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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einfache Geschwindigkeitsmessung


Autor: Dani (Gast)
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Hallo zusammen

Habe ein Projekt, bei dem ich bei einem Fahrzeug die Geschwindigkeit, 
respektiv stillstand oder Fahrtzustand feststellen muss.
Das wäre ja nicht so schwer mit Drehzahlsensoren oder Magnetsensoren. 
Jedoch ist eine Anforderung das ich nicht irgendwelche Sensoren am 
Fahrzeug verbauen muss.

Kurz gesagt eine Box in das Fahrzeug legen, welche über eine LED den 
Fahrzugstand anzeigt.

      Led leuchtet       < ca. 3 km/h
      Led schaltet aus   > ca. 3 km/h


Hat jemand eine Idee wie ich das am einfachsten realiseren könnte. Den 
über GPS kann dies nicht gemacht werden, sprich die Box muss auch im 
Tunnel funktionieren. Wäre ein Beschleunigungssensor eine Ansatz für 
mein Problem?

Besten dank für eure Hilfe

Dani

Autor: Jörg B. (manos)
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Einfach nur eine Box reinlegen und sonst nicht verkabeln wirst Du an GPS 
nicht vorbeikommen.

Ein Beschleunigungsmesser funktioniert dann nicht mehr wenn Du eine 
Konstante Geschwindigkeit fährst.

Nachtrag: Du sollst zwar keine Sensoren verbauen, vielleicht darfst Du 
aber vorhandene Sensoren nutzen. Meines Wissens haben manche Autos für 
die Lautstärkesteuerung und für das Navi-Radio ein Signal am 
Radiostecker aus welchem man die Geschwindigkeit ableiten kann.

Autor: gb (Gast)
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(fast) Jedes KFZ hat am Autoradiostecker ein Geschwindigkeitssignal. Ein 
12V Rechtecksignal, das pro gefahrene cm ein Impuls ausgibt. Also eine 
Rechtecksignal, dessen Frequenz proportional zur Geschwindigkeit ist.


Hier findest Du an Deinem Fahrzeug das Tachosignal:
http://www.petri.de/cgi-bin/petri.cgi?kdnr=&val=0&...

gb

Autor: Dani (Gast)
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Muss eben nicht unbedingt ein Auto sein, kann auch ein Zug oder Motorrad 
sein. So soll die Box unabhänig vom Fahrzeug verwendbar sein.

Autor: Jörg B. (manos)
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Dani wrote:
> Muss eben nicht unbedingt ein Auto sein, kann auch ein Zug oder Motorrad
> sein. So soll die Box unabhänig vom Fahrzeug verwendbar sein.
Dann wirst Du an GPS nicht vorbeikommen.

Autor: ich (Gast)
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"Wäre ein Beschleunigungssensor eine Ansatz für
mein Problem?"

Definitiv nein. Wenn sich das Objekt bewegt erfährt es keine 
Beschleunigung in Bewegungsrichtung mehr.

Autor: Dani (Gast)
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Wie verhält sich den der Beschleunigungssensor bei ganz langsam anfahren 
oder anhalten? Weil sonst könnte man ja über die zeit und beschleunigung 
die geschwindigkeit ermitteln und dies laufen abzählen oder 
dazuzaddieren. Oder wird das zu unstabil?

Autor: HildeK (Gast)
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>Dann wirst Du an GPS nicht vorbeikommen.
Glaube ich nicht!

Meine PC-Maus (optisch) kann auch Geschwindigkeit und Richtung erfassen, 
ganz ohne GPS :-)

Weitere Stichworte wären z.B. 'Autokorrelation', 'Radar'.

Autor: Tobias G. (tgg)
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> Meine PC-Maus (optisch) kann auch Geschwindigkeit und Richtung erfassen,
> ganz ohne GPS :-)
>

Die hat aber einen optischen Sensor und tastet ihren Untergrund ab. Die 
Geschwindigkeit wird dann einfach aus den Bewegungsdaten ermittelt.

Autor: Jörg B. (manos)
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OK, mir würde noch eine Möglichkeit einfallen, ist aber weder genauer 
noch einfacher zu realisieren... es gibt ja schließlich genügend 
Handy-Sender :)

Was den Beschleunigungssensor angeht: fährt man mit konstanter 
Geschwindigkeit einen Hügel runter geht der Sensor davon aus dass man 
bremst...

