Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Neigungssensor für Motorrad mit I2C


von Tank (Gast)


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HI,

kann mir wer einen Neigungssensor mit I2C Schnittstelle empfehlen
--> Anwendung auf Motorrad / Roller.

THX

von Ulrich F. (Gast)


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Tank schrieb:

> kann mir wer einen Neigungssensor mit I2C Schnittstelle empfehlen
> --> Anwendung auf Motorrad / Roller.


Wenn du auf I2C verzichten kannst: Ja, gibt es!
Ein Kreidestrich am Hinterrad.
Dann kannst du nach der Kurve deine gewesene Schräglage mit dem 
Zollstock ausmessen.

von Frank (Gast)


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Ne kleine IMU mit Gyros und Beschleunigungssensor bauen (sofern man 
mathematisch fit ist).
Ansonsten fertig kaufen...

von joh9@hotmail.de (Gast)


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Danke ;-)

In etwa sowas = http://www.adafruit.com/products/1604 ?

Mir ist leider im Bezug zu IMOs noch unklar, ob ich die verschiedenen 
Integrationsschritte / Bezugsverküpfungen (Temperaturabhängigkeit, 
Neigungsmessung im Bezug zur Ruhelage (ACC) und Bewegung (GYRO)) / 
schwierige Kalibrierung selber durchführen/programmieren muss oder ob 
ich einfach die Neigung aus dem Sensor abrufen kann (nach z.B. einer 
Autokalibrierung)?

Mich interessiert ausschließlich die Neigung in ° und die Ansteuerung 
über einen Microcontroller.

von joh9@hotmail.de (Gast)


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Sry IMOs ... meinte IMUs

von Joe (Gast)


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ein Neigungssensor zeigt auf dem Motorrad in der Kurve immer eine 
senkrechte Position des Motorrades an.

von Joe (Gast)


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Du kannst auch mit MPU-6050 anfangen.

Dann ist der Verlust nicht so groß.;-)

von Lutz H. (luhe)


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Joe schrieb:
> ein Neigungssensor zeigt auf dem Motorrad in der Kurve immer eine
> senkrechte Position des Motorrades an.

Die Masse des Motorrades wächst.

von joh9@hotmail.de (Gast)


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Vielleicht Missverständlich, aber ich werde die Steigungs-Daten während 
einer Fahrt messen wollen. Also die Steigung ist das gleiche wie Neigung 
?

von Georg (Gast)


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joh9@hotmail.de schrieb:
> Also die Steigung ist das gleiche wie Neigung
> ?

Nein, aber wie Beschleunigung. Du kannst also die Steigung nur messen, 
wenn du mit absolut gleichbleibender Geschwindigkeit fährst, was wohl 
kaum machbar ist. So böse ist die Physik.

Georg

von joh9@hotmail.de (Gast)


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@Georg

jetzt stehe ich auf dem Schlauch - die Steigung ist doch nur die Neigung 
in anderer Achsen Ausrichtung ?
->

von Wolfgang (Gast)


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Lutz H. schrieb:
> Die Masse des Motorrades wächst.

Was hat das speziell mit Kurvenfahrt zu tun? Das tut sie auch beim 
Geradeausfahren.

von Tank (Gast)


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Kann ich eigentlich einen Murata Neigungssensor SCA100T-D02 
Messbereich(e) ±90 ° mit einem IMU vergleichen, im Bezug zur 
Steigungsmessung ? Oder gibt es einen Vergleichbaren Sensor ?

von Chregu (Gast)


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Du brauchst einen Gyro/Drehratensensor, aus dem Du Deine Neigung durch 
Integration interpolierst. Einen Neigungssensor brauchst Du vor dem 
losfahren zum Nullen. Gerade hinstellen, Taste drücken, um 180Grad 
drehen, Taste drücken, fertig!

Gruss Chregu

von Frank (Gast)


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Chregu schrieb:
> Du brauchst einen Gyro/Drehratensensor, aus dem Du Deine Neigung
> durch Integration interpolierst. Einen Neigungssensor brauchst Du vor
> dem losfahren zum Nullen. Gerade hinstellen, Taste drücken, um 180Grad
> drehen, Taste drücken, fertig!
>
> Gruss Chregu

Man braucht ständig eine 2. Referenz. Ansonsten driftet der Winkel durch 
die Integration des Gyro weg!

Tank schrieb:
> Kann ich eigentlich einen Murata Neigungssensor SCA100T-D02
> Messbereich(e) ±90 ° mit einem IMU vergleichen, im Bezug zur
> Steigungsmessung ? Oder gibt es einen Vergleichbaren Sensor ?

