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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drucksensor zur Geschwindigkeitsmessung beim Kicker


Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Guten Abend zusammen!

Ich habe ein recht komplexes Problem bzw. eine recht komplexe Aufgabe. 
Mein Freund und ich bauen einen Kicker, diesen wollen wir mit einer 
Geschwindigkeitsanzeige ausstatten. Diese soll die Geschwindigkeit des 
Kickerballs bei einem Tor messen.

Zuerst hatten wir die Idee, dass mit zwei Lichtschranken zu machen, die 
hintereinander im Torkasten angebracht sind, zu messen. Die beiden 
Signale der Lichtschranken und deren zeitlicher UND räumlicher sollte 
dann in die Geschwindigkeit des Balles hochgerechnet werden.
Allerdings haben wir diese Idee mittlerweile verworfen.
Problem: 1. Ungenauigkeit, bei schräg eintreffenden Bällen
2. Problem der Anatomie des Balles: Rund, wenn der Ball leicht abhebt 
fliegt der Ball über den Kontrolllbereich der Lichtschranke

Jetzt haben wir eine neue Idee gehabt.
Die Bestimmung der Geschwindigkeit mithilfe einer Membran, an die ein 
Drucksensor gekoppelt ist. Die Membran soll mit einer Flüssigkeit 
gefüllt sein und natürlich elastisch sein (aus Gummi). Dann soll 
mithilfe der Formel
Kraft = Masse * Geschwindigkeit
die Geschwindigkeit des Balles errechnet werden.

Vielleicht hat einer zu dieser Idee Tipps oder zeigt uns vllt Denkfehler 
auf, die wir gemacht haben.

Ich hoffe ihr erklärt uns nicht für verrückt :-D

Autor: Darkleon (Gast)
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Hi!

Sehr interessante und im Grunde auch geniale Idee! :)

Nur wieviel Flüssigkeit sollte denn da drin sein, denn die Masse des 
Balls ist ja relativ klein und das Wasser "schluckt" euch einiges an vom 
Ball zugeführter Energie, das das Wasser dies ja in allen Richtungen 
wieder abgibt und ihr hinter dem Membran eben ein verfälschtes Ergebnis 
habt.

Je schräger der Ball auf das Membran geschossen wird, desto mehr 
verfälscht euch die Flüssigkeit das Messergebnis.

Einen anderen Einfall, wie man das lösen könnte weiß ich jetzt spontan 
nicht, werde mir aber mal Gedanken drüber machen....

mfg
Darkleon

Autor: Hubert P. (vaterssohn)
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Ich habe eure Idee zwar nicht ganz verstanden aber auf einen Denkfehler 
kann ich euch schon hinweisen: Kraft = Masse * Beschleunigung und nicht 
Masse*Geschwindigkeit.
Mit Masse und Geschwindigkeit kannst du dir höchstens die kinetische 
Energie berechnen...

Erklär mal wie groß der Torkasten und die Bälle sind, damit man sich was 
vorstellen kann.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Der Ball hat einen Durchmesser von ca. 35mm.
Die Maße des Torkasten betragen 190mm * 55mm.
Also ein normaler Kicker ;-)
Der Abstand zwischen Torlinie und der dahinterliegende Platte, an die 
der Ball bei einem Tor knallt, beträgt 90mm.

Autor: Hubert P. (vaterssohn)
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Ahhh... Einen Wuzltisch meinst du!? Da fällt mir auch nichts ein. 
Schwierig wirds, weil du den Aufprallwinkel eigentlich nicht 
vernachlässigen kannst. D.h. Wenn der Ball schnell in schrägen Winkel 
auf deinen Membrane stößt, hat das den gleichen Effekt wie langsam im 
rechten Winkel...

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Genau das ist das Problem :-D
Deshalb dachte ich ja eine Membran, die dann den reinen Druck 
weitergibt.

Autor: Sven H. (Gast)
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Nimm ein Radarsensor...

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Und wie soll so ein Radarsensor funktionieren, hast du vllt einen Link?

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Und wie soll so ein Radarsensor funktionieren, hast du vllt einen Link?

Wie bei einer Radarfalle...

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Problem: 1. Ungenauigkeit, bei schräg eintreffenden Bällen
>2. Problem der Anatomie des Balles: Rund, wenn der Ball leicht abhebt
>fliegt der Ball über den Kontrolllbereich der Lichtschranke

Problem 1 kann man durch einen entsprechend kleinen Abstand der 
Lichtschranken eleminieren.

Problem 2 kann man durch Auffächern und Bündeln des Lichtstrahls 
(Optiken vor Sender und Emfänger) eleminieren.

Man könnte noch zwei Spulen hintereinander um die Toröffnung herumlegen 
und die Feldänderung (Strom) messen. Das ist aber eher was für 
metallische Kugeln...
Kunststoff kann man mit Kondensatoren recht gut erkennen...

Autor: Anselm 68 (anselm68)
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Ich würde sagen,
Lichtschranke fällt immernoch aus.
Denn: egal wie klein dein Abstand ist, wenn der Ball auch nur leicht 
schräg rein kommt (von oben), soggeriert er den Meßschaltung eine 
niedrigere Geschwindigkeit.
Da müsste man ein 3-dimensionales Gitter an Lichtschranken haben.
Aber so richtig ne Idee habe ich auch nicht. Die unterschiedlichen 
Einfallswinkel sind echt nen Problem.

Anselm

Autor: Karl (Gast)
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Wie wärs mit einer CCD Zeile? Damit lässt sich x- und y-Geschwindigkeit 
bestimmen. Der Ball ist ja rund, also kann man im schlimmsten Fall mit 
Korrellation schon was anstellen. In z-Richtung ist das IMO eh nicht so 
interessant.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Ich hab grad eine Idee gehabt, wie man es vllt doch mit Lichtschranken 
machen kann.

Man benötigt 2 Laserschranken mit integrierten Distanzmessung.
Damit kann ich dann ja die Zeit bestimmen und auch den Weg, wenn der 
Ball schräg in den Torkasten kommt, mithilfe von a^2 + b^2 = c^2
Das müsste doch gehen, oder sehe ich das falsch?

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Karl wrote:
> Wie wärs mit einer CCD Zeile? Damit lässt sich x- und y-Geschwindigkeit
> bestimmen. Der Ball ist ja rund, also kann man im schlimmsten Fall mit
> Korrellation schon was anstellen. In z-Richtung ist das IMO eh nicht so
> interessant.

Kannst du mir das Prinzip vllt näher erklären? Ich versteh das nicht so 
ganz....

Autor: Dennis (Gast)
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schau mal nach wegmessung bzw. geschwindikeitsmessung mit optichen 
mäusen, damit könnte es was werden.
"einfach" die optik anpassen und dann die x- und y-geschwindigkeit, 
welche bestimmte mouse-chips liefern, auswerten.
müsste man mal gucken, ob die mit hohen geschwindigkeiten klarkommen.

