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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Autotacho mit GPS- Modul


Autor: marcel (Gast)
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Hallo zusammen,
ich möchte gerne ein Autotacho mit Hilfe eines GPS- Moduls nachbauen. 
Jetzt ist meine Frage ob so ein Modul bereits die gefahrene 
Geschwindigkeit heraus gibt oder ob diese dann mit einem µC berechnet 
werden muss. Auch die Uhrzeit möchte ich dann verwenden.

Hat hier im Forum eventuell schon jemand Erfahrungen mit solch einer 
Anwendung gemacht?

Welche Module sind geeignet um sie im Auto einzubauen?

Die Übertragungsart ist eigentlich fast egal. UART, SPI oder sonstiges. 
Gut wäre natürlich auch wenn die Antenne bereits integriert wäre. Oder 
so ne Art Wurfantenne die man an der Innenseite der Autoscheibe 
verstecken kann.

Ich wäre über jeden Hinweiß dankbar.

Viele Grüße,
Marcel

Autor: John-eric K. (mockup)
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http://de.wikipedia.org/wiki/NMEA_0183#Beispiel:_R...

Zeit und Geschwindigkeit in Knoten ist im NMEA Telegramm enthalten

Will was ähnliches bauen,
aber fürs Motorrad.

Gruß John-Eric

Autor: Peter (Gast)
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dann hoft mal das ihr im Tunnel nicht geplitzt werdet

Autor: Spice (Gast)
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gePlitzt vor allem ;-)

Autor: John-eric K. (mockup)
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Ne bei mir kommt noch ein Reedkontakt mit rein,
aber bei mir geht es eher darum den weg aufzuzeichnen ;-)

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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John-eric K. schrieb:
> Ne bei mir kommt noch ein Reedkontakt mit rein,
Hilft sowas gegen das "geplitzt" werden?

Autor: John-eric K. (mockup)
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Es ging ja darum das man im Tunnel das GPS Signal nicht hat und deshalb 
nicht weiß wie schnell man ist. Über den Reedkontakt weiß ich es aber. 
Außerdem bleibt der alte Tacho erhalten.

Man wird hier wieder getrollt.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Aber nicht als Ersatz des Originaltachos...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Christian H. schrieb:
> John-eric K. schrieb:
>> Ne bei mir kommt noch ein Reedkontakt mit rein,
> Hilft sowas gegen das "geplitzt" werden?

Gegen "geplitzdingst werden" helfen nur dunkle Sonnenbrillen.

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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und mit nem Reedkontakt hat man dann im Tunnel GPS-Empfang? Das ist ja 
noch besser als die gewünschte Wurfantenne!

SCNR

Autor: John-eric K. (mockup)
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Ich steig aus, dass wird mir zu doof wenn man Sachen aus dem 
Zusammenhang nimmt und verdreht. Bei dem Reedkontakt ging es NUR um die 
Geschwindigkeit

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Aber mal im Ernst.

Ein GPS-Modul kann immer nur eine ungefähre Geschwindigkeit ausgeben. 
Wenn man bedenkt, dass nur eine Genauigkeit von +-5 Meter drin ist und 
das Ergebnis dazwischen dauernd springen kann, treten hier ungeheure 
Geschwindigkeiten auf.

Ein Tacho mit Geschwindigkeitsaufnehmer (zB über einen Reedkontakt am 
Rad) ist sicherlich genauer und zuverlässiger.

Autor: Michael M. (technikus)
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marcel schrieb:

> ich möchte gerne ein Autotacho mit Hilfe eines GPS- Moduls nachbauen.
> Jetzt ist meine Frage ob so ein Modul bereits die gefahrene
> Geschwindigkeit heraus gibt oder ob diese dann mit einem µC berechnet
> werden muss. Auch die Uhrzeit möchte ich dann verwenden.

Geschwindigkeit über Grund sowie Uhrzeit werden im NMEA-Protokoll 
übertragen. Schau Dir mal auf http://www.nmea.de den Datensatz RMC bzw. 
GPRMC an.

