest średnio pomocny.
    Pozdrawiam, Łukasz
  • #25
    misiupan
    Poziom 35  
    Ja mam kilka jednośladów od malutkiego i słabego do potwora o sporej mocy.
    Nie mam wiedzy na temat akcelerometrów i w sumie mi jako kierowcy jest to gadżet zbędny. Choć gdybym miał coś takiego wymyślić to mogło by wyglądać tak:
    mechanicznie
    scooterputer - Komputer pokładowy do skutera

    Lub podobna konstrukcja tylko magnetyczna dwie ceweczki, a na końcu wraz z pływakami dwa magnesy. Myślę że sposobów jest wiele i można by szybko wykombinować taki czujnik. Przychodzi mi do głowy wiele pomysłów lecz to nie temat diy.