Autor: Dennis (Gast)
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Autor: Björn R. (sushi)
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Klär uns doch mal über die Kugeln auf...enthalten die Metall oder nicht?

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Der Ball besteht aus hartem Kunstoff und hat die Farbe weiß, ein ganz 
normaler Kickerball halt.
hier ein Link:

http://www.kicker-klaus.de/online/seiten/6000.htm?...

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Dennis wrote:
> schau mal nach wegmessung bzw. geschwindikeitsmessung mit optichen
> mäusen, damit könnte es was werden.
> "einfach" die optik anpassen und dann die x- und y-geschwindigkeit,
> welche bestimmte mouse-chips liefern, auswerten.
> müsste man mal gucken, ob die mit hohen geschwindigkeiten klarkommen.

Also verstehe ich das richtig: Man baut aus einer laser-basierten 
optischen Computemaus den Laser aus?

Autor: Elektrolyt (Gast)
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>Man benötigt 2 Laserschranken mit integrierten Distanzmessung.
sehe ich auch so. Da könnte man den Einfallswinkel bestimmen, durch die 
Distanz der Kugel Zum Lichtschrankensender, das ganze 2 mal und man hat 
den Winkel über den cos oder sin satz... Dann die Geschwindigkeit in x 
und y komponente zerlegt und du könntest die Geschwindigkeit und die 
Richtung angeben. Man könnte sogar anhand des winkels und der lage des 
torkastens sagen, dass der ball nicht trifft :-) so ca 1 ms vorher :-)

Autor: UK (Gast)
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Es geht auch mit einem Lichtschranken, der Durchmesser des Balles ist 
bekannt, d.h. man kann einfach die Zeit messen, die de Lichtschranke 
dunkel ist, also der Ball zum passieren benötigt. Geschwindigkeit = 
Weg(35mm)/Zeit

Wenn man jetzt noch 10 Lichtschranken übereinander platziert hat man 
auch das ganze Tor ausgefüllt.

Autor: Frank (Gast)
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Eben nicht, weil der Winkel die Durchgangszeit beeinflusst.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Elektrolyt wrote:
>>Man benötigt 2 Laserschranken mit integrierten Distanzmessung.
> sehe ich auch so. Da könnte man den Einfallswinkel bestimmen, durch die
> Distanz der Kugel Zum Lichtschrankensender, das ganze 2 mal und man hat
> den Winkel über den cos oder sin satz... Dann die Geschwindigkeit in x
> und y komponente zerlegt und du könntest die Geschwindigkeit und die
> Richtung angeben. Man könnte sogar anhand des winkels und der lage des
> torkastens sagen, dass der ball nicht trifft :-) so ca 1 ms vorher :-)

Genau so habe ich das gemeint, ich glaub du hast es ein wenig 
verständlicher erklärt ;-). Jetzt brauch ich nur noch die passenden 
Lichtschranken. Hat jemand ein paar Tipps?

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Zunächst mal:
An etwas ähnliches habe ich auch schon mal gedacht. Habe zu Hause auch 
einen Kicker stehen und bin nunmal ein Bastler.

Zur Realisierung:
Also bitte, 2 Laserschranken, Radar, Drucksensor???! Da bist du bei 
jeder Lösung schnell mehrere hundert Euro los... und wofür? Genau als 
ein grobes Schätzeisen wirst du mit großer Sicherheit eh nicht kommen...

Also ich an deiner Stelle würde, wie oben schon von jemand anderem 
erwähnt, zwei Lichtschranken in kurzem Abstand hintereinander machen. 
Von der Höhe her so, dass sie auf 17,5mm vom Boden aus montiert sind 
(also Ballmittelpunkt).

Rechne doch mal durch um welchen Faktor das Messergebnis je nach Winkel 
nun beeinflusst wird... und überhaupt: Welche Genauigkeit möchtest du 
überhaupt haben... +-1 m/s sollte doch reichen, oder??

Nur mal so meine Meinung dazu. Alles andere halte ich für unrealistisch.

Ansonsten noch 'ne Alternative (unrealistisch):
Eine (Zwei) Kamera(s) von oben ins Tor gucken lassen und mit PC die 
Geschwindigkeit errechnen lassen...

Schöne Grüße,
Alex

Autor: Klaus2 (Gast)
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...ein, zwei große piezos im tor plazieren und die erzeugte spg 
auswerten - sehr einfach, sehr ungenau.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Oh, es gibt auch eine Messmethodik bei der die Geschwindigkeit parallel 
zur Torlinie keine Rolle spielt:

gucken wie weit der Ball hinter dem Tor für das herunterfallen einer 
bestimmten Höhe braucht.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Hat schon mal jemand ausgerechnet, wie hoch der Fehler bei schräg 
eintreffenden Bällen überhaupt ist?

Weil soooo unglaublich flach kann man den Ball beim Tischkicker auch 
nicht reinspielen.


Außerdem braucht man doch keine zwei Lichtschranken, man kann einfach 
die Zeit der Unterbrechung messen. Der Balldurchmesser ist bekannt.

Wenn der Ball 3cm Durchmesser hat und im 45-Grad-Winkel eintrifft, legt 
er statt 3 cm (90 Grad) 4,24 cm zurück. Das ist ein Fehler von 41 %.

Aber 45 Grad ist schon sehr flach.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Achja:

Webcam über dem Tisch aufhängen, Neon-farbenen Ball nehmen und Software 
schreiben.

Wäre vom Aufwand her wahrscheinlich ähnlich und man kann immer die 
aktuelle Geschwindigkeit anzeigen lassen (wenn der Ball weg ist, bleibt 
die zuletzt gemessene Geschwindigkeit einfach stehen)

Autor: Jast (Gast)
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Drehgeschwindigkeit der Griffe (z.B. mittels Gabellichtschranken messen) 
und daraus dann die Ballgeschwindigkeit beim Schuss berechnen. Denn 
bestimmt interessiert dich nicht, wie schnell der Ball beim Eintreffen 
ins Tor war, sondern wie schnell er abgeschossen wurde? ;-)

Nur so als andere Idee/Ansatz

Autor: Klaus2 (Gast)
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...das funktioniert ja noch weniger.

Klaus.

Autor: Jast (Gast)
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> ...das funktioniert ja noch weniger.
warum?

Autor: Stefan H. (stefh)
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Nur mal so als Anstoß: Wie wird das denn beim Eishockey und Tennis 
geregelt? Über Lichtschranken wohl nicht bei der großen Fläche.
Oder wird das da optisch über die Kameras ausgewertet?

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Ich schätze das es dort über Kameras errechnet wird. Und mal ehrlich: 
Wen interessierts im Spiel, ob der Ball nun 136km/h oder 131km/h 
schnell war... sehen tut man den Unterschied so oder so nicht, soll 
heißen "gut geschätzt ist halb gewonnen".