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Weil sonst könnte man ja über die zeit und beschleunigung
>die geschwindigkeit ermitteln und dies laufen abzählen oder
>dazuzaddieren. Oder wird das zu unstabil?

Das geht nicht, weil du nicht weißt ob das Auto bergauf/ab fährt. Ein 
x-y-z-Beschleunigungssensor misst aber die Erdbeschleunigung mit. Diese 
müsstest du vektorielle rausrechnen. Das geht aber nur, wenn du weißt, 
in welche Richtung dieser Vektor zeigt. Dasselbe Problem hast du beim 
Bremsen oder wenn das Auto schräg steht.

Und selbst wenn du nur x-y messen tust (z ist nach unten), dann tritt 
die Erdbeschleunigung immer dann auf, wenn das Auto (resp. der Sensor) 
nicht in Waage steht!

Autor: Michael (Gast)
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>Was den Beschleunigungssensor angeht: fährt man mit konstanter
>Geschwindigkeit einen Hügel runter geht der Sensor davon aus dass man
>bremst...

Das kommt wohl auf die Einbaulage an, oder?

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Du kannst ja den Ätherwind messen, der ist auch proportional zur 
Geschwindigkeit und du bräuchtest keine externen Sensoren dafür...

Autor: ohno (Gast)
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Mikrowellenbewegungsmelder auf die Strasse oder die Räder richten.

Autor: Christian Aurich (cau) Flattr this
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Ich glaube mein Physikprofessor hätte Spaß mit dir ;-)

Du kannst doch nicht in einem geschlossenen System versuchen die 
absolute Geschwindigkeit zu messen... denn was ist absolut? Absolut hast 
du die bewegung der Erde, des ganzen sonnensystems, der galaxie usw. 
also hast du absolut viele viele Geschwindigkeiten, die sich addieren.
Was du wissen willst, ist also nur die Bewegung relativ zur Erde - also 
musst du "aus deinem System rausgucken" um zu merken, wie du dich 
bewegst.

Wenn GPS ausfällt, kannst du an sich nur noch Beschleunigungssensoren 
nehmen, mit Neigungssensor kombinieren und immer die Fallbeschleunigung 
rausrechnen - dann hast du die Beschleunigung, die dein Auto relativ zur 
Erdoberfläche hat... wie genau das geht weiß ich aber auch nicht - ich 
denke nur, dass es ein gigantischer Aufwand ist.
Ich SCHÄTZE, dass sich bei dem genannten Modell über einen bestimmten 
Zeitraum kleine Fehler so weit addieren, dass du irgendwann im 
"Stillstand" Bewegung detektieren wirst - dann ist eine neue 
Kallibrierung auf "Stillstand" fällig.

viele Grüße
Christian

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Das ist doch die klassische Anfängerfrage in Physik: Kann ich in einem 
Zug mit zugehängten Fenstern feststellen, ob der Zug fährt oder hält? 
Klare Antwort: Nein. Das ergibt sich aus dem Relativitätsprinzip, also 
dass es keine besonderes Bezugssystem im Universum gibt nach dem man 
sich richten kann.

Autor: ohno (Gast)
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Lärmpegelmessung.

Autor: Skua (Gast)
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Beim ICE geht das ohne weiteres, dieser Hitec Plastikschrott klappert 
und quietscht an allen Ecken und Kanten.

Autor: Michael (Gast)
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>Das ist doch die klassische Anfängerfrage in Physik: Kann ich in einem
>Zug mit zugehängten Fenstern feststellen, ob der Zug fährt oder hält?
>Klare Antwort: Nein. Das ergibt sich aus dem Relativitätsprinzip, also
>dass es keine besonderes Bezugssystem im Universum gibt nach dem man
>sich richten kann.


Hättest besser den Einsteinigen Aufzug nehmen sollen anstatt des ICEs, 
jetzt meckern schon alle, weil so ein ICE klappert ohne Ende und man 
dadurch herausbekommt ob der Zug fährt oder nicht. Wobei, das ist auch 
nur eine Frage der Betrachtung. Man könnte auch fragen "Fährt der Zug 
über die Gleise oder bewegen sich die Gleise unter dem Zug?" xD

Sorry für OT...