Neigungssensoren haben meist eine sehr niedrige Bandbreite. Sind also 
ungeeignet für dynamische Vorgänge. Das musst du dann schon abhängig von 
deiner Applikation selbst entscheiden.

joh9@hotmail.de schrieb:
> Mir ist leider im Bezug zu IMOs noch unklar, ob ich die verschiedenen
> Integrationsschritte / Bezugsverküpfungen (Temperaturabhängigkeit,
> Neigungsmessung im Bezug zur Ruhelage (ACC) und Bewegung (GYRO)) /
> schwierige Kalibrierung selber durchführen/programmieren

Ja, aber die Kalibrierung ist noch der einfache Teil. Dann kommen noch 
Kalmanfilter /Direction Cousine Matrix (DCM) zur Fusionierung.

> ich einfach die Neigung aus dem Sensor abrufen kann (nach z.B. einer
> Autokalibrierung)?

Es gibt auch fertige IMUs. Die liegen aber meist ein paar k€ höher im 
Preis.

In der Quadcopter Szene gibt es aber auch fertige Module...vllt ist das 
eine Idee.

von Frank (Gast)


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Frank schrieb:
> Cousine

Cosine

von Inclino (Gast)


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von Frank (Gast)


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Inclino schrieb:
> http://www.2e-mechatronic.de/produkte/sensorik/kap...
>
> Mit diversen Schnittstellen erhältlich.

Wie gesagt, nicht gerade  ne hohe Bandbreite:
Messrate  < 150ms
Einschwingzeit  < 1s

Die Flüssigkeit muss sich ja erst mal Einschwingen.
Wie sieht das mit den Vibrationen des Motorrads aus?
Wird das durch die Trägheit der Flüssigkeit gemittelt?
Ein Filter kann ja bei 6-7 Messungen/s nicht großartig drin sein.

von Noch einer (Gast)


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Beschleunigung und Neigung...

Bevor du da viel Geld und Arbeit rein steckst - erst mal ein 
mechanisches Pendel mit Fett gedämpft montieren. Und schauen, ob ein 
Neigungssensor überhaupt nützliche Informationen liefert.

von Georg (Gast)


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joh9@hotmail.de schrieb:
> jetzt stehe ich auf dem Schlauch

Ist einfach bloss Einsteins spezielle Relativitätstheorie. Ob du Gas 
gibst oder bergauf fährst, dein Sensor zeigt das gleiche an.

Noch einer schrieb:
> erst mal ein
> mechanisches Pendel mit Fett gedämpft montieren

Eben, das schlägt in beiden Fällen nach hinten aus.

Georg

von Georg (Gast)


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Noch einer schrieb:
> Und schauen, ob ein
> Neigungssensor überhaupt nützliche Informationen liefert.

Kann er nicht, ich empfehle dazu den Wikipedia-Artikel zum künstlichen 
Horizont, das ist nämlich das, was der TO eigentlich bräuchte, sich aber 
nicht leisten kann. Die Referenzebene, gegenüber der die Neigung 
gemessen werden kann, wird da durch ein Kreiselsystem gebildet. 
Theoretisch könnte man natürlich so ein Flugzeuginstrument auch am 
Motorrad anbauen.

Tank schrieb:
> kann mir wer einen Neigungssensor mit I2C Schnittstelle empfehlen

Wenn du unbedingt meinst, probier es halt aus. Ist womöglich eine gute 
Erfahrung.

Georg

von wrumm-wromm (Gast)


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Lutz H. schrieb:

> Die Masse des Motorrades wächst.

Fällt ihr nicht, ein Benzin wandert gasförmig raus und nicht rein.

von wrumm-wromm (Gast)


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Das vielleicht praktikabelste wäre ein Smartphone mit entsprechendem 
Programm. Das kann per GPS die Geschwindigkeit messen und gleichzeitig 
mit einem Kreiselkompass den aktuellen Wert erfassen.

Danach kann man das ganze mit Software verwursten.

Das Display und die Ansteuerung gibts frei Haus dazu und telefonieren 
kann man damit auch noch.

von Tank (Gast)


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Super! - Bin gleich nach dem Aufwachen, vor Neugir, aus dem Bett 
gehüpft. Danke für so viele Antworten!

Im Grunde komme ich nicht um einen IMU herum !?

-> https://www.sparkfun.com/products/11055 hat nichts mit einem fertigen 
konfiguriertem IMU zu tun, ist einfach nur der Micr. mit auf der 
Platine?

-> https://www.sparkfun.com/products/11486 ist im Grunde eine 
kombinierte Platine aus 3 Sensoren und muss auch noch konfiguriert + 
Kalman durchgeführt werden?

-> http://www.adafruit.com/product/1604 ist das gleiche, wie zuvor?

-> 
http://eckstein-shop.de/GY-521-MPU-6050-3-Axis-Beschleunigungssensor-Accelerometer-Gyro-module 
+ Kalman Filter ist wahrscheinlich die Lösung für meine Anwendung?