Autor: Stefan H. (stefh)
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Naja im Profisport geht halt sowas auch gleich in Statistiken ein und 
dadurch werden ja auch Rekordhalter bestimmt. Finanziell bestimmt nicht 
unerheblich und daher auch gewisse Anforderungen an die Genauigkeit.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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>in Statistiken ein und dadurch werden ja auch Rekordhalter bestimmt.

Werden diese Statistiken nicht i.d.R. während des Trainings mit 
"richtigem" Messequipment ermittelt?

Autor: Martin (Gast)
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Ich werfe jetz mal den Begriff Dopplereffekt in die Runde. Hintem im Tor 
2 Ultraschall Sender Empfänger, die beide die Entfernung bzw. die 
Geschwindigkeit (Doppler) ermitteln.

Autor: Frank (Gast)
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Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Ja das ist alles komplizierter als gedacht und schließlich muss man auch 
die Kosten im Sinn behalten.

Ich hatte jetzt noch eine andere Idee:
Die Spieloberfläche bei unserem (selbstgebauten) Kicker besteht aus 
einer freischwebenden Glasplatte. Man kann also von unten das Spielfeld 
betracht. Vielleicht wäre es sinnvoll, wenn man eine Kamera unter der 
glasplatte anbringt und mit einem neonfarbenen Ball spielt. Jetzt müsste 
man noch ein Programm schreiben, welches die Ballbewegung erkennt und 
damit auch die geschwindigkeit und richtung. Damit könnte man dann die 
Geschwindigkeit bei einem Tor berechnen.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Das ist ja sogar noch besser, weil jetzt keine Spieler (weder menschlich 
noch die aus Kunststoff) im Weg sind...

Und die Erkennung des Balls sollte ja wegen der Auffälligen Farbe kein 
Problem sein, vielleicht gibt es ja sogar schon etwas Fertiges....

Autor: fart (Gast)
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> Die Spieloberfläche bei unserem (selbstgebauten) Kicker besteht aus einer > 
freischwebenden Glasplatte.

Könntest du davon evtl. ein Bild produzieren? Interessiert mich sehr!

Da brauchst Du aber eine Hochgeschwindigkeitskamera, sonst hat man wohl 
nur ein paar verwischte Frames dabei..

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>vielleicht gibt es ja sogar schon etwas Fertiges....

Das Fraunhofer-Institut "tingelt" mit einem Robokeeper über 
Volksfeste...
Es gibt also etwas fertiges. Nur der Preis wird niemandem gefallen.
Ich finde die Analyse von Karl-Heinz Strunk schon sehr interessant.
Wie groß ist denn der Fehler, wenn der Ball nicht senkrecht auftrifft?

Autor: fart (Gast)
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Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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STK500-Besitzer wrote:

> Wie groß ist denn der Fehler, wenn der Ball nicht senkrecht auftrifft?

Was meinst du?

Er legt halt mehr Weg zurück, wenn er die Lichtschranke schräg 
durchläuft.

Mit drei Lichtschranken (eine parallel zur Torlinie, zwei im definierten 
Winkel zur Torlinie) könnte man wahrscheinlich auch rausfinden, in 
welchem Winkel er die Linie überquert hat, aber das wär irgendwie 
kompliziert, weil man ja zwei Systeme braucht und die ganze 
Lichtschrankentechnik auch verstecken bzw verbauen muss.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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fart wrote:
>> Die Spieloberfläche bei unserem (selbstgebauten) Kicker besteht aus einer >
> freischwebenden Glasplatte.
>
> Könntest du davon evtl. ein Bild produzieren? Interessiert mich sehr!
>
> Da brauchst Du aber eine Hochgeschwindigkeitskamera, sonst hat man wohl
> nur ein paar verwischte Frames dabei..

Ähm ja kann ich machen. Zurzeit ist der Kicker aber auseinander gebaut, 
wir sind ja auch noch nicht fertig, aber in ca. 1 woche könnte das erste 
Spiel auf dem kicker stattfinden. Heute abend wird erstmal das Holz 
eingeölt...

Autor: A. R. (redegle)
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Man könnte rein theoretisch.
Wenn Geld kein Problem ist^^

Im Tor eine Matrix aus Lichtschranken einbauen.

Mehrer Senkrecht und Waagerecht immer im Abstand des Durchmessers des 
Balls.

Damit hätte man eine fest definierte Distanz zwischen 2 Lichtschranken 
und es ließe sich die Zeit ermitteln, welche der Ball senkrecht und 
waagerecht zurücklegt.
Dadurch ergibt sich auch die Geschwindigkeit.

v=s/t

Anschließend ließe sich aus den beiden Geschwindigkeiten das Verhältniss 
und somit der Winkel erfassen und man könnte die exakte Geschwindigkeit 
errechnen.

Ein Lösungsweg.

In meinem Fall würde ich sowas Analog regeln.
Lichtschranke meldet Ball.
SR Glied wird angeschaltet.
Kondensaotr läd sich mittels Konstantstromquelle.
2te Lichtschranke meldet Ball.
SR Gleid wird ausgeschaltet.
Dadurch ergibt sich eine Spannung in abhängigkeit der Geschwindigkeit 
welche Linear am Kondenstor erfasst werden kann.

Die 2 Spannungen werden nun als Berechnungsgrundlage verwendet und 
mittels eines Schalters wird die Angabe resettet und die Kondensatoren 
entladen.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Andreas R. wrote:
> Man könnte rein theoretisch.
> Wenn Geld kein Problem ist^^

Ich muss dich enttäuschen, wir sind noch Schüler und bei uns spielt Geld 
leider eine Rolle ;-)

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Wie wärs mit einer Metallplatte im Tor, auf die der Ball aufschlägt. 
Daran ein Mikrofon aufgeklebt.

je härter der Ball aufschlägt, desto lauter der Knall und desto höher 
die Spitzenspannung am Mikrofonausgang.

Hohe Messgenauigkeit geht damit nicht, aber wozu wäre die auch nötig?

höhere Genauigkeit als so 20% hat eh keinen Sinn, wegen der 
verschiedenen Flugbahnen der Kugel und auch wegen der verschiedenen 
Kugelhärten.

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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peter-neu-ulm wrote:
> Wie wärs mit einer Metallplatte im Tor, auf die der Ball aufschlägt.
> Daran ein Mikrofon aufgeklebt.
...

Ein Verfahren, was dann aber trotzdem eine Kalibrierung erfordert, 
sprich ein weiteres unabhängiges Messprinzip.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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peter-neu-ulm wrote:

> höhere Genauigkeit als so 20% hat eh keinen Sinn, wegen der
> verschiedenen Flugbahnen der Kugel und auch wegen der verschiedenen
> Kugelhärten.

Na dann kannst du gleich pro Tor nur eine Lichtschranke nehmen und die 
Unterbrechungszeit messen.

