Sensor für langsame Geschwindigkeiten über Grund

[wkrug]

Hallo Leute,

ich möchte an meinem Traktor die Geschwindig über Grund messen. Da das Ganze auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ( 0,1...0,8 km/h ) funktionieren soll scheidet GPS aus.
Da so eine Maschine oft einen erheblichen Schlupf hat möchte ich keine Impulsgeber oder ähnliches verwenden. Ausserdem ist an sich bewegende Teile bei meinem Schlepper auch nur schwer ranzukommen - ausser an die Räder natürlich.
Ich hab im Internet zwar schon ein paar geeignete Sensoren gefunden, aber leider keinen Preis und keine Bezugsquelle dafür.

Da die Maschine natürlich auch in Gelände eingesetzt wird sollte der Sensor damit schon zurecht kommen ( Unebenheiten, ungleichmässiger Untergrund usw. ) und natürlich auch auf der Strasse funktionieren.
Die Auswertung einfacher Sensorsignale mit einem ATMEL AVR Controller trau ich mir zu, mir fehlt eigentlich nur der geeignete Sensor.
Der Sensor muss wegen der Bodenfreiheit mindestens 40cm über dem Boden angebracht werden und ca 70cm Reichweite haben.
Eine kleine gekapselte Bauform wär ein Vorteil.

Eine Lösung , der Staub und Schmutz nichts ausmachen wär natürlich optimal. Eine optische Lösung ginge aber eventuell auch - muss dann halt öfter putzen ;-)
Habt Ihr da Ideen?

[Netzman]

vielleicht ein kleineres, frei drehbares Rad? Das könnte man auch überall anbringen. Ein Federsystem, dass den Reifen auf den Boden drückt, ist mechanisch auch nicht so aufwändig.

mfg

Es gibt Sensoren, so ähnlich wie die Optischen Mäuse, nur halt für mehr Abstand und mit weniger Auflösung. Im Eigenbau wäre das eventuell auch nur eine veränderte Optik für den Maussensor.

Es gibt Sensoren, so ähnlich wie die Optischen Mäuse, nur halt für mehr Abstand und mit weniger Auflösung. Im Eigenbau wäre das eventuell auch nur eine veränderte Optik für den Maussensor.
Ich würd auch so einen fertigen Sensor verwenden, wenns vom Preis her einigermassen OK ist und ich wüsste, das er auch für meine Anwendung funktioniert.
Hast Du da Bezugsquellen, oder Preislisten ?
Einen Maussensor für so große Entfernungen umzubauen halte ich für nicht möglich. Zudem kann sich der Abstand zwischen dem Sensor und dem Untergrund ändern - z.B. beim Fahren in einer Furche oder über höheres Gras.


vielleicht ein kleineres, frei drehbares Rad?
Im Prinzip schon richtig, leider nicht praktikabel.
Was macht das Rad, wenn Du z.B. über eine Furche, einen Baumstumpf oder hohes Gras fährst ?

[wkrug]

Tschuldigung, hatte micht nicht eingeloggt.
Der letzte Beitrag ist von mir.

[ranke]

Entsprechende Komplettlösungen (sowohl optisch als auch Mikrowellen-Doppler)bietet z.B. dieser hier an:
http://www.corrsys-datron.com/
Ob es sich bezahlen läßt, ist eine andere Frage.
Einfache Mikrowellenmodule bietet z.B. Conrad, die wären auch recht preiswert. Für die Signalauswertung müsste man dann eben noch Eigenleistung erbringen, wenn sie sich überhaupt für den Zweck eignen.
Bei der Mikrowellen-Doppler Technik könnte auch das Mitführen im öffentlichen Strassenverkehr rechtlich bedenklich sein, das Gerät könnte ja auch ein "Radarwarner" sein.
Möglicherweise kommt auch Ultraschalldopplertechnik in Frage, da kenne ich aber keinen Anbieter.

[Netzman]

Im Prinzip schon richtig, leider nicht praktikabel.
Was macht das Rad, wenn Du z.B. über eine Furche, einen Baumstumpf oder hohes Gras fährst ?

Dasselbe, was jedes andere gefederte Rad auch macht: es passt sich der Höhe an. Wird z.B. im Automobilbereich seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt. Oder du nutzt einfach die Schwerkraft um das Rad am Boden zu halten.
Ist Schmutzunempfindlich, leicht erhältlich und mit Sicherheit billiger als ein Mikrowellendoppler und meiner Ansicht nach für diesen Zweck vollkommen ausreichend.

mfg

[deltarobot]

Wie sieht es mit den Beschleunigungssensoren aus dem Wii Nunchuk aus? Daraus könnte man doch die Geschwindigkeit berechnen. Zudem könnte man die sicher verstauen.

http://www.windmeadow.com/node/42
http://todbot.com/blog/2008/02/18/wiichuck-wii-nunchuck-adapter-available/

[wkrug]

Wird z.B. im Automobilbereich seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt.
Das war mir schon klar. Aber da wird auch zu 99% auf der Strasse gefahren und Wendemanöver un unwegsamen Gelände sind da eher die Ausnahme.
Ausserdem gefällts mir von der Mechanik her nicht.

