Velomobilsteuerung

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TheMexican

Hallo Leute,

aus den Ausrollversuchen (z.B.: https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/klappe-die-dritte-rolltest-elfershausen.40119/) ist für mich die Ungenauigkeit von Fahrradtachos klar geworden. Ich hab mich daraufhin eher nebensächlich mit dem Thema beschäftigt (Gedankenspiel: "Wie würd ich das wohl programmieren und was für Probleme können dabei entstehen?").

Da der Aufwand es besser als Sigma und Co zu machen nicht unerheblich ist, kam mir die Idee einer Velomobilsteuerung (kurz VS). Folgende Funktionen bin ich unmittelbar am integrieren / laufen schon ganz gut:

- Geschwindigkeitsmessung mittels "normalem" Fahrradsensor (Reedkontakt)
- Streckenermittlung
- Kadenzmessung

Es folgen unmittelbar:

- Differenzgeschwindigkeitsermittlung durch Messung an zwei oder mehr Räder (Schlupfanzeige, Plattenwarner!, etc)


Dazu wären meiner Meinung nach folgende Punkte interessant:

- Ganganzeige (spez. Nachts)
- Zentrale Lichtsteuerungseinheit mit Blinkem, Warnblinklicht, Bremslichtfunktion (Bremskabelabgriff), Auf- und Abblenden, Lampenüberwachung durch Strommessung (speziell Rücklicht), eventuell auch Lampenverstellung mittels Servo
- Auswertung Drehmomentenmesswelle
- Temperatur, Feuchtigkeit, Höhe, Position (GPS)
- SD-Kartenanbindung zum Mitloggen

Ich erhoffe mir dadurch den Kabelsalat im Velomobil zu reduzieren und den einen oder anderen Messwert genauer zu bekommen.

Ich poste wahrscheinlich noch heute abend einen Messverlauf für die Geschwindigkeit. Da ich momentan auch noch an der dynamischen Kreuzotter schraube, könnte das Ganze aber etwas dauern. Auch würde ich mich sehr freuen, wenn ich Mitstreier hätte, die beim Programmieren oder bauen einzelner Komponenten helfen möchten. Wäre ein schönes Forumsprojekt.
 
Hoehoe :) Also speziell im Quattrovelo wäre es doch nett, wenn du einen Platten frühzeitig erkennen würdest. Ich behaupte, dass du den erst merkst, wenn du auf der Felge fährst. Speziell bei vier Rädern.

Oder war das ernst gemeint ?! Das wäre ja doch recht aufwändig oder? Ich bin verunsichert...
 
TheMexican schrieb:
Ich erhoffe mir dadurch den Kabelsalat im Velomobil zu reduzieren
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ich hab über sowas auch schon länger nachgedacht. wirklich reduzieren kann man den KabelSalat aber nur, wenn man ein BusSystem realisiert, dann reichen die gleichen 3 Adern (Spannungsversorgung + Bus) überall hin. Sinnvollerweise natürlich mit einem schon existierenden BasisProtokoll das ohne großen Aufwand schon in Form einer schon bewährten Bibliothek hergenommen werden kann
 
jdreesen schrieb:
Und Nobbi hat recht : wenn es statt mehr weniger kabel sein soll, wird es ein BusSytem brauchen.
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Und wenn man ehrlich ist braucht man eigentlich nix davon ... :D. Ich beschäftige mich schon seit Cab-Bike Zeiten damit, fertige Hardware liegt hier auch rum usw. Nur kommt man i.d.R. mit dem Serienkram völlig aus und da ist die Motivation nicht gerade groß ...

M.E. funktioniert das nur, wenn jemand die Hardware fertig programmiert zur Verfügung stellt. Als Beispiel kann man sich mal das Projekt Forums-Controller im Pedelec-Forum ansehen. Derjenige stellt bestimmt auch noch ein paar Bordcomputer zur Verfügung, die man dann "nur" noch programmieren muss ... Mit der Hardware geht auch ein Bus-System.
 
Bussystem für VM gibts schon. Das was der Chef da in Germersheim erzählte , hörte sich auch alles sehr gut an. Tachofunktionen und Messungen, Blinker, Lichtansteuerungen etc. Alles inkl. Man konnte das Ganze mit einer Motorsteuerung würzen, welche auch eine Rückwärtsfahrfunktion hatte.
Auch für mich sicher keine Option. Ich habs eher puristisch, aber es gibt ja Fahrer, die alles haben möchten. Dann macht es Sinn. Leider habe ich die Firma nicht mehr im Kopf. Vielleicht liest er hier ja mit und kann sich mal äussern. Sein Stand war in Halle 2 direkt gegenüber von Wolf und Wolf.

