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Forum: HF, Funk und Felder Zeitnahme per Funk


Autor: Tobias S. (ibottobi)
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Einleitung:
über Zeinahmen beim Autorennen, findet man schon den ein oder anderen 
Beitrag, leider münden diese immer mit dem Hinweis, sich etwas fertig zu 
kaufen (Laptrix, AIM, AMB, etc.)und da kommt dann schnell der klamme 
Geldbeutel ins Spiel, bzw, kann man nicht mal eben eine Kontaktschleife 
in den Boden einlassen. Sicherlich sind diese Systeme sehr genau, 
vorallem bei hohen Geschwindigkeiten, wie sie im Rennsport auf der 
Start-/Zielgeraden erreicht werden (240-270 kmh). Wenn es aber nur darum 
geht die Durchfahrt von maximal zwei Fahrzeugen zu quittieren, dann 
sollte ein Funksystem, das z.B. auf der 433 MHz Technik basiert 
ausreichend sein.

Theorie: (jetzt wirds ferrückt!)

Im jeweiligen Fahrzeug wird ein 433MHz Sender montiert der sein Signal 
permanent sendet. An der Boxenmauer, wird ein entsprechender Empfänger 
mit Antenne montiert. Um die Antenne werden mit einem Abstand von ca 
10cm zwei Metallplatten horizontal in 90° zur Fahrban montiert 
(Richtfunk - wir sind alles Bastler :-), eventuell gibt es dafür auch 
eine spezielle Antenne). Somit wird der Radius der Einfallenden 
Funkwellen verkleinert, bzw, Keilförmig richtung Fahrban gestrahlt. Das 
empfangene Signal wird über ein Relais verarbeitet, dass über eine 
einstellbare Schaltzeit verfügt. Da sich sicherlich durch den Funk eine 
Art "Prellen" ergeben wird, wird das Relais beim ersten Signal 
angezogen, dann für ca. 30 Sekunden gehalten, bis der Sender wieder 
auser Reichweite ist.

Hat sich sowas vielleicht schon mal jemand aufgebaut, oder gar in 
Betrieb?
Würde mich interessiern, ob das überhaupt gehen kann.
Danke für anregende Infos.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Infrarot dürfte einfacher zu machen sein.

Autor: Thomas Bremer (Firma: Druckerei Beste) (virtupic)
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Genau, Lichtschranke war auch meine erste Idee. Aber wie identifiziert 
man damit ein Fahrzeug? Und was wird gemessen wenn zwei nebeneinander 
fahren? Richtfunk wäre andererseits nicht genau genug.

Wie machen es eigentlich die Profis? Nicht nachmachen, nur Anregungen 
holen!

virtuPIC

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Thomas Bremer wrote:

> Genau, Lichtschranke war auch meine erste Idee. Aber wie identifiziert
> man damit ein Fahrzeug?

Wie hättest du es denn mit Funk gemacht?  Man könnte es beispielsweise
durch unterschiedliche Modulationsfrequenzen machen, das geht mit IR
genauso wie mit Funk.

> Und was wird gemessen wenn zwei nebeneinander
> fahren?

Lass sie doch einfach nach unten strahlen und bau den Sensor unter
die Lauffläche.

Autor: Oszi40 (Gast)
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> Genau, Lichtschranke war auch meine erste Idee. Aber wie identifiziert
> man damit ein Fahrzeug?

Wie wäre ein Infrotsender in jedes Fahrzeug mit verschiedener Frequenz 
od. Kennung ? Wenn die leuchtenden LEDs am Sensor vorbei kommen wird die 
Frequenz z.B. durch Operationsverstärker mit RC-Filter ausgewertet und 
der Schaltimpuls an die Uhr weitergegeben.
Relais dürfen für diesen Zweck  etwas zu langsam sein.
Gruß Lutz

Autor: Tobias S. (ibottobi)
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Bei der IR Technik stört:
- bei Überdeckung der Fahrzeuge, bibt es kein Signal
- kann man sich einen leistungsfähigen, frequenzabhängigen IR 
Sender/Empfänger selber bauen?

bei der Sache geht es wirklich nicht um zehntels Sekunden selbst +/- 1 
Sekunde ist jetzt nicht so tragisch.
Ich bin in meiner Theorie davon ausgegangen, dass der Empfangsradius der 
Antenne, sowie der Sendebereich in etwa immer identisch sind. Bei einer 
Geschwindigkeit von 200kM/h legt man doch immerhin rund 11m/s zurück.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Sorry, ich war von Modellautos ausgegangen.  Bei richtigen Fahrzeugen
ist mein Vorschlag wohl in der Tat nicht so praktikabel.

Auch bei der HF-Variante solltest du aber nur kurze Bursts mit je
einer Modulationsfrequenz abstrahlen, die noch dazu pro Fahrzeug
unterschiedlich (ggf. zufällig) lang sind.  Ansonsten bekommt der
Empfänger einen ,,Knoten'', wenn mehrere Fahrzeuge zeitgleich (mit
stark unterschiedlicher Feldstärke, je nach Entfernung von der
Empfangsantenne) einfallen.

Insgesamt wirst du etwas Mühe haben, mit deinen Abschirmwänden die
notwendige Richtwirkung zu erzielen: die Reflektion an den Wänden
lässt dich Sender bereits ,,sehen'', wenn sie noch gar nicht vor
der Öffnung sind.  Abhilfe könnte eine gut bündelnde Antenne für den
Empfang sein, d. h. eine Richtantenne.  Solange sich die Sender
außerhalb der Strahlungskeule der Empfangsantenne befinden, ist ihre
Feldstärke sehr gering, und du kannst sie verwerfen (ggf. nachträglich).