Ich glaube auch nicht, dass du 20 % Genauigkeit damit erreichen kannst. 
Ich würde intuitiv dem Verfahren nicht mal zutrauen, die Größenordnung 
richtig zu schätzen.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Man sollte sich bei einer technischen Lösung eigentlich überlegen, 
welche Genauigkeit man möchte und danach den Aufwand abschätzen. Eine 
höhere Genauigkeit als 20% mit irrem Aufwand anzustreben, halte ich bei 
der beschriebenen Anwendung für Unsinn.

Kalibrieren ist doch Quatsch. je lauter der Ball knallt, desto doller 
war der Schuss.

Das Ohr alleine würde als Messgerät schon reichen, Laser-Lichtschranken, 
Radarmessungen... sind wohl Kanonen, und das um einen Spatzen zu treffen 
?

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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peter-neu-ulm wrote:
> Kalibrieren ist doch Quatsch. je lauter der Ball knallt, desto doller
> war der Schuss.

Die Aufgabe des OP ist: "Diese soll die Geschwindigkeit des Kickerballs 
bei einem Tor messen."

Die "Lautstärke eines Knalls" ist keine SI-Einheit der Geschwindigkeit, 
wenn diese aber gesucht ist, muss da doch erstmal ein Zusammenhang 
hergestellt werden. Man nennt das Kalibrieren. Wenn dem OP die 
Lautstärke des Knalls reichen würde, dann bräuchte er überhaupt keine 
Modifikation vornehmen, denn das kann er so hören.

PS: Mag ja sein, dass es dir reicht, aber es ist halt keine Lösung der 
hier gestellten Aufgabe.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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"Ich habe ein recht komplexes Problem bzw. eine recht komplexe Aufgabe.
Mein Freund und ich bauen einen Kicker, diesen wollen wir mit einer
Geschwindigkeitsanzeige ausstatten. Diese soll die Geschwindigkeit des
Kickerballs bei einem Tor messen."

Geschwindigkeit != "Schnell", "Schneller", "noch schneller"


Der Thread ist doch eine Ideensuche, mehr nicht.


Und dass mit deiner Knallplatte kann auch daneben gehen, weil der Ball 
vorher von der Seite des Tores abprallen kann.

Achja: Und es knallt bei so einem Tischkicker nicht nur durch die Platte 
hinten am Tor.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Gottseidank gbt es keine SI-Einheit für idiotischen technischen Aufwand.
Ich habe jedenfalls den Eindruck, bei der hier vorliegenden Messaufgabe 
liegen einige Lösungswege im Hunderterbereich über dem sinnvollen 
Aufwand.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Sag mal Peter, verstehst du das Wort "Ideensuche" nicht?

BTW: Beitrag "CMOS Bildsensor mit mehr als 25 FPS"

Kameras mit 100fps für < 50 Euro....

könnte nützlich sein g

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Es braucht ja nicht durch die Platte zu knallen. Das tuts beim 
allerersten Gedanken mit der flüssigkeitsgefüllten Platte ja auch nicht, 
oder?
Aber ich glaube, jetzt haben wir den Status der Rechthaberei erreicht.
Ich geh jetzt pennen, gute Nacht.

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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peter-neu-ulm wrote:
> Gottseidank gbt es keine SI-Einheit für idiotischen technischen Aufwand.
> Ich habe jedenfalls den Eindruck, bei der hier vorliegenden Messaufgabe
> liegen einige Lösungswege im Hunderterbereich über dem sinnvollen
> Aufwand.

Mando! Der Mensch will die Geschwindigkeit messen, ob du/wir es sinnvoll 
finden, dazu technischen Aufwand zu betreiben, steht hier überhaupt 
nicht zur Diskussion. Freilich ist die Lautstärke des Knalls ein Maß für 
die Geschwindigkeit, genauso wie die Länge des Schattens eines Stabes 
irgendein Maß für die Tageszeit ist. Und das ist, auch wenn es dir nicht 
gefällt, dann die Stelle, wo mit einem anderen Messverfahren eine 
Zuordnung getroffen werden muss.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Guten Abend nochmal!

Danke für den Vorschlag mit der Metallplatte, jedoch möchte ich die 
Geschwindigkeit des Balles schon ein bisschen genauer messen, und 
vorallem jede Eventualitätmit einbeziehen:

1. Der Ball ist nicht so schnell und berührt die Metallplatte gar nicht.
2. Der Ball trifft erst die Seitenwand (Was sehr oft passiert)

Ich glaube mittlerweile die Idee mit der Kamera bringt das beste 
Preisleistungsergebnis und umfasst auch alle Eventualitäten. So kann man 
sich auch mal ein Spiel später anschauen ;-)

Leider bin ich noch sehr ratlos wie man so ein Ball-Erkennungsprogramm 
schreibt. Ich bin im Internet auch nicht wirklich fündig geworden. Hat 
jemand einen Tipp, vllt gibt es sowas ähnliches ja schon...

Gute Nacht!

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Jens Stracke wrote:

> Leider bin ich noch sehr ratlos wie man so ein Ball-Erkennungsprogramm
> schreibt. Ich bin im Internet auch nicht wirklich fündig geworden. Hat
> jemand einen Tipp, vllt gibt es sowas ähnliches ja schon...

Da kann ich leider nicht viel zu sagen, habe ich selber nie gemacht.

Aber es sollte eigentlich genug im Netz dazu geben. z.B. 
Vorlesungsskripte unter 
http://cvpr.uni-muenster.de/teaching/ws08/musterer...

Autor: Tom Ekman (tkon)
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hi;

also so wie ich das sehe sollten zwei Lichtschranken im definierten 
Abstand zueinander und parallel zur Torlinie vollkommen ausreichen:

- mit der ersten mist du die Geschwindigkeit, unter Zuhilfenahme der 
Größe des Balls, senkrecht zu Torlinie

- über die Differenzzeit zwischen erster und zweiter Lichtschranke 
solltest du im Anschluss einen Korrekturwinkel bestimmen können

- mit diesen beiden Ergebnissen kommst du nun auf die absolute v


und jetzt erstmal: guad Nacht - morgen denk ich nochmal drüber nach

Autor: Skua (Gast)
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Autor: Alex22 (Gast)
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Das mit der Kamera halte ich nach wie vor für unrealistisch... obwohl 
ich selbst es oben in die Runde warf...

Und zum Thema Kamera von unten:
Es spielt sich unter Garantie sehr schlecht auf einem Kicker mit 
transparenter, inhomogener Spielfläche! Das Spielfeld muss möglichst 
homogen sein sonst sieht man den Ball bei den Geschwindigkeiten nicht 
mehr richtig...

