Измерение ускорения/скорости велосипеда

Я про дальномер имел ввиду только то, что производительности контроллера хватает на то, чтобы засечь время прохождения звуком довольно короткого расстояния. Другими словами, контроллер может измерять достаточно малые интервалы времени. На велосипеде и лодке не покатит - дальнобойность 3 метра.

 

Была (у меня сотоварищи) такая идея, сделать систему контроля и обратной связи для DH и 4X. Считать пройденный путь на основе данных с акселерометров не предполагали. Контроль времени прохождения технического участка должен был осуществляться с помощью "фотостарта-фотофиниша". Поковыряли в носу, да и не сделали. Удачи в реализации.

Непосредственно по теме: Если хочется определять пространственную ориентацию вела именно с помощью акселерометров, то можно попробовать посмотреть в сторону готовых IMU, типа http://www.hobbyking.com/hobbyking/...IMU_Controller_ATmega328_ACCEL_MAG_GYRO_.html
У них встроенные алгоритмы фильтрации на основе данных всех датчиков.

 

Да, это хороший инерциальный модулек! Только что то не найду, где купить можно?

 

Так по ссылке и можно. У Хоббикинга вроде российский "прокси" был.
Так же какие-то из российских веб-магазинов могут возить под заказ. На сайтах коптеристов тоже должны быть.
Ищите 9DOF IMU.

 

Всем снова привет! Может будет интересно, как измерялась скорость на велосипеде при разгоне с места по горизонтальной поверхности (полотну трека). Для того, что бы было понятно, почему график скорости не прямая линия, как у автомобиля например, а волнообразная линия, я представил график распределения мощности в круговом цикле педалирования (в полярных координатах). В силу технических особенностей велосипеда и биомеханики человеческих ног, явно заметны провалы мощности в двух "мертвых зонах", соответственно возникают пики и провалы скорости. Для наглядности представлены разгонные участки. На дистанции эти пики/провалы несколько сглаживаются, то все равно присутствуют. Чем выше класс гонщика, тем меньше провалы мощности в "мертвых зонах". На картинках представлены два разгона разных гонщиков.
Измерения проводились на основе только акселерометра (неохота коробку вскрывать, но кажется аналог дивайс 345 на спаркфановской плате, тогда и узнал о роботах) с ручной коррекцией дрейфа (установкой нуля) непосредственно перед старом с места. Передача данных в он-лайн режиме по блютузу WT41. Программку писали сами на С++. На отрезке около 150 метров показания скорости хорошо согласовывались с данными хронометража.

 

Вот что прошу пояснить: если скажем взять IMU со встроенным процессором тот, который выше рекомендовали 9 Degrees of Freedom - Razor IMU, то уже обработанные данные с него нужно обязательно заводить на Ардуино контроллер (Мини или Нано или любой другой) или же возможно сразу подключить выходы IMU к радио-модулю (блютуз или вай-фай и т.д.) и передать на ноутбук для обработки? Или соответственно не к радио-модулю, а на карту памяти с USB-выходом. Включать/выключать можно вручную перед старта и после финиша.

 

К приемопередатчику с serial-интерфейсом похоже что можно (возможно, придется с другого конца отправлять команду на инициализацию/запуск модуля, тут надо документацию смотреть), а вот на карту памяти писать придется через контроллер.
На модуле уже стоит ATmega328, так что модуль - практически Ардуино Уно + датчики. Если найти исходники прошивки модуля, то можно модифицировать прошивку так, чтобы и на карту сразу писалось, и дополнительная обработка при необходимости делалась.

 

Спомощю акселерометра мы измеряем ускорение автомобиля,и впринцыпе даже наплохо, но данные ускорения имеют погрешность в силу раскачки авто в разные стороны,что приводит к неточностям.Для коректировки показаний акселерометра нужен гироскоп чтоб невелировать погрешность качаний.В случаи с лодкой ещо поинтересней.Я думаю что спомочю 9 dof и Ардуино контроллером реально.Сразу вопрос кто может написать прошивку для Ардуино чтоб получить данных чистого ускореня невелированого от колибаний.Готов заказать.