-> zu dem fertigen IMU Modul + integriertem Hardware Kalman Filter + 
Autokonfiguration hat vielleicht wer einen Link?

von Tank (Gast)


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von Tank (Gast)


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@ Georg

Der Künstlicher Horizont Artikel bei Wiki zeigt doch, dass ich einen IMU 
brauche !?

von Joe (Gast)


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Befestige dein Smartphone am Motorrad und lass dir die Winkel anzeigen.

Dann siehst du, wie die Winkel sich bei der Fahrweise ändern. Kurven und 
Bergfahrten können nicht ausgewertet werden.

Nur der künstliche Horizont ist eine Lösung, die dann noch ausgewertet 
werden muss.

Gibt es diesen auch als App?

Suchen !!

von Dieter F. (Gast)


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GPS (da gibt es eigenständige Module - ohne Smartphone) für die absolute 
Höhe u. Position und Ultraschall-Sensoren rechts und links mit etwas 
Abstand am Bike befestigt, welche den Abstand zur Straße messen. Aus der 
Differenz auf den Winkel / die Schräglage schließen.

Edit: Falls Du sehr, sehr schnell um die Kurven fährst brauchst Du ggf. 
einen Laser-Abstandsmesser (Laser-Entfernungsmesser) - ggf. kannst Du 
auch mit IR-Abstandssensoren etwas machen - aber draußen, mit Sonne, 
nicht ohne (ich weiß, modulierter Sender etc. - aber draußen, mit 
unterschiedlichen Fahrbahnbelägen etc. wäre ich sehr vorsichtig).

KISS - keep it simple and stupid :-)

Edit2: Bevor noch ein Experte gegenseitige Beeinflussung ins Feld führt 
- mit den Ultraschall-Sensoren wechselweise links und rechts messen ...

Edit3: Wenn ich so drüber nachdenke - ein Kreiselkompass ist auch eine 
schicke Sache. Verkaufe Dein Motorrad, nehme einen Kredit auf 
(alternativ greife Deine Reserven an) und bau Dir das Teil auf dein 
Fahrrad (bei Reserven auf das Motorrad). Ob man das im eigentlich 
2-dimensionalen Raum eines Motorrads (mal abgesehen von Bergen und 
Tälern) braucht ist eine andere Frage ...

von Paul B. (paul_baumann)


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Wer sich zu sehr in die Kurve legt, kann auch drin liegen bleiben.

Alte kirgisische Volksweisheit.

;-)

MfG Paul

von Dieter F. (Gast)


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Paul B. schrieb:
> Alte kirgisische Volksweisheit.

Baumannsche Volksweisheit ...

von Tank (Gast)


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THX, habe gerade die Winkelmessung mit einer einfach APP und Smartphone 
getest --> während der Fahrt hat es relativ gut funktioniert, bei 
Beschleunigung leider nicht.
-Ich hoffe dieses Problem kann ein Filter beheben?

@ Dieter F.
Ein IMU+Filter erfüllt doch die Funktion eines Kreiselinstrument, jedoch 
mit relativer Ausrichtung!?

von Paul B. (paul_baumann)


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Tank schrieb:
> -Ich hoffe dieses Problem kann ein Filter beheben?

Dann bleib doch einen Moment in der Kurve in dieser Schräglage stehen, 
lies den Meßwert ab und fahr dann weiter.

schnell fort hier
;-)

MfG Paul

von Dieter F. (Gast)


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Tank schrieb:
> @ Dieter F.
> Ein IMU+Filter erfüllt doch die Funktion eines Kreiselinstrument, jedoch
> mit relativer Ausrichtung!?

Hä - wenn Du nur die Schräglage auswerten willst - Ultraschall.

IMU ist natürlich viel (viel, viel, viel, ...) besser oder so ...

von Ulrich F. (Gast)


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Ich finde, das darf man nicht übertreiben!
(das mit der Schräglage)

Viel wichtiger als der Winkel, ist die Meldegrenze des Reifens. Und das 
wichtigste Instrument, was man dabei hat, ist das so genannte: 
Popometer.

Angenommen, man würde wirklich einen exakten Winkel geliefert bekommen, 
was bringt das?
Bessere Rundenzeiten?
Wie?

von Georg (Gast)


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Tank schrieb:
> -Ich hoffe dieses Problem kann ein Filter beheben?

Du brauchst nur ein Filter gegen physikalische Gesetze. Kein Kalman, 
sondern ein Anti-Einstein-Filter.

Du könntest höchstens ein Filter mit sehr sehr langer Zeitkonstante 
verwenden, aufgrund der Vermutung, dass das Motorrad im Durchschnitt 
senkrecht steht. Aber das versagt total bei einem Rundkurs z.B. nur mit 
Linkskurven und ebenso an längeren Steigungen.

Georg

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