Grüße,
Alex

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Thomas Ekman wrote:

> - mit der ersten mist du die Geschwindigkeit, unter Zuhilfenahme der
> Größe des Balls, senkrecht zu Torlinie
>
> - über die Differenzzeit zwischen erster und zweiter Lichtschranke
> solltest du im Anschluss einen Korrekturwinkel bestimmen können
>
> - mit diesen beiden Ergebnissen kommst du nun auf die absolute v

Hatte ich erst auch gedacht.

Aber der Winkel ist doch beim Auftreffen auf die erste Lichtschranke 
genau der gleiche wie beim durchqueren beider.

Also sollte doch bei beiden sich der gleiche Messfehler einstellen, 
oder?

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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> Aber der Winkel ist doch beim Auftreffen auf die erste Lichtschranke
> genau der gleiche wie beim durchqueren beider.
>
> Also sollte doch bei beiden sich der gleiche Messfehler einstellen,
> oder?

Genau da liegt das Problem. Das ist also nicht die Lösung für das 
Problem

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hast du denn inzwischen mal ausgerechnet um welchen Faktor die Messung 
verfälscht wird wenn der Ball nicht senkrecht ins Tor eintrifft?

Hast du für dich mal geklärt wie genau die Messung eigentlich sein soll?

Schöne Grüße,
Alex

P.S. Wie hoch ist dein Budget?

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eine preiswert und bestimmt gut funktionierende Idee im 
Anfang beigefuegt. Kommentare und Anregungen sind wie immer erwuenscht!

Viel Spass und hth,

Stefan

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Stefan Heindel wrote:
> Hallo,
>
> ich habe mal eine preiswert und bestimmt gut funktionierende Idee im
> Anfang beigefuegt. Kommentare und Anregungen sind wie immer erwuenscht!

Coole Idee.

Ich habe auch schon an zwei über kreuz stehende Schranken gedacht, aber 
nicht auf die Idee gekommen, bei beiden über die Unterbrechungszeit die 
Geschwindigkeit zu berechnen.

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Habe noch mal drüber nachgedacht,

irgendwo bei der Geschwindigkeitsberechnung habe ich einen Bock 
geschossen. Fuer den Winkel alpha=0 (Parallele Lichtschranken) ist die 
Geschwindigkeit nämlich v=v1+v2, also der Summe beider 
Lichtschrankengeschwindigkeiten, was natuerlich Käse ist. Also ist 
eigentlich die (Vektor-)gleichung v=v1+v2 schon mal nicht richtig. Fuer 
den Fall alpha=0 muss man die Gleichung noch mit 1/2 multiplizieren, ob 
das bei anderen Winkeln auch so ist, weiss ich nicht. Bin gerade zu Faul 
zum Nachdenken, vielleicht kommt ja jemand drauf.

Stefan

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Stefan Heindel wrote:
> Habe noch mal drüber nachgedacht,
>
> irgendwo bei der Geschwindigkeitsberechnung habe ich einen Bock
> geschossen. Fuer den Winkel alpha=0 (Parallele Lichtschranken) ist die
> Geschwindigkeit nämlich v=v1+v2, also der Summe beider


Bei Parallelen Lichtschranken sind die Vektoren nicht mehr linear 
voneinander unabhängig, also klappt deine Messmethode da nicht.

Die Lichtschranken müssen schräg zueinander angeordnet sein.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Mittlerweile verzweifel ich ein bisschen ;-)
Ich hatte die Idee von Stefan Heindel auch mal durchgerechnet und leider 
passt es auch nicht, was meiner meinung nach daran liegt das die 
parallelen Lichtschranken ebenfals die verfälschte Geschwindigkeit 
messen.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Der Witz ist ja gerade, dass sie nicht parallel sind. So lassen sich bei 
allen eintreffenden Winkeln die Geschwindigkeit an beiden Schranken 
messen.

Die Geschwindigkeit kann man dann ausrichten, weil man ja den Winkel 
zwischen den Schranken kennt.

Siehe Kräfteparallelogramm in der Physik, die Berechnung ist die 
Gleiche.

Autor: Einer (Gast)
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Mikrowelle ist euch wohl unheimlich.

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Der Witz ist ja gerade, dass sie nicht parallel sind. So lassen sich bei
> allen eintreffenden Winkeln die Geschwindigkeit an beiden Schranken

Ja ich rede auch von den vier Lichtschranken die vorgesehen sind

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Also die Rechnung ist definitiv falsch, ich werde mal drüber nachdenken 
wo der Fehler liegt. Auch bei sehr kleinen alpha müsste theoretisch 
zumindest das richtige Ergebnis rauskommen. Ich denke nochmal drüber 
nach.

Stefan

Autor: Karl (Gast)
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>Karl wrote:
>> Wie wärs mit einer CCD Zeile? Damit lässt sich x- und y-Geschwindigkeit
>> bestimmen. Der Ball ist ja rund, also kann man im schlimmsten Fall mit
>> Korrellation schon was anstellen. In z-Richtung ist das IMO eh nicht so
>> interessant.
>
>Kannst du mir das Prinzip vllt näher erklären? Ich versteh das nicht so
>ganz....

Man nehme eine CCD Zeile (z.B. aus einem alten Scanner) und platziere 
sie über der Torlinie, so dass sie nach unten "blickt". Bei 
entsprechender Beleuchtung wird der Ball im Vobeiflug gescannt. Nachdem 
die Auslesegeschwindigkeit und der Baldurchmesser bekannt sind, kann man 
die Fluggeschwindigkeit berechnen (wie viele Zeilen lang ist der Ball 
sichtbar?). Außerdem lässt sich der Winkel der FLugbahn ermitteln, indem 
man die Position bei Ein- und Austritt zusammen mit der Durchflugzeit 
verrechnet. Also Beispielsweise brauch der Ball 10 ms zum Durchfliegen 
und ist das erste mal bei Pixel 100 sichtbar, das letzte mal bei Pixel 
150. Dann kann man aus den 10 ms die Geschwindigkeit senkrecht zur CCD 
Zeile berechnen (Durchmesser/10 ms), und die Geschwindigkeit parallel 
zur CCD Zeile auch (50 Pixel/10 ms). Wenn man es drauf anlegt, könnte 
man sogar die Krümmung bestimmen, falls der Ball angeschnitten war ;)

All das erfordert einen IMO nicht unerheblichen HW- und 
Entwicklungsaufwand, weil die CCD Zeile relativ schnell ausgelesen und 
ausgewertet werden muss. Aber es war ja auch nur meine erste Idee. Bei 
einer Kamera wirst Du sogar noch mehr Probleme haben, weil die 
Datenmenge ungleich größer ist. Im Moment erachte ich die Lösung von 
Stefan Heindel als am elegantesten und wahrscheinlich am einfachsten zu 
realisieren. Bei den Rechnungen hilft der freundliche Mathelehrer ;) 
Viel Erfolg

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Hallo,

ich habe nochmal drüber geschlafen und diesmal eine hoffentlich 
richtige Lösung für die Geschwindigkeitsberechnung aufgeschrieben. Ich 
hoffe sie nutzt dir/euch.