@deltarobot
An Beschleunigungssensoren hatte ich auch schon gedacht.
Aber laufen die so stabil, das man da nicht mit der Zeit eine Drift bekommt ?
Also z.B. eine Geschwindigkeit berechnet wird, obwohl das Fahrzeug steht ?
Ich denke so ein System kriegt man auf Dauer nur stabil, wenn man eine weitere zusätzliche Information hat, Also ein weiterer Sensor, oder doch wieder GPS.
Vom Verstauen her wär das natürlich super.

Ich hab auch schon ein wenig rumgesucht und bis jetzt 3 unterschiedliche Lösungen gefunden:
1. Ultraschall
2. Optisch ( verschiedene )
3. Radar

Am besten würde mir die Ultraschalllösung gefallen.
http://www.pil.de/
Leider sind zur Sensorserie P50 ( Geschwindigkeitssensor ) keine Infos auf der Page. Preise hab ich auch keine, Bezugsquellen auch nicht.

[deltarobot]

Hmmm...
Ich denke nicht, dass die sonderlich ungenau sind, bzw, dass sich ein Drift einstellt. Aber ich kann gerne nochmals einen Freund fragen, der zu dem Nunchuk lange Testreihen erstellt hat.

An Beschleunigungssensoren hatte ich auch schon gedacht.
Aber laufen die so stabil, das man da nicht mit der Zeit eine Drift bekommt ?



Moin oin.

Kann man sicher "vergessen", erstens treten bei den langsamen
Geschwindigkeiten kaum auswertbare Beschleunigungen auf und
wenn doch werden sie von der Rüttelei im Gelände verschluckt.

Ultraschall/Radar/ir sind auch nicht ideal wenn sie senkrecht auf den
Boden ausgerichtet sind und nach vorne oder hinten ausgerichtet
mußten sie eine ziemlich große Reichweite besitzen. Hucke,l Baumsrämme
Bodenwellen sorgen da dann auch für Fehlmessungen.

Bleibt also noch das Mouse Prinzip, nur halt mit einer echten
Kamera und entsprechender Software welche die, in welche Richtung
auch immer, vorbeiziehenden Pixel auswertet. Bodenunebenheiten
könnte man durch eine große Tiefenschärfe begegnen, das bedeutet
aber eine große Blende. Da braucht es dann einen Scheinwerfer für
genügend licht, damit andere VerkehrsteilnehmerInnen nicht
gestört werden, sollte man an IR Scheinwerfer denken. Für eine
sw Digikamm sowieso idial.

Zum Testen reicht ein Laptopp und ne USB Cam. Nur die passende
Software bekommen dürfte nicht ganz einfach sein. :-(

Gegen Staub und Schmutz kann die Cam in ein Längeres Gehäuse
in dem auch ein Servo als "Scheibenwischer" Platz findet.....


Gruß Richard

Ich hatte auch schon an eine Photodioden Zeile mit optik gedacht.
Wenn man dabei die Helligkeitswerte aller Fotodioden erfasst, müsste sich doch ein über die Zeile Laufendes Muster extrahieren lassen und daraus die Geschwindigkeit errechen ?
Eventuell ginge auch eine Sensorzeile aus einem Scanner ?

Ich hab mir die Suche nach einem passenden Sensor echt einfacher vorgestellt.

[Bluebunny]

Ganz schön teueres Spielzeug.

http://www.reichhardt.com/de/service/produktinformationen/gps-systeme-und-sensorik/191-radar-iii-geschwindigkeitssensor/download.html
http://www.reichhardt.com/de/service/produktinformationen/gps-systeme-und-sensorik/192-radar-iii-geschwindigkeitssensor/download.html

http://cgi.ebay.com/New-Dickey-John-Radar-RVSIII-with-Pipe-Mounting-Kit_W0QQitemZ380151030626QQcmdZViewItemQQimsxZ2009 0821?IMSfp=TL090821173004r28578

[wkrug]

@Bluebunny

Danke - Genau das was ich suche, aber knackig teuer...
Gibts da günstigere alternativen ?

[Bluebunny]

Kannst ja mal anfragen was so ein Teil kostet.

http://www.mso-technik.de/sensor/speedwedge.html

Oder halt ein Radarmodul besorgen und den Rest selber bauen.

@Bluebunny
Hi, Du bist Super.

Hab soeben die Mail an MSO abgeschickt.
Binn gespannt, was die für das Teil haben wollen.
Ansonsten scheint der Sensor genau das zu können was ich brauche.
Die Auswertung der Wegeimpulse ist ja nