INFO: Dieses Forum nutzt Cookies...
Cookies sind für den Betrieb des Forums unverzichtbar. Mit der Nutzung des Forums erklärst Du dich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden.

Es wird in jedem Fall ein Cookie gesetzt um diesen Hinweis nicht mehr zu erhalten. Desweiteren setzen wir Google Adsense und Google Analytics ein.

Antwort schreiben 
 
Themabewertung:
  • 0 Bewertungen - 0 im Durchschnitt
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Winkelmessung für Motorrad
05.12.2014, 09:51
Beitrag #1
Winkelmessung für Motorrad
Hallo,

ich möchte gerne den Winkel ("Schräglage") eines Motorrades messen.

Wenn ich alles richtig verstanden haben, dann geht ein Gyro nicht, da sich die Werte mit der Mess-Zeit verfälschen. Eine Beschleunigungssensor geht auch nicht, da die "Fliehkräfte" den Wert verfälschen sollen. (Wie ihr merkt, kenn ich mich nicht in der Materie "Gyro/Beschleunigung" nicht aus.)
Ein Kompass misst Winkel horizontal und nicht vertkal.

Welche Sensoren gibt es, die solch einen Winkel messen können? Die Genauigkeit reicht mit 0,5 - 1 Grad. Der Messbereich liegt logischerweise bei +/- 90 Grad von der Senkrechten Wink

Danke schon mal fürs lesen.
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
05.12.2014, 17:23
Beitrag #2
RE: Winkelmessung für Motorrad
Hallo,

ein Gyro (3-Achsen) hilft schon. Die Kurvenfahrt ist ja eine permanente Winkeländerung. Die Werte (die Winkeländerung) musst du mit der Geschwindigkeit in Bezug setzen, um eine Formel für die Schräglage entwickeln zu können. Ist sicher recht kniffelig. Allerdings dürften Störgrößen wie Senken und Kuppen die Werte verfälschen. Ein Gyro ist übrigens ein Beschläunigungssensor.

Anderer Lösungsansatz:
Von symmetrisch seitlich liegenden Punkten die Entfernung zur Straße ermitteln. Damit hast du 3 Strecken, über die der Winkel rechenbar ist. Bei schiefer Straße ist der Winkel verfälscht.

Die 90 Grad erreichst du hoffentlich nicht, das war dann ein Sturz.

Gruß Rainer
Webseite des Benutzers besuchen Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
05.12.2014, 18:19
Beitrag #3
RE: Winkelmessung für Motorrad
(05.12.2014 17:23)dqb312 schrieb:  Die 90 Grad erreichst du hoffentlich nicht, das war dann ein Sturz.
Kommt drauf an, ob der Winkel zum Erdmittelpunkt oder lotrecht zur Straße gemeint ist: https://www.youtube.com/watch?v=RPSREKki-n0
SCNR...
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
06.12.2014, 08:16
Beitrag #4
RE: Winkelmessung für Motorrad
Ich glaube, das war nicht als Anwendnungsfall vom Fragesteller vorgesehen......

Was mir noch einfällt - mal bei den Fliegern nachfragen, die haben einen künstlichen Horizont. Vielleicht gibt dessen Funktionsweise neue Ideen. Oder gleich so ein Teil abluchsen und verwenden.

Gruß Rainer
Webseite des Benutzers besuchen Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
07.12.2014, 08:04
Beitrag #5
RE: Winkelmessung für Motorrad
Also, dass die Kurvenfahrt eine permanente Winkeländerung - bezogen auf die Schräglage - ist, sehe ich nicht. Ist die Kurve Teil einer Kreisbahn und ich ändere die Geschwindigkeit des Motorrades nicht, bleibt auch die Schräglage konstant. (Z. B. Eine schöne lang gezogene Kurve auf der Landstraße)

Der Aussage, dass ein Gyro ein Beschleunigungssensor ist, möchte ich auch nicht folgen (auch wenn man es häufig liest). Ein Gyro misst eine "Drehgeschwindigkeit" und keine "Drehbeschleunigung". Bringst Du den Gyro an einem Rad an und drehst es mit konstanter Geschwindigkeit, dann liefert der Gyro einen Wert größer 0, der Beschleunigungssensor liefert 0, da keine Beschleuniung / negative Beschleunigung (Zunahme oder Abnahme der Geschwindigkeit) erfolgt, sondern die Drehzahl konstant ist. Natürlich kann man aus 2 hintereinander gemessenen Geschwindigkeiten die Beschleunigung errechnen, aber halt nicht messen.

Dein Lösungsansatz mit der Entfernungsmessung zur Strassenoberfläche hat was. Dachte aber, es einfacher lösen zu können. Mein iPhone hat ja auch eine "Wasserwaage", wenn ich mir die App gönne.

Ein künstlicher Horizont im Flieger wird (oder wurde früher ?) mit einem Kreiselkompass erzeugt. Ein recht großes Teil für ein Motorrad (etwas größer als eine 0,5 er Bierdose nur für den Kreisel / Stand 1975)

Mechanisch ginge auch so etwas wie ein Poti mit angeflanschtem Lot, abe wohin damit auf einem Mopped?