> Hat hier im Forum eventuell schon jemand Erfahrungen mit solch einer
> Anwendung gemacht?

Ich fahre oft nach der Geschwindigkeitsanzeige von meinem alten Garmin 
GPSMap162. Allerdings schaue ich auf dessen integriertes Display. Im 
Tunnel geht das natürlich nicht.

> Welche Module sind geeignet um sie im Auto einzubauen?

Praktisch alle, Google hilft!

> Die Übertragungsart ist eigentlich fast egal. UART, SPI oder sonstiges.
> Gut wäre natürlich auch wenn die Antenne bereits integriert wäre. Oder
> so ne Art Wurfantenne die man an der Innenseite der Autoscheibe
> verstecken kann.

Wurfantenne ist bei GPS nicht. Das sind Helix- oder noch häufiger 
Patchantennen. Aber keine Angst, Du bekommst eine Blackbox in der Größe 
einer Streichholzschachtel, da ist alles notwendige incl. Antenne drin. 
Strom dran und Daten raus, das war's.
Such Dir ein Modul, das NMEA-0183 kann (siehe oben). Ist einfach eine 
serielle Schnittstelle (USART) mit 4800 8N1. Ob TTL oder RS232-Pegel 
hängt vom Modul ab.

Servus
Michael

Autor: Ronald S. (mline)
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Zumindest bei uns in Österreich ist ab einer Bauartgeschwindigkeit von 
40km/h ein Tachometer vorgeschrieben.
Da dieses Teil wohl keine Zulassung bekommen wird darf es auch im 
Bereich der StV(Z)O nicht eingesetzt werden.

Autor: Michael M. (technikus)
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@Christian H.
Da habe ich in rund 10000 km ganz andere Erfahrungen gemacht. Abgesehen 
von gelegentlichen Ausreißern (Tunnel, dichter Wald, enge 
Häuserschluchten) ist die GPS-Geschwindigkeit genauer als die meisten 
Auto-Tachos. Denn die Relativgenauigkeit von GPS ist deutlich höher als 
die Absolutgenauigkeit. Wäre das nicht so, könnte man DGPS komplett 
vergessen. Ich behaupte mal 1-3 km/h sollten bei einem vernünftigen 
GPS-Empfänger an Genauigkeit drin sein.

@Ronald S.
Wenn Du einen zugelassenen Tacho im Fahrzeug eingebaut hast, kannst Du 
soviele zusätzliche Geschwindikeitsmeßeinrichtungen einbauen, wie Du 
willst. Wo Du dann draufschaust ist Deine Sache. Daß GPS alleine nichts 
taugt, haben die Vorposter ja schon erklärt.

Servus
Michael

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Michael M. schrieb:

> Häuserschluchten) ist die GPS-Geschwindigkeit genauer als die meisten
> Auto-Tachos.

Ganz abgesehen davon, dass Autotachos grundsätzlich ab Werk zuviel 
anzeigen. Wenn dein Tacho 60 sagt, bist du meistens mit nur etwa 53, 54 
unterwegs.

Autor: Ronald S. (mline)
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Michael M. schrieb:
> @Ronald S.
> Wenn Du einen zugelassenen Tacho im Fahrzeug eingebaut hast, kannst Du
> soviele zusätzliche Geschwindikeitsmeßeinrichtungen einbauen, wie Du
> willst. Wo Du dann draufschaust ist Deine Sache. Daß GPS alleine nichts
> taugt, haben die Vorposter ja schon erklärt.

Schon klar. War ja auch nur ein Hinweis.

Autor: marcel (Gast)
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Hallo zusammen,
rege Anteilnahme hier im Beitrag :o)

@ John-eric K
Du willst also neben dem GPS noch ne 2. Sicherheit. Ist ja genrell nicht 
verkehrt! Hast du denn schon eine Vorstellung was für ein GPS- Modul du 
verwenden möchtest?