Autor: Detlev T. (detlevt)
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@Michael
Im Ernst: Ich hatte an Geräusche und Erschütterungen schon gedacht. Das 
Problem ist, dass man aus dessen Fehlen nicht auf Stillstand schließen 
kann. Und sooooooooo schlecht sind die ICEs nun auch wieder nicht.

Autor: Michael (Gast)
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Ebensowenig kann man durch Anwesenheit von Geräuschen nicht darauf 
schließen, dass man sich bewegt.

Die Ausgangsfrage ist natürlich nicht einfach zu beantworten. Wäre dies 
der Fall hätte man nicht gefragt nehme ich mal an.

Die Idee, das Ganze optisch zu erfassen (ähnlich wie bei optischen 
Mäusen), wäre wohl das Einfachste, nehme ich an. Gibt es denn eine 
Möglichkeit den Boden zu beobachten? Wenn es nur PKWs und Motorräder 
sein sollen ist es ja kein Problem den Boden während der Fahrt zu 
"betrachten". Wobei...ich les grad es soll auch ein Zug sein 
können...deshalb kamen wir ja auf den ICE xD...dann wird es schon etwas 
schwieriger da sich beim Zug ständig der Boden ändert (Schwelle-Kies), 
beim Auto hat man ja i.d.R. Asphalt unter der Karre und der ist meist 
konstant in seiner Oberflächenstruktur...vielleicht ist auch eine 
Kombination aus mehreren Bewegungsdetektionen eine Lösung.

Autor: Dani (Gast)
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Mein Problem hat sich sehr vereinfacht. Habe nun ein PWM signal der 
geschwindigkeit von den diversen Fahrzeugen zur verfügung.

Wüsste jemand wie ich eine schaltung machen könnte, so das ich keinen 
Baustein programmieren müsste, die folgende LED zum leuchten bringen. 
(Programmierung eines Baustein bedeutet = Sicherheitsnachweis einer 
Software)

Led leuchtet       PWM < 5Hz
Led schaltet aus   PWM > 5Hz

Wie könnte ich die schaltung noch erweitern um die PWM-Freuqenzgrenze zu 
ändern?

Vielleicht kann mir da jemand noch helfen, ansonsten besten dank für 
eure Hilfe bishher.

Gruss dani

Autor: Andre S. (dg2mmt)
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Nunja... entweder du hast eine PWM oder eine FM.
Bei einer PWM könnte dir ein Integrator mit nachgeschaltetem 
Schmitt-Trigger weiter helfen.
Bei einer FM könnte ein vorgeschaltetes Monoflop helfen.

Autor: Klaus2 (Gast)
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retriggerbares monoflop mit ne555 - fertig. kannst du dann bei bekannter 
geschw sogar eichen und eine skala an den poti kritzeln bzw schalter mit 
festen zeit(=geschw)werten einbauen...

Klaus.

Autor: Tobias Hagemeier (hse)
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Ich wüsste ja auch zu gerne wie man bei einem Zug an ein FM- oder 
PWM-Signal kommt das einem die Geschwindigkeit angibt ;)

Autor: Dani (Gast)
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Achsgeber sensor gibt mir ein PWM zurück. Hat jemand eine solche 
schaltung mit einem retriggerbares monoflop und ne555 mal gemacht? 
Sprich ist evt. ein schaltplan vorhanden?

Autor: Dani (Gast)
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Könnte ja auch einfach einen Tiefpass dafür verwenden nicht?

Autor: Hans (Gast)
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Ja.
Tiefpass + Schmitttrigger und LED = Fertig

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Dani wrote:
> Achsgeber sensor gibt mir ein PWM zurück.
Sind das nicht einfach ein paar Pulse pro Umdrehung?
Das hat mit PWM dann nichts zu tun.

> Hat jemand eine solche
> schaltung mit einem retriggerbares monoflop und ne555 mal gemacht?
Ja.

> Sprich ist evt. ein schaltplan vorhanden?
Was ist eigentlich heute mit Google los?
Probiers doch mal mit:
[zitat] "retriggerbares monoflop und ne555" [/zitat]

> Könnte ja auch einfach einen Tiefpass dafür verwenden nicht?
Eher nein, weil das Puls-Pausen-Verhältnis und damit der Mittelwert 
immer gleich ist. Nur der Abstand zwischen den Pulsen ändert sich.

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