.... mein iPhone sagt mir, dass es noch was anderes geben muss :-)
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
07.12.2014, 10:47
Beitrag #6
RE: Winkelmessung für Motorrad
Hi,
ich denke schon, dass ein Beschleunigungssensor was misst, wenn man ihn an ein Rad anbringt. Er misst dann die "Fliehkraft". Oder meinst Du tangential?
Das mit dem Lot und dem Poti würde meiner Meinung nach nicht funktionieren. (Mal von der praktischen Machbarkeit auf einem Motorrad abgesehen.) Damit würdest Du nämlich die Beschleunigung messen. So lange die "obere" Befestigung fest mit dem Motorrad verbunden wäre, würde das Lot immer in Richtung der Resultierenden aller Beschleunigungen zeigen, und das ist wahrscheinlich irgendwo in der Nähe der Räder. (Laut Einstein oder sogar schon Newton kann man nicht zwischen Gravitation und anderen Beschleunigungen unterscheiden.)
Der Witz bei einem Gyroskop ist, dass die Lage der "Referenz" im Raum stabil bleibt, auch wenn Beschleunigungen darauf wirken. Dadurch kann man Winkel zu dieser Referenz messen, auch wenn man das Ding bewegt. (Soweit ich das verstanden habe.) Ich gehe mal davon aus, dass Beschleunigungen auch auf das Gyro wirken und so mit der Zeit die Messung verfälschen.
Ein Mensch hat soweit ich weiß nur Beschleunigungssensoren in den Ohren. "Absolute" Winkelmessung geht über die Augen, aber das technisch nachzubauen dürfte nicht ganz so einfach sein. (Zumindest unter nicht-Laborbedingungen.)

Vielleicht kann man mit einem Gyro aus dem Modellheli-Bereich was machen. Z.B. http://www.live-hobby.de/Gyro-Heckkreise...79001.html

Gruß,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
07.12.2014, 11:22 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 07.12.2014 11:34 von HaWe.)
Beitrag #7
RE: Winkelmessung für Motorrad
hi,
verstehe ich es richtig, du willst die Schräglage messen?
Dann wird dir kein Accelerometer helfen, denn der misst neben der Gravitation (-Beschleunigung) auch immer die Fliehkraft (-Beschleunigung) mit.

Ein am Rahmen angebrachter Gyro geht aber sehr wohl, es ist ja prinzipiell genau das, was auf Schiffen und im Flugzeug als Gyroskop (Kreiselsensor) eingesetzt wird für künstliche Horizonte.
Gyros messen allerdings (wie du sicher weißt) per se keine Winkel, sondern Winkelgeschwindigkeiten, also musst du die Gyro-Drehgeschwindigkeits-Werte über die Zeit integrieren, um den augenblicklichen Lagewinkel zu erhalten.

Dabei hast du auf dem Motorrad gegenüber Flugzeugen (zumindest wenn sie Kunstflug betreiben) den großen Vorteil, dass das (zusätzlich auszurechnende) Langzeit-Integral über alle Winkel immer annähernd Null ist, denn im Mittel ist das Motorrad ja immer wieder in die Senkrechte ausbalanciert und macht keine Saltos oder Rollen.

Gut. Normalerweise.

D.h. aber für alle Motorräder, die keine Saltos oder Rollen machen:

Du kannst den momentanen Gyrowert immer durch einen Offset berichtigen, der dem Integral über alle bisherigen Winkel entspricht.
(Manuell kann man den Gyro auch jederzeit nacheichen, wenn sich das Motorrad in der Senkrechten befindet.)

Und schon hast du die Gyro-Drift herausgerechnet .

Übrigens würde ich keinen analogen Gyro empfehlen, weil dessen Messwerte auch durch kleine Betriebsspannungsänderungen beeinflusst werden. Ein I2C-Gyro ist aber dagegen inert.
Cool
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
07.12.2014, 11:51
Beitrag #8
RE: Winkelmessung für Motorrad
(07.12.2014 08:04)Odiug schrieb:  ....
Mechanisch ginge auch so etwas wie ein Poti mit angeflanschtem Lot, abe wohin damit auf einem Mopped?

....

nööö...das geht auch nicht weil das Lot auch eine Masse hat wo der Fliehkraft unterliegt...

Aber mal im ernst, ein Gyro als Schräglagenmesser sollte funktionieren weil du ja nicht ewig in der Kurve liegst oder fährst du den ganzen Tag im selben Kreisverkehrskreisel rum Big Grin
Zudem mußt du bei dieser Art Sensoren zwangsläufig eine permanent zu Null Erklärung laufen lassen weil die Dinger mit einer kleinen Drift behaftet sind bzw. beim hochfahren mußt du die erst mal quasi einfangen und Nullen. Das Nullen mußt eben so auslegen das nach sagen wir mal 10...60 Minuten der aktuelle wert zu Null wird...oder so...also saulangsam...Messtechnisch gesehen. Und auf's Zehntel Grad wirst es kaum haben müßen...Tongue
Mein Tipp, kauf dir so nen Gyro wo du im Netz für unter 10 Taler haben kannst und versuch da mal dein Glück.
lg
bk

1+1 = 10 Angel ...und ich bin hier nicht der Suchmaschinen-Ersatz Dodgy...nur mal so als genereller Tipp..
Alle Beiträge dieses Benutzers finden
Diese Nachricht in einer Antwort zitieren
Antwort schreiben 


Gehe zu:


Benutzer, die gerade dieses Thema anschauen: 1 Gast/Gäste