Viele Gruesse,

Stefan

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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... und Teil 2:

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Vielen Dank für die viele Mühe die du dir gemachst hast. Ich werds mal 
durchrechnen und dir Bescheid sagen obs klappt.

Autor: Mike (Gast)
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Was haltet ihr von der Idee, nicht eine oder 2 Lichstranken sondern 
gleich mehrere zu verwenden.

Meine Idee:

An die linke Seite vom Tor kommen im Abstand von 5mm die Sendedioden 
hin, auf die rechte Seite die Empfänger. Nun misst man die Zeit wie 
lange der Ball zum Durchqueren der Lichtschranke braucht.

Die längste Zeit nimmt man nun zum ausrechnen der Ballgeschwindigkeit 
aus.

Die Maximalste Abweichung vom Balldurchmesser wären 2,5 mm auf der 
Y-Achse. Nun müsste man berechnen, wenn die Lichtschranke nicht genau 
trifft, wie groß der Durchmesser ist den die Lichtschranke ermittelt 
hat.
Da es sich ja um eine Kugel handelt, verringert sich der Durchmesser 
x-fach.

Falls die Genauigkeit zu niedrig ist, kann man es mit kleineren Dioden, 
oder mit einer 2. Lichtschranke es aufbauen.

Das einzige was ich bei der Lösung sehe ist die Streuung der Sendeleds.

Wie genau ist bei den Bauteilen die Fokusierung?

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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So ich wollte mich nochmal melden.

Wahrscheinlich sieht es jetzt so aus, das wir sehr preisgünstig 2 
Abstandsensoren bekommen. Die werden wir dann im Tor anbringen und 
mithilfe des Pytagoras die Geschwindigkeit doch sehr genau ermitteln 
können.
Wir haben das Glück das unser Projekt jetzt von einer ortsansässigen 
Berufsschule unterstützt wird.

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Hallo,

kannst du das mal genauer erklären? So ganz habe ich es nicht 
verstanden. Würde mich deswegen interessieren, wie das genau aussehen 
soll!

Grüße,

Stefan

Autor: Jens S. (Firma: privat) (jaenz)
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Stefan Heindel wrote:
> Hallo,
>
> kannst du das mal genauer erklären? So ganz habe ich es nicht
> verstanden. Würde mich deswegen interessieren, wie das genau aussehen
> soll!
>
Ja einfach zwei Abstandssensoren hintereinander aufbauen, die parallel 
zueinander sind und parallel zur Torlinie. Der Abstand der beiden 
Abstandssensoren ist d=1cm zum Beispiel. Wenn jetzt ein Ball schräg ins 
Tor kommt hat der bei der ersten Lichtschranke einen gewissen Abstand 
zum Torpfosten, bei der zweiten einen anderen. Mithilfe von Pythagoras 
ermittelt man dann die Strecke die er zurückgelegt hat. Mithilfe der 
gemessenen Zeit zwischen den abstandssensoren die Zeit. Und dann war es 
das schon. Ich hoffe du hast es jetzt verstanden ;-)

Autor: JojoS (Gast)
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die Sensoren müssen nur sehr schnell sein. Wenn man als Vmax mal 20 m/s 
(72km/h) annimmt sind das bei 50 mm Abstand 2,5 ms Differenz. Für eine 
Auflösung von 1 km/h sind das bei der Geschwindigkeit rund 35µs 
Differenz. Mit der Geschwindigkeit müsste dann eine zyklische Auswertung 
laufen, also ca. 30kHz.
Die Vmax habe ich mal so aus
http://www.tischfussball.de/phorum/read.php?3,12698,12732
angenommen, da wird allerdings von noch höheren Werten >200 km/h 
geschrieben...

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Also irgendjemand von uns verzockt es gerade. Ich habe den Aufbau 
verstanden, bin aber der Meinung dass man durch die zweite Lichtschranke 
keine Information über den Einfallswinkel oder die 
Absolutgeschwindigkeit bekommt. Das einzige was man bestimmen kann ist 
meiner Meinung nach die Geschwindigkeit senkrecht zur Torlinie, welche 
du aber nicht haben willst.
Der einzige Vorteil von parallelen Lichtschranken ist dass man den 
Durchmesser des Balls nicht kennen muss, unter der Annahme dass er 
parallel zum Rasen fliegt und eben nicht steigt oder fällt!

Meinungen bitte :o)

Stefan

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Stefan Heindel wrote:

> Der einzige Vorteil von parallelen Lichtschranken ist dass man den
> Durchmesser des Balls nicht kennen muss, unter der Annahme dass er
> parallel zum Rasen fliegt und eben nicht steigt oder fällt!
>
> Meinungen bitte :o)
ACK ;-)

Autor: JojoS (Gast)
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nach letztem Stand sollen es ja keine Lichtschranken sondern 
Abstandssensoren sein, damit bekommt man dann 2 X-Positionen in 
Schussrichtung wenn die Torlinie die X-Achse ist. Stellt aber rel. hohe 
Anforderungen an die Sensoren, aber Triangulation mit PSD könnte gehen.

Autor: Stefan Heindel (Gast)
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Da steht was von Abstandssensoren, hat jemand den Post editiert? ;) Also 
die Frage wers verzockt hat ist schon mal klar, trotzdem finde ich die 
Idee mit den 2 gekreuzten Lichtschranken (die ganz zufällig auch von mir 
ist ;) ) einfacher umzusetzen.

Grüsse,
Stefan

P.S.: Triangulationssensoren haben doch auch einen abgefahrenen 
Strahlengang, kann man die dann so einfach als Lichtschranken 
"missbrauchen"?

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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Ich habe mal meine Idee mit den mehreren Lichtschranken durchgerechnet. 
Die Abweichung bei der Anordnung von 5 mm Abstand der Sende- und 
Empfangsdioden, hätte ich eine Abweichung von 97%. 97% ist nur die 
Abweichung von der Ideallinie. (Hinzu kommen bestimmt noch andere 
Verluste). Man müsste nicht alle Lichtschranken auswerten, es reicht die 
aus die als erstes angesprochen hat.

Wie realisiere ich am besten das die Empfandsdioden nur das Licht von 
der gegenüberliegenden Lichtschranke bekomme?

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael Mayer wrote:

> Wie realisiere ich am besten das die Empfandsdioden nur das Licht von
> der gegenüberliegenden Lichtschranke bekomme?

Nimm Laserpointer, sieht dann auch noch geil aus ;-)

> Verluste). Man müsste nicht alle Lichtschranken auswerten, es reicht die
> aus die als erstes angesprochen hat.

Das musst du mir erklären.