viele Gruesse
Lutz
 
'brauchen' tut das keiner. Wär aber superpraktisch, wenn man z.B ne weitere separat zu steuernde Lampe nachrüsten will ohne ein neues Kabel zusätzlich verlegen zu müssen, sondern statt dessen die Lampe samt lokalem Controller einfach mit an eine schon vorhandene Leitung mit dranklemmen könnte.
Du hast natürlich recht. solange das nicht jemand tatsächlich realisiert und auch anbietet ist es erst mal nur eine nette Idee.
steht bei mir schon ne Weile auf der Liste zu realisierender Projekte. na vielleicht geh ich's ja demnächst mal an, hab hier grade ne Luxos B in der Mache, die ich auf DC + fernsteuerbarkeit + geschwindigkeitsabhängige Steuerung umbauen will. Das wäre ohne Bus nur mit neuer Verkabelung machbar.
[DOUBLEPOST=1482865247][/DOUBLEPOST]
Lutz/Co schrieb:
Bussystem für VM gibts schon
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hab ich damals auch gesehen, sah mit aber nicht nach einem offenen System aus, das jeder ohne weiteres selber erweitern kann aus. vielleicht täusche ich mich auch, er hat es jedenfalls nicht als solches beworben.
[DOUBLEPOST=1482865405][/DOUBLEPOST]ein BusSystem muss man ja auch nicht neu erfinden, man kann aus der Vielzahl an vorhandenen FeldBusSystemen einfach das passende auswählen...
 
Bus-System... meinetwegen. Bei der starken räumlichen Begrenzung würde es ein geschirmter I2C-Bus tun.

Ich finde nur manche Dinge schon sehr nützlich. Wie macht ihr das mit dem Rücklicht? Es gibt manchmal Situationen, wo man nicht sieht, ob das eigene Rücklicht an ist (Stadt gut beleuchtet + Mondschein). Klar gibt es dafür Einzellösungen und klar gibt es dann noch mal Blinkrelais und Warnblinkrelais und dann gibts noch...

Ein Gerät wäre doch nett... Klar wer jetzt schon alles hat: GPS, Kadenzsensor, gute Lichtanlage... für den ist die Geschichte wohl nicht interessant.

Raddrehzahlsensoren + Kadenzsensor + Display <= 25 Euro ist schon nett. Jetzt darin noch die Blinkrelais und Co ersetzt....
 
Erster Streich ist scheinbar gelungen (um sowohl Wilhelm Busch als auch Daniel aufzugreifen :D). Das anfängliche Prellen des Schalters ist behoben. Ich hab das vordere rechte Rad nur angestoßen mit der Hand, daher momentan max. 15km/h. Der Abstand zwischen den dargestellten Geschwindigkeiten beträgt ca. 0,1km/h, was denke ich mehr als ausreichend genau ist. Der Prozessor sollte so bis ca. 110km/h keine Probleme haben. Mal schauen, welche Riesenhalfpipe ich mich mit der Leiba Classic runterstürze, um das zu testen :whistle:.

Nicht über die Einheiten wundern. Ist momentan noch in Meter pro Stunde und Millisekunden, um möglichst effizient mit dem kleinen Atmega umzugehen. Er wird ja noch ordentlich zugeschaufelt.

Entprelltest.png

Morgen werde ich mal ein paar mehr Magnete besorgen, um Geschwindigkeiten um 100km/h zu simulieren. Danach geht es ans zweite Rad und einen Test, ob ich einen Druckabfall um 1-2 bar von 5 bar ausgehend erkenne. Das wäre dann mein Schlupf- und Plattenwarnsystem mit Kadenzsensor, Entfaltungs-, Kilometer- und Geschwindigkeitsanzeige :)
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Das gefällt mir sehr gut!
TheMexican schrieb:
Nicht über die Einheiten wundern. Ist momentan noch in Meter pro Stunde und Millisekunden, um möglichst effizient mit dem kleinen Atmega umzugehen. Er wird ja noch ordentlich zugeschaufelt.
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Sorgt da jetzt jede Kontaktierung für einen Interrupt oder lässt du einfach einen Impulsgenerator laufen, dessen Impulse gezählt werden und bei jeder Kontaktierung wird einfach der Zählerstand abgespeichert.
Wieviel Millisekunden zwischen zwei Kontaktierungen kannst du noch mit ca. 0,1%-Genauigkeit erfassen? Also bei 108km/h : 3,6 : 1,5m = 20 Radumdrehungen pro Sekunde, also alle 50 Millisekunden. Man sollte also 50 Mikrosekunden weniger also 49,95ms bereits erkennen.
 
Sehr schön. (y) Endlich etwas sinnvolles zur Zentralisierung, welches gleichzeitig Wert auf offene und erweiterbare Funktionsweise legt und nicht proprietär abgeriegelt ist. (y)

Lampenansteuerung z.B. ist über PWM kein Problem. 200 Hz bis 2 KHz sind mit vielen KSQ-ICs/fertigen KSQ nutzbar, 2 KHz sind ideal (flackerfrei, auch bei Videoaufnahmen).

Verbrauchersteuerung resp. -aktivierung ließe sich über Modellbau-Komponenten aus der Robotik lösen, welche Servosignale (PPM-Signal, kein PWM, jedoch auch mikrokontrollererzeugbar) in Schaltsignale über Relais oder FETs umsetzen können.

Zur Lampenansteuerung wäre theoretisch auch +5V/+10V Gleichspannungspegel eine Möglichkeit, allerdings sind nur die +5V Pegel in mehreren Produkten fertiger Natur ermöglicht.

