Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zawody sportowe - amatorski pomiar czasu(rower, downhill, narty itp).

damianfmx 12 May 2014 19:34 3330 10
  • #1
    damianfmx
    Level 9  
    Witam. Interesuję się pomiarem czasu na zawodach. W moim przypadku pomiaru czasu dotyczy zjazdu rowerzysty trasą z szczytu góry aż do jej końca (około 500-2500 metrów od startu do mety).
    Idealnym rozwiązaniem było by tu zastosowanie:
    Na linii startu fotokomórka (startująca)+ system przesyłu sygnału drogą radiową na metę.
    Na linii mety fotokomórka (zatrzymująca)+odbiornik sygnału ze startu + chronometr.
    Jednak taki system jest bardzo kosztowny.




    Na początek postanowiłem poszukać bardzo prostego rozwiązania zapożyczonego z rajdów samochodowych które każdy może zrealizować.

    Pomiar polega na umieszczeniu na starcie smartfona/ tableta z aplikacją "ASE rally clock", która po odpowiednim ustawieniu pokazuje zielone światło(także sygnał dźwiękowy) o pełnej minucie.
    Natomiast na mecie umieszczony komputer z programem "xnote stopwatch" wykorzystując funkcje "snap" zapisuje czas z momentu kliknięcia przycisku. Dzięki obsłudze hotkey można z zmodyfikowanej myszy komputera zrobić połączenie z platformą (lub fotokomórką), która podczas przejazdu przez nią zapisze czas.

    Zmierzony czas będzie różnicą czasu z mety i startu.
    Oczywiście zegarki na starcie i mecie muszą być zsynchronizowane.
    Dużą wadą programu xnote jest dokładność 1 sekundy stąd mam pytanie do osób które próbowały czegoś podobnego bądź mierzyły czas w rajdach. Czy są dostępne programy które zapiszą czas na mecie z dokładnością 0,01 sekundy ?
    Proszę o opinie i pomocne komentarze. Pozdrawiam.
  • #2
    Pawel2420
    Level 31  
    Jak zauważyłeś cały problem polega na synchronizacji zegarków na starcie i na mecie. Zdaje się, że można do tego wykorzystać dwa odbiorniki GPS. Większość z nich generuje na oddzielnym wyjściu bardzo precyzyjne impulsy czasu (z dokładnością do kilkudziesięciu nS). Tak więc określenie czasu w dwóch oddalonych miejscach z dokładnością do 0.001 sek. nie jest problemem.
  • #3
    damianfmx
    Level 9  
    Synchronizacja na poziomie nS nie jest tu aż tak ważna ponieważ nie zależy mi na idealnym pomiarze czasu przejazdu trasy lecz liczy się to aby różnice między zawodnikami pozostały takie same.
  • #4
    _jta_
    Electronics specialist
    Dwa tanie komputery, pożądane z portem szeregowym (COM1, RS-232). Łączysz je ze sobą, ustalasz różnicę czasu, rozłączasz, wieziesz jeden na start, drugi na metę. Do portu szeregowego podłączasz układ z fotokomórką, żeby sygnalizował start i przejechanie mety - komputer dostaje przerwanie, rejestruje czas. Na koniec znowu komputery przywozisz w jedno miejsce, sprawdzasz różnicę czasu - zegary komputerów mogą chodzić z różną szybkością, ale zakładamy, że liniowo, więc można zrobić interpolację i wyliczyć prawdziwe czasy.

    Albo: na starcie umieszczasz sygnał, który widać na mecie; do komputera podłączasz kamerkę, ma zauważyć i zarejestrować ten sygnał, oraz fotokomórkę rejestrującą przejechanie mety - wtedy jeden komputer mierzy czas zawodnika. Tylko że kamerka na marnym (bo ma być tanio) komputerze da kilka obrazów na sekundę - rozdzielczość będzie marna, chyba że błyśnięcie sygnału będzie miało znany kształt czasowy i komputer ustali jego czas z dużą dokładnością... ale to może nie wyjść, są opóźnienia przetwarzania obrazów. Chyba jednak potrzebne są dwa porty szeregowe i układ z fotokomórką, który wykryje start (odległy błysk światła).
  • #5
    Dawid90u
    Level 23  
    Wymyśliłem coś takiego wykorzystując mikrokontrolery:

    Rowerzysta ma przyczepiony do roweru mikrokontroler liczący czas oraz moduł radiowy. Na linii startu jest również moduł radiowy oraz fotokomórka która po przejechaniu linii startu wysyła sygnał do rozpoczęcia odliczania czasu. Na mecie podobny zestaw co na starcie tylko z wyświetlaczem lcd. Po wykryciu przez fotokomórki przejechanie mety, wysyła sygnał do zastopowania odliczania czasu i przełącza się w tryb odbiornika a mikrokontroler u rowerzysty zatrzymuje czas, przełącza odbiornik w tryb nadajnika i przesyła czas do uC z LCD. Zamiast LCD można podpiąć pod UART komputer z portem szeregowym i na nim wyświetlać wyniki.