@ Michael M.
Danke für deine ausführliche Antwort. Werd mich da mal einlesen. Ich 
habe ber noch eine Frge. Du schreibst das die Relativgenauigkeit recht 
hoch ist. Gibt es da auch unterschiede bei den Modulen? Sollte man da 
schon etwas mehr investieren?

Generell ist mir schon bewusst das ein Autotacho nicht durch eine 
Bastellösung ersetzt werden kann und bestimmt auch nicht eingetragen 
wird. Das "Bastelprojekt" steht im Vordergrund. Ich habe noch nie etwas 
mit GPS gemacht und wenn man sowohl Geschwindigkeit als uch Uhrzeit auf 
einmal bekommen kann dann finde ich das schon cool. So brauch ich das 
DCF- Signal nicht noch extra im Auto auswerten. Das Signal war bei mir 
bis jetzt wärend der Fahrt immer etwas Empfangsempfindlich ;o)

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Michael M. schrieb:
> Ich behaupte mal 1-3 km/h sollten bei einem vernünftigen
> GPS-Empfänger an Genauigkeit drin sein.
Ich muss mir wohl mal einen GPS-Empfänger ranholen und die 
Geschwindigkeitsmessungen beobachten. Kann es mir ehrlich gesagt nicht 
vorstellen (siehe mein Posting bezüglich der 
Positionierungsgenauigkeit).

Oder ist der Drift der Positionserkennung des GPS kleiner als die 
Genauigkeit der Erkennung? Bzw ist die erkannte Position bei einem 
feststehenden GPS immer die gleiche? Ich war bisher der Meinung, dass 
die Position im Bereich von 10m "rauscht".

Erklärt mir das mal.

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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Autor: Peter (Gast)
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die Geschwindigkeitmessung bei GPS hat nicht mit der Position zu tun.
Das ganze kann man über den Dopplereffekt machen.

Autor: John-eric K. (mockup)
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Also ich habe mir den GPS-Empfänger von Reichelt mit Bluetooth für 
17Euro bestellt. Das Teil hat einen SIRF 3 Chipsatz. Welcher auch in der 
Wohnung bei mir noch sehr gut empfängt.

Reichelt Nummer: JENTRO BT-GPS-8

Habe damit schon etwas Experimentiert, weil ich freie 
Navigationssoftware nutzen will. z.B. Navit

Erstes Rum fahren mit dem Auto fand ich in Ordnung.

Einen Vergleich mit meinem Tacho habe ich noch nicht gemacht.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Christian H. schrieb:

> Ich muss mir wohl mal einen GPS-Empfänger ranholen und die
> Geschwindigkeitsmessungen beobachten. Kann es mir ehrlich gesagt nicht
> vorstellen (siehe mein Posting bezüglich der
> Positionierungsgenauigkeit).

Doch, das funktioniert ziemlich gut.
Auto-GPS-Navi-Systeme haben einen entscheidenden Vorteil: Sie wissen, 
dass du dich im Regelfall auf einer Strasse bewegst. Wenn daher der GPS 
Teil behauptet, du wärst 2 Meter neben einer Strasse im Graben, dann ist 
es wahrscheinlicher, dass du tatsächlich auf der Strasse bist. Zum 
anderen verändert sich deine Geschwindikeit nicht innerhalb 1 Sekunde 
ruckartig um 20 km/h. Ein gleitendes Mittelwertfilter tut daher sein 
übriges. Auch bei den Navi-Geräten hinkt daher im Regelfall die 
Geschwindigkeitsanzeige immer ein wenig hinterher.

Autor: termite (Gast)
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Also

stellt man einen GPS empfänger für mehrere Tage an einer fixen position 
auf, und zeichnet die ausgegebene Position auf, wird man feststellen, 
das die Angabe um die bekannten n Meter um den eigentlichen punkt 
schwankt. das geschiet nicht schlagarting sondern eher langsam. 
(Absolute Abweichung)

Die relativen abweichung hingegen ist nur die positionsverschiebung 
zwischen 2 messpunkten. je kürzer die messsintervalle, umso kleiner der 
relative fehler.