Viele Grüße
Wolf
 
Den luftdruckwarner finde ich eine super idee. Ob die Genauigkeit von 0,1 km/h dafür genügt, bezweifle ich. Das sind 0,5% bei 20km/h, das dürfte schon 1-2 bar Druckunterschied entsprechen.
Außerdem müsste er auch irgendwie den Lenkeinschlag kennen oder über sehr lange Zeiten mitteln.
Lampensteuerung wird interessanter und spart umso mehr kabel je mehr leuchten man hat. Dafür muss aber an jeder ein microcontroller sitzen, der auf dem Bus horcht. Wenn man zu jeder Leuchte ein PWM-Signal führen muss, hat man nichts gewonnen. Das wird dann schon relativ aufwendig und teuer.
Auf welcher Platform machst du das? Arduino? Prinzipiell würde ich gern mitbasteln, sehe aber in den nächsten Monaten nicht dir Zeit dafür
 
Vielen Dank für die Blumen. Ist bisher aber noch nicht viel. Das ganze basiert aktuell auf Arduino, um es möglichst für eine breite Masse attraktiv zu machen. Mit c oder Assembler wird wohl kaum noch jemand etwas für sich persönlich anpassen wollen.

labella-baron schrieb:
Sorgt da jetzt jede Kontaktierung für einen Interrupt oder lässt du einfach einen Impulsgenerator laufen, dessen Impulse gezählt werden und bei jeder Kontaktierung wird einfach der Zählerstand abgespeichert.
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Die Kontaktierung sorgt dafür, dass ein Interrupt entsteht. Der bildet ausschließlich die Zeitdifferenz seit dem letzten Interrupt, um entsprechend schnell wieder in die Hauptroutine zu kommen. Die Hauptroutine entscheidet dann, ob es sich um ein "brauchbare" Flanke handelt, oder ob es prellt. Theoretisch können zwischen zwei Flanken lediglich wenige Millisekunden liegen. Der Mikrocontroller könnte problemlos alle 2ms eine Flanke abbekommen. Da der Kontakt beim Vorbeiziehen aber teilweise 8 Flanken erzeugt, habe ich alles unter 50ms blockiert.

Die Genauigkeit der Zeitmessung ist noch relativ schlecht, da ich aus Faulheit die Funktion millis() von Arduino direkt nutze. Es ist aber kein Problem einen DS1307 oder ähnliches als hochgenauen Zeitgeber einzubauen.

sanktnelson schrieb:
Außerdem müsste er auch irgendwie den Lenkeinschlag kennen oder über sehr lange Zeiten mitteln.
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Ich würde wahrscheinlich dauerhafte Raddrehzahlunterschiede aufsummieren lassen und ab einem bestimmten Wert / Zeit erst einen Alarm ausgeben. Alternativ könnte man natürlich noch echte Drucksensoren aus dem KFZ mit Funk hacken. Die sind aber Sack schwer und auch wohl in dem Massebereich eine nennenswerte Unwucht.
 
TheMexican schrieb:
Ich würde wahrscheinlich dauerhafte Raddrehzahlunterschiede aufsummieren lassen und ab einem bestimmten Wert / Zeit erst einen Alarm ausgeben. Alternativ könnte man natürlich noch echte Drucksensoren aus dem KFZ mit Funk hacken. Die sind aber Sack schwer und auch wohl in dem Massebereich eine nennenswerte Unwucht.
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Du könntest die Abstände der Durchgänge der drei(vier) Radmagneten zueinander überwachen? Oder einfach existierende Drucküberwachung einbauen, die haben wir schon getestet und es tut - alerdings bisher nur mit Autoventil

Gruß,
Patrick
 
Beschleunigungssensor und wenn der anspricht, also Aktwert > Schwellwert, der als "Kurve" definiert ist, dann Zählung bzw. Messung aussetzen.
 
TitanWolf schrieb:
allerdings ist das nicht Ohne und die Ventilbelastung ebenfalls beachtlich.
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Die Ventile können das ab. Es gibt fertige Systeme bis 11+ bar. Ich hab sowas in der Werkstatt herumliegen.

Je nach Felge liegt eine starke Unwucht gegenüber des Ventilloches, die durch die Verstiftung des Felgenstoßes verursacht wird. Testweise mußte ich die schon mit 10g gegenüber ausgleichen.

Gruß,
Patrick
 
Wobei mir gerade einfällt.... Stück schlauch mit Y-Adapter und das Ganze in die Felgenmitte führen... Würde gehen...
 
Hallo Patrick,

Patrick schrieb:
Die Ventile können das ab.
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das bezweifel ich nicht, würde es dennoch nicht an Fahrradventilen montieren.

TheMexican schrieb:
Stück schlauch mit Y-Adapter und das Ganze in die Felgenmitte führen... Würde gehen..
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Das ist die bessere Lösung. Allerdings muss dann für eine ausreichende Dichtheit der "Verlängerung" gesorgt und evtl. auf der anderen Seite der Nabe mit einem Ausgleichgewicht gearbeitet werden.

Viele Grüße
Wolf
 
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