    Rozwiązanie dobre gdy mało zawodników. Gdy jest ich jednak sporo to trzeba by było wykonać parę modułów dla rowerzystów i jakoś je przekazywać z mety na linie startu.
  • #6
    _jta_
    Electronics specialist
    A może prościej wykorzystać Internet? Są tanie komputery, zasilane niskim napięciem (nie jestem pewien, ale chyba 12V), są modemy radiowe (można synchronizować czas przez Internet). Przy małej odległości możliwa jest łączność przez WiFi, nie trzeba płacić za Internet i dość drogie (chyba z 80zł) modemy.

    Pytanie, czy opłacalne jest użycie kabla, żeby przesyłać sygnał startu do komputera na mecie; to pozwoliłoby na zaoszczędzenie komputera i sprzętu do łączności, ale koszt kabla to około 150 zł/km (telefoniczny z Allegro, 12zł/100m 2-żyłowy, 14,50/100m 4-żyłowy, trzeba uważać na koszty wysyłki).

    Aha: do jednego portu szeregowego w komputerze można podłączyć kilka sygnałów z fotokomórek: port ma 4 wejścia do sygnałów statusu modemu, które można do tego wykorzystać, bo generują przerwania, kiedy pojawia się na nich sygnał. Wejście do odbieranych danych jest mniej użyteczne.
  • #7
    damianfmx
    Level 9  
    Wszelkie komunikacje przewodowe oraz optyczne między startem a metą tw moim wypadku odpadają: las, brak optycznej widoczności między startem a metą, duża odległość.
    Pomysł z umieszczaniem urządzeń (mikro-kontroler) na rowerach też odpada ponieważ będą tam narażone na wstrząsy, wodę i uszkodzenia mechaniczne. Po za tym nikt nie chce dodatkowej masy.
    Natomiast połączenie internetowe bardzo mi się podoba(oparty o smartfony udostępniające sieć poprzez hotspot wifi). Jednak nie mam wiedzy jak takie połączenie zastosować(jeśli ktoś jest w stanie pomóc proszę o wiadomość).

    Zmieniłem aplikacje na Race Timer. Jest moim zdaniem lepsza od poprzedniej.Mierzy czas co do 1 setnej sekundy. Można ustawić czas startu. Dzięki temu że zapisuje czas jedynie podczas gdy wpiszemy numer zawodnika rozwiązuje problem fotodetektora który podczas przejazdu roweru zapisywał kilka impulsów.
  • #9
    damianfmx
    Level 9  
    Pomiar odbywa się głównie w lesie. Więc tylko połączenie internetowe poprzez GSM.
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    To już trochę kosztuje: 2 modemy (chyba po około 80, pasuje do niech karta z telefonu, jak w umowie jest GPRS, to powinno łączyć), 2 laptopy (można użyć minikomputera, sprzedawanego na Allegro jako "terminal", zużywa więcej energii od małego laptopa, za to ma zasilanie 12V, więc można by z akumulatora od samochodu - ale chyba tylko po jednej stronie, bo trzeba jakoś pokazywać wyniki, choć od biedy mogłyby być podawane przez głośniczek, te terminale mają niezły).

    Alternatywa, to łączność radiowa, moc nadajnika około 1W powinna wystarczyć, żeby jakiś prosty odbiornik wystarczył do sygnału cyfrowego, ale pod warunkiem, że drogi między nadajnikiem i odbiornikiem nie przesłoni jakiś pagórek. Nie wiem, czy ma sens pakowanie się w to, bo trzeba wykombinować sygnał łatwy do odróżnienia od innych, trzeba wysłać kilka razy, bo coś może go zakłócić, z tego wynika, że musi on zawierać informację, który to jest pakiet...
  • #11
    jacekkry

    Level 11  
    Pomiar czasu w lesie, albo na innych punktach kontrolnych, to może być problem. Czasem są kłopoty z zasięgiem, czasem przy imprezach masowych jest taka ilość telefonów w jednym rejonie, że sieć się zatyka.

    Rozwiązałem to za pomocą czytników RFID UHF podłączonych do laptopa na wszystkich punktach kontrolnych, tak samo jak na starcie i na mecie. Program zapisuje na bieżąco wyniki w bazie danych SQL, a transmisje robi zawsze kiedy jest w zasięgu sieci GSM lub WiFi. Możliwa jest więc organizacja imprez gdzieś daleko od cywilizacji, z równoczesnym zachowaniem wszystkich wyników.

    Osobiście nie stosuję fotokomórek, ale czytniki RFID UHF dalekiego zasięgu. Zawodnicy mają tagi (chipy RFID) przyczepione do ubrania, kasku lub pojazdu. W typowych zawodach taka precyzja pomiaru czasu w zupełności wystarcza.
    Po opis systemu zapraszam na stronę http://pomiar-czasu-rfid.tumblr.com/

    Pozdrawiam Jacek
    www.pwsk.pl