 

Надо попробовать поискать в сети алгоритм для сигвеев

 

Если такой ПРИНЦИП датчика расчётов Вам подойдёт, то ... просто голоУка от магнитофона (может и от винчестера) в качестве индуктивного (или индукционного?) датчика может заменить кучу магнитов,"Момент" и геркон. Если её расположить рядом со спицами, конечно. И просто и дёшево и работает, пока спицы есть.Шаг спиц калиброван...

 

А зачем вдаваться в большие сложности? Люди давно придумали датчики Холла. Несколько магнитов на колесо, рядом - датчик. Зная количество магнитов на колесе, через время их прохождения мимо датчика Холла определяем угловую скорость. Зная угловую скорость, через расстояние от оси до магнита определяем реальное линейное перемещение. Зачем придумывать велосипед (да, каламбур) и лезть в дебри, если можно намного проще?
Кстати, чем больше магнитов разместим на колесе - тем выше получим разрешение.
Ну и да, юз не будет учитываться, хотя, ИМХО, это не так и важно.
P.S. не зовите некропостером - только что заинтересовался этим же вопросом, начал искать решение, вот и решил отписаться.

 

Тема живее всех живых оказалась!
Насчет магнитиков идея логичная, но на практике не очень. Для измерений в биомеханике велоспорта нужна довольно большая "разрешающая" способность измерительной системы. В частности, велотренажер Эскалибур фирмы LODE выполняет измерение силы и крутящего момента через 2 градуса, т.е. 360/2=180 измерений. Такая точно позволяет достоверно идентифицировать внутрицикловые ошибки техники педалирования. Даже 90 магнитов повесить на колесо малореально - и вес прибавится и баланс нарушится, да и вообще. Поэтому вместо магнитов применяется (особенно на вело-станках) оптический метод: дырочки в колесе (или специально надетом диске) и фото-пара.
Что касается практической стороны вопроса, что группой сотрудников лаборатории биомеханики Российского гос.университета физической культы и спорта (Москва) был разработан и изготовлен аппаратно программный комплекс "Биомеханика-Велоспорт".

 

На фото видно, что измерительный модуль вынесен на кронштейне за седло. Это связано с тем, что вело-модуле размещен ИК фотоприемник (излучатели располагаются вдоль полотна на бортах в нужных для хронометража местах). Кроме вилки переднего колеса, все остальные точки на велосипеде перекрываются руками-ногами гонщика. В следующей модификации для хронометража будет применена резистивная контактная полоса на полу, поэтому модуль можно будет спрятать под седло и еще сделать поменьше размером.
И еще одна квадратная коробочка ближе к седлу - это немецкий измеритель мощности SRM, его крепили для проверки показаний нашего комплекса.

 

Damian,
мы же говорили вроде о реализации данного вопроса на DIY-платформе Arduino, о чем как бы тонко намекает сам ресурс.
Я не спорю, имея производтвенные мощности и финансирование, можно хоть черта лысого в космос запустить, вопрос в том, надо ли это.

 

Круто ! На практике.... в дождь (не был в туре де франсе... - по телевизору спортом зани-маюсь) отодатчики - самое то... Но... комплекс (особено аппаратно-программный) так и будет для зала, а задача была на велосипед поставить. И кататься, где хочЮ...

 

Поэтому ставь энкодер на магнитах, датчик Холла, прикручивай к этому флешку для регистрации или какий-нибудь модуль для передачи информации - и будет тебе счастье.

 

Суть проблемы - с какой точностью измеряем скорость. Для шоссейника достаточно одного магнита на колесе (как это и сделано во всех велокомпьютерах). Когда речь идет о километрах не стоит заморачиваться. В нашей системе тоже есть магнит на колесе, но он служит скорее для формирования точки обнуления и привязки инерциального модуля.

 

Что мешает поставить 10-20 магнитов? Опять же, суть даже не в магнитах, а в энкодере - хоть даже если оптический. Преградами могут быть даже спицы. Одно только "но": заляпал грязью приемник - все, система не работает. Поэтому в описанных в топикстарте условиях именно магниты могут быть наиболее целесообразны.
По поводу веса: я не думаю, что даже от 20 магнитов (например, на каждые 18 градусов) размером 10х10х4 (прямо сейчас просто на столе такие лежали) сильно увеличится вес колеса. А датчику Холла достаточно и меньших для корректной работы. Просто надо будет в скетче учитывать количество магнитов, а, точнее, угол смещения между прохождениями магнитами датчика.