Du musst doch mehrere auswerten um rauszukriegen, mit welchem Winkel der 
Ball auftrifft.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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>> Wie realisiere ich am besten das die Empfandsdioden nur das Licht von
>> der gegenüberliegenden Lichtschranke bekomme?
>
> Nimm Laserpointer, sieht dann auch noch geil aus ;-)

Geile Idee, jetzt müsste meine Idee klappen.
>
>> Verluste). Man müsste nicht alle Lichtschranken auswerten, es reicht die
>> aus die als erstes angesprochen hat.
>
> Das musst du mir erklären.
>
> Du musst doch mehrere auswerten um rauszukriegen, mit welchem Winkel der
> Ball auftrifft.

Jetzt wirds kompliziert, ich hoffe ich lieg richtig.

Ich möchte die Zeit messen, wie lange die Kugel braucht um durch eine 
Lichtschranke zu kommen. Da die Kugel rund ist, durchquert sie eine 
Sende- und Empfangsdiode immer in der selben Zeit, egal bei welchen 
Winkel. Die Laser und Empfangsdioden müssen vertikal angeordnet werden. 
Diese Anordnung würde Bälle die nach oben fliegen nicht, ganz genau 
messen können, aber da der Ball nicht sehr schräg nach oben fliegen 
kann, kann man die Abweichung bestimmt vernachlässigen.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael Mayer wrote:
> Da die Kugel rund ist, durchquert sie eine
> Sende- und Empfangsdiode immer in der selben Zeit, egal bei welchen
> Winkel.

Hier liegt der Fehler.

Schau mal beim Billard der weißen Kugel nach. Bis zum ersten Kontakt mit 
einer anderen Kugel siehst du (in der Theorie) nicht, dass sich die 
Kugel bewegt.

Gut, im Beispiel bewegt sich die Kugel praktisch auf der Torlinie, aber 
das macht es hoffentlich klar.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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> Hier liegt der Fehler.
>
> Schau mal beim Billard der weißen Kugel nach. Bis zum ersten Kontakt mit
> einer anderen Kugel siehst du (in der Theorie) nicht, dass sich die
> Kugel bewegt.


Sorry, kapier das Beispiel nicht. Könntest du es genauer erklären.

Wenn man in der Theorie ausgeht, dass die Kugel auf der Torlinie rollt. 
Ist doch die Zeit wo sie zum durchqueren einer Lichtschranke braucht, 
dieselbe wie im 90 oder 45 Gradwinkel.

Leider ist es mir aufgefallen dass es nicht mit einer Lichtschranke 
funktioniert, man müsste schon alle oder zumindest die nebendran 
auswerten.

Sonderfälle wie der Ball wird schräg gegen den Torpfosten geschossen 
nicht berücksichtigt.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael Mayer wrote:
>> Hier liegt der Fehler.
>>
>> Schau mal beim Billard der weißen Kugel nach. Bis zum ersten Kontakt mit
>> einer anderen Kugel siehst du (in der Theorie) nicht, dass sich die
>> Kugel bewegt.
>
>
> Sorry, kapier das Beispiel nicht. Könntest du es genauer erklären.
>
> Wenn man in der Theorie ausgeht, dass die Kugel auf der Torlinie rollt.
> Ist doch die Zeit wo sie zum durchqueren einer Lichtschranke braucht,
> dieselbe wie im 90 oder 45 Gradwinkel.

Eben nicht. Schau dir mal das Billardbeispiel an. Die Kugel verlässt den 
Strahl von deinem Auge aus nie.

Auf einer Diagonalen ist der Weg ja länger auf wenn er senkrecht ins Tor 
saust.

Und GEschwindigkeit ist Weg / Zeit.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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Schaue ich der Kugel nach ist dies der Fall. Ich will aber von oben auf 
die Kugel schauen.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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Siehe Bild

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael Mayer wrote:
> Schaue ich der Kugel nach ist dies der Fall. Ich will aber von oben auf
> die Kugel schauen.

ah, ok. Hatte ich übersehen.

Da hast du Recht.

Aber da musst du überlegen, was passiert, wenn der Ball nicht exakt 
mittig über eine Schranke kommt.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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Von der Anordnung würde das wahrscheinlich schonmal so funktionieren. 
Die Bälle die Schräg noch oben fliegen haben einen kleinen Messfehler 
drinnen.

Bei einem Abstand von 5 mm von den Sende- und Empfangsdioden, liegt die 
max. Abweichung vom idealen Durchmesser bei 2,5mm. Danach kommt der 
ideale Durchmesser in den Erfassungsbereich der nächsten Sende- und 
Empfangsdiode.

Laut meiner Rechnung läge die Abweichung wenn der Ball nicht mittig über 
eine Sende- und Empfangsdiode bei max. 97% vom idealen Durchmesser. 
Könnte das jemand mal nachrechnen?

Ich würde das ganze vllt als Projekt für alle im Forum machen und dafür 
einen neuen Thread eröffnen. Noch sind wir ja beim Drucksensor.
Soll ich einen neuen Thread aufmachen?

Im Internet habe ich eine Seite von Elektroniker gefunden die das nur 
mit 2 Lichtschranken aufgebaut haben. Ein Plan war leider nicht online, 
aber im Text steht, das zur Messung Relais verwendet wurden. Die 
Rekordgeschwindigkeit war knapp 130km/h.

Nun zu den Kickerfakten.

Torbreite 205mm
Kickerball 34mm
Geschwindigkeit ca. 130km/h


Wenn man alle 5mm einen Sende- und Empfangsdiode anbringen würde, 
benötigt man insgesammt 35 Lichtschranken. Uff, nicht gerade wenig.

Wie genau könnte man mit einem MC die Lichtschranken auswerten, bin zwar 
dabei mich in das Gebiet mit MC hineinzuarbeiten, aber für so etwas 
reicht es noch nicht aus. Deshalb benötige ich Hilfe beim Programm.

Bei einem geraden Schuss, benötigt man nur eine Lichtschranke.
Anders sieht es bei einem Schrägen Schuss aus.

Aus dem Bauch heraus würde ich mal sagen, es müssen die 5 linken und die 
5 rechten Linkschranken von der unterbrochenen ausgewertet werden.

Mit der längsten Zeit aus den Messungen, kann dann die max. 
Geschwindigkeit errechnet werden.

Torzähler und andere Spielereien, kann man damit bestimmt auch noch 
realisieren, aber das ist erst Zukunftsthema wenn die 
Geschwindigkeitsmessung funktioniert.

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael Mayer wrote:

> Wenn man alle 5mm einen Sende- und Empfangsdiode anbringen würde,
> benötigt man insgesammt 35 Lichtschranken. Uff, nicht gerade wenig.

Nur eine vage Idee:

Es gibt Laseroptiken, die den Strahl zu einem Strich aufblättern, du 
hättest dann einen Vorhang mit nur einer Diode.

Wenn du jetzt noch eine alte CCD-zeile aus einem Scanner oder so nimmst, 
hättest du alles erschlagen.