Die ganzen Messfehler kommen daher, das sich die GPS Signale in der 
Atmosfähre brechen, da diese aber nicht überall gleich dick ist, und 
sich diese auch dauern ändert, ergeben sich dadurch sich dauernd 
ändernde laufzeitverschiebungen die an jedem ort der welt 
unterschiedlich sind.

Eine der möglichkeiten die genauigkeit zu verbessern, ist es die 
laufzeitverschiebungen, die in die positionsbestimmung mit einfliesen zu 
lassen. DGPS versucht im prinzip sowas. Ein Fester punkt wird als 
referenz verwendet, die abweichung die hier auftrit, muss somit auch am 
mobilen part auftreten. Problem, das funktioniert nur bis zu einer 
bestimmten entfernung, ab dann wird das ganze ungenauer als ohne.

Um dem ganzen schlamassel zu entgehen, verwendet das militär beide GPS 
frequenzen. Es wird sich dabei zunutze gemacht, das sich die beiden 
Frequenzen unterschiedlich brechen. anhand des laufzeitverhaltens der 
beiden signale kann dann die fehlerkorrektur vorgenommen werden.

Autor: Michael M. (technikus)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ganz abgesehen davon, dass Autotachos grundsätzlich ab Werk zuviel
> anzeigen. Wenn dein Tacho 60 sagt, bist du meistens mit nur etwa 53, 54
> unterwegs.

Richtig. Wahrscheinlich wollen die Hersteller keinen Rechtsstreit wegen 
nachgehender Tachos riskieren (Kunde im Tempolimit geblitzt, weil Tacho 
nachgeht oder angegebene Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs laut 
Tachoanzeige nicht erreicht).
Außerdem hängt die Tachoanzeige vom Abrollumfang der Reifen ab und der 
verringert sich, wenn die sich abfahren. Der Umrechnungsfaktor 
Weg/Radumdrehung ist wohl für fabrikneue Reifen gerechnet. Ich 
persönlich merke das wirklich, daß der Tacho mit neuen Reifen weniger 
vorgeht als mit alten.

@Peter
> die Geschwindigkeitmessung bei GPS hat nicht mit der Position zu tun.
> Das ganze kann man über den Dopplereffekt machen.
Ich gehe davon aus, daß ein Teil der Geschwindigkeitsmessung sehr wohl 
aus den Positionsdaten abgeleitet wird, wenn auch die Dopplermessung den 
wesentlichen Beitrag liefert. So lese ich es zumindest unter 
http://www.aprs.net/vm/gps_cs.htm

@Christian H.
Mach einfach mal ein Experiment: Zeichne die Position/Geschwindigkeit 
des ruhenden GPS-Empfängers über einige Stunden auf. Abgesehen von 
wenigen großen Ausreißern (je nach Empfang, falls überhaupt) wirst Du 
sehr niedrige Geschwindigkeiten sehen. Die ermittelte Position wird 
langsam um den wahren Ort herumdriften.
Wie bei vielen Meßmethoden ist die Relativgenauigkeit größer als die 
Absolutgenauigkeit. Warum, wurde ja bereits geschrieben.

Servus
Michael

Autor: space (Gast)
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Moin,

da ein Reed-Kontakt ein mechanisches Bauteil ist unterliegt er auch
dem mechanischen Verschleiss. Du kannst ja selbst ausrechnen, nach
wieviel Kilometern 10Mio. Schatspiele erreicht sind.
Bei neueren Autos werden die Tachos mit einem Puls von der Motor-
steuerung angesteuert. Bei alten Autos, mit mechanischem Tacho kann
man einen Adapter (z. B. von Becker) ansteuern.
Viel Erfolg
Stefan

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