Autor: Thomas Bremer (Firma: Druckerei Beste) (virtupic)
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Wie wäre es denn mit Induktionsschleife im Boden und passendem 
Transmitter im Fahrzeug?

Jedes Fahrzeug hat einen Oszillator, der eine niederfrequente ID an eine 
Spule unter dem Fahrzeug gibt. Eine Schleife über die gesamt 
Fahrbahnbreite nimmt das Signal auf, dass es dann dekodiert werden kann.

Ich denke mal, dass man damit eine Auflösung / Genauigkeit von besser 
als 0,2 m hinkriegt, was bei 180 km/h = 50 m/s immerhin 1 / 250 s 
entspricht.

virtuPIC

Autor: Tobias S. (Gast)
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Zitat /...der klamme Geldbeutel ins Spiel, bzw, kann man nicht mal 
eben eine Kontaktschleife in den Boden einlassen.../

Wozu schreibe ich das denn?

Autor: Oszi40 (Gast)
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Thema Überdeckung der Fahrzeuge
lässt sich leicht lösen wenn man z.B. den Infrarot-Empfänger weiter oben 
oder mehrfach anbringt. Infrarot-LED-Scheinwerfer gibt es wie Sand am 
Meer. Falls das noch zu teuer sein sollte: Lochrasterplatten selbst 
bestücken....

Autor: gast (Gast)
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Kontaktschleife unter eine stabile folie kleben?

Autor: gast (Gast)
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zusammen mit der idee von thomas

Autor: Tobias S. (ibottobi)
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mal angenommen, ich entschliesse mich für den Bau von zwei LED 
Strahlers, am besten dann kodiert, dait die beiden Fahrzeuge auseinander 
gehalten werden können, inkl. Empfänger und einer Möglichkeit, das 
empfangene Signal in einen Schaltimpuls zu wandeln. Die Auswertung 
erfolgt mittels Software die über RS232 angesteuert wird. Wo bekomme ich 
denn einen Bauplan für so etwas, hat das gar jemand schon mal gemacht, 
oder gibt es das fertig?.

Nochmal der Hinweis: Es handelt sich um eine Rennstrecke, auf der 
echte!!! Autos fahren, da kann man keine Leitung, Folie, Klebestreifen 
oder sonst was drauf kleben! Sonst bekommste da nicht nur mit dem 
Veranstalter richtig Ärger.

Autor: gast (Gast)
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ein jedes auto eine hupe mit jeweils einer anderen frequenz. bei der 
zieldurchfahrt hupen. mit mikrofon aufnehmen und mittels doppler-effekt 
durhfahrtszeitpunkt messen.

evtl. hohe frequenzen um die anderen nicht zu stören.

Autor: chris (Gast)
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Hallo, ich würde das anderst lösen, und zwar wie folgt:
2x sender auf unterschiedlichen Frequenzen in den Autos, aber gleiches 
Frequenzband.
2x leichte Richtantennen im Zielbereich, Eempfänger mit RSSI (analoger) 
Ausgabe,
wobei dann mittels Komparator das Überschreiten der Ziellinie erkennt 
wird.
Bei 2 Autos sind es dann 2x Antennen, 4x Empfänger, 2x Sender, kosten 
ca.
150 Euro.

Autor: Thomas Schildknecht (Gast)
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Ich bin der Entwickler von Laptrix. Dies ist ein System das mit 
codierten IR Sendern im Fahrzeug arbeitet. An der Boxenmauer steht ein 
IR Empfänger der die Rundezeit für jeden Sender ermittelt. Dieses System 
wird in Markenpokalen und beim 24h Rennen am Nürburgring eingesetzt. Ich 
selbst habe es jahrelang bei Kartrennen verwendet. Das besondere ist 
sicher, daß man keine Schleife im Boden benötigt, also für 
Trainingsfahrten ohne offizielle Zeitmessung etc bestens geeignet ist, 
wenn man die Zeit an der Box benötigt. Die Zeit im Fahrzeug zu messen 
gibt es verschiedene andere Systeme.

Ich habe über lange Zeit vorher mit einer Funkübertragung experimentiert 
und leider keine reproduzierbaren Ergebnisse erreichen können. Mit 
mehreren Fahrzeugen im Erfassungsbereich wird es dann in der Praxis 
richtig schwierig. Senden alle auf der gleichen Frequenz, empfängt der 
Empfänger ein Mix aus allen Sendern die sich massiv gegenseitig stören. 
Lässt man genügend Zeit ( Duty Cycle ) damit mehrere Fahrzeug erfasst 
werden können, dann kann man froh sein wenn man mit der geringen 
Sendeleistung und dem kurzen Zeitfenster überhaupt eine Durchfahrt 
reproduzierbar erfassen kann. In der Endausbaustufe nach 3Jahren 
Entwicklungs und Testzeit mit dem IR Laptrix haben wir auch mehrere 
Fahrzeug zuverlässig erfassen können auch wenn diese nebeneinander 
fahren.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Thomas Schildknecht wrote:

> In der Endausbaustufe nach 3Jahren
> Entwicklungs und Testzeit mit dem IR Laptrix haben wir auch mehrere
> Fahrzeug zuverlässig erfassen können auch wenn diese nebeneinander
> fahren.

Was ich nur nicht verstehe dabei: das Kollisionsproblem (mehrere
IR-Sender versuchen praktisch gleichzeitig, ihr Signal loszuwerden)
hast du doch dort genauso, warum funktioniert das dann besser?

Wie viele Millisekunden hat man denn Zeit, das Signal zu erfassen?

Ich würde mal relativ naiv mit einem IEEE 802.15.4-Transceiver
rangehen, im Gegensatz zu den IR-Sendern kann der sogar noch reinhören,
ob der Kanal frei ist, und damit eine Kollision vermeiden.

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