Ob das sinnig oder machbar ist, weiß ich nicht, ist eher als Denkanstoß 
gemeint.

Autor: Michael Mayer (mike1988)
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Das mit der CCD- Zeile hört sich nicht schlecht an. Ich muss die nur 
irgendwie abfragen können. Laserstrahl habe ich ein Problem. Wenn die 
Optik in der Mitte aufgehängt ist, bekomm ich keinen Vorhang zustande. 
Die Laserstrahlen würden seitlich unter der Kugel durchstrahlen.

Autor: Jaenz (Gast)
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So, wir versprochen, wenn auch etwas spät, ein erstes Bild des Kickers. 
Die nächsten Schritte sind jetzt die Anbringung des Rückführsystems. 
Danach kommt dann die ganze Elektronik. Ich hoffe euch gefällt es! :D

Autor: iii (Gast)
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Und wie spielt es sich auf der Glasplatte?

Autor: Jaenz (Gast)
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Spielt sich sehr gut der Kicker.

Wir wollen nun endlich mal die Geschwindigkeitsmessung in Angriff 
nehmen. Wir hätten die Möglichkeit 4 von diesen Abstandssensoren günstig 
zu bekommen:

https://mysick.com/partnerPortal/eCat.aspx?c=1&go=...

So wie ich das sehe würden diese Sensoren sehr gut passen. Jetzt ist für 
uns aber die Frage, wie und womit wir die Signale verarbeiten lassen 
sollen. Hat jemand eine Idee?
Wir sind da leider blutige Anfänger :-D

Schöne Grüße

Autor: Jaenz (Gast)
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Hmm ich bin mir nicht sicher, ob der Link funktioniert

Am Besten einfach auf folgende Seite gehen

https://mysick.com/partnerPortal/eCat.aspx?go=Find...

und dann im Produktfinder folgendes Produkt suchen:

WL27-2F431

Danke!

Autor: Chris (Gast)
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Die Idee mit den gekreuzten Lichtschranken (bzw. es sollten 
Lichtschrankenpaare sein) ist besser.

Autor: Jaenz (Gast)
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Hallo Chris,

leider kann ich deinen Gedanken nicht ganz nachvollziehen. Mit unseren 
zwei hintereinander parallen Distanzsensoren können wir den 
Einfallwinkel doch exakt bestimmen und somit auch die Geschwindigkeit 
exakt ermitteln. Oder habe ich einen Denkfehler?

Das Problem bleibt jedenfalls das selbe. Womit können wir die Daten am 
einfachsten und besten einlesen lassen, um Sie dort dann in unseren Code 
einzufügen und z.B. an ein Display auszugeben.

Konkrete (Hardware-)Vorschläge nehme ich sehr gerne entgegen :-D

Gruß
Jens

Autor: Chris (Gast)
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>Mit unseren zwei hintereinander parallen Distanzsensoren können wir den
>Einfallwinkel doch exakt bestimmen und somit auch die Geschwindigkeit
>exakt ermitteln. Oder habe ich einen Denkfehler?

Du hast keinen Denkfehler und in der Theorie funktioniert das bestimmt.
Die angesprochenen Geschwindigkeiten sind meiner Meinung nach aber keine 
Kleinigkeit, dementsprechend schnell müssten die Sensoren sein und die 
Auslesung erfolgen. Dazu kommt, dass der Ball rund ist und eben kein 90° 
zum Distanzsensor stehender Quader.

>leider kann ich deinen Gedanken nicht ganz nachvollziehen.

Ich nehme an du meinst die Idee mit den gekreuzten Lichtschranken. Habe 
die hier eingestellte Rechnung selber nicht nachvollzogen, kann man 
aufbauend auf der Idee auch selber herausfinden. Beide Lichtschranken 
messen jeweils  die Geschwindigkeitskomponente in eine bestimmte 
Richtung (90° zum Strahlengang). Schau dich mal in Mathematik und Physik 
zum Thema Vektorenrechnung und Einsatz von Vektoren um, da wird 
vielleicht einiges klarer.

Statt 2 gekreuzten Lichtschranken nimmt man aber 2 Paare, denn die 
Ermittlung der Geschwindigkeit über die Abdunklungszeit einer 
Lichtschranke stimmt im Fall einer y-Verschiebung das Balles nicht mehr, 
da er ja dann der Lichtschranke kleiner erscheint.

Autor: Chris (Gast)
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*mit y-Verschiebung war die Höhe gemeint, mancher würde es auch als 
z-Bezeichnen

Autor: Jaenz (Gast)
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Hallo
ich bins nochmal. Wie irgendwo schonmal in die Runde geworfen: 
Radarbewegungsmelder.

Könnte man nichs so ein fertiges Produkt verwenden, wie z.B. das hier

Ebay-Artikel Nr. 160313027214

Autor: Jaenz (Gast)
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Hier, hab noch einen interessanten Artikel gefunden:

http://www.kompetenznetze.de/netzwerke/info-mobil-...

Autor: Hendi (dg3hda) (Gast)
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Hi,

Irgendwie wurden die Hinweise auf Gunndioden und Mikrowellen 
geflissentlich überlesen. Schonmal einen dieser Radar-Automatiktüröffner 
genauer unter die Lupe genommen ? Beim stochern findet man IRGENDWO die 
Differenzfrequenz der ausgesandten und der reflektierten Welle, sofern 
vorhanden. Keine Hochfrequenzschlosserei notwendig, durchaus 
handhabbarer Tonfrequenzbereich.
Mittig ins Tor montiert ist die Tonfrequenz genau von dem abhängig, was 
hier meiner Ansicht nach gemessen werden sollte: Relativgeschwindigkeit 
zwischen Ball und Hornantenne. Periodendauer des Gunn-Signals möglichst 
genau im Moment des Tordurchgangs messen, und dann in Tabelle 
nachschauen, welche Periodendauer welcher Geschwindigkeit entspricht. 
Ich halte das für eine gute Lösung.

Gruß,

Hendi

Autor: Gast (Gast)
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Na, wie sieht's aus?
Welche Figuren und Bälle nehmt ihr? Kann man auf Glas wirklich Klemmen?

Autor: Info (Gast)
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Autor: Eggerd (Gast)
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falls noch wer dran arbeitet ich habe da noch eine Idee

Einen Lichtbandsensor (STM BS80 von
Balluff)

Dadurch braucht man nur einen Sensor man ermittelt die Distanz beim 
Eintritt und beim Austritt und kann dann die ziemlich exakte 
Geschwindigkeit ermitteln.

Was so ein Sensor kostet weiß ich noch nicht denke - hab aber schon 
angefragt.

Das einzige was dadurch noch einen Fehler verursacht ist wenn der Ball 
nach oben (z richtung) sich bewegt - der Winkel kann aber nur minimal 
sein.

Sollte glaube ich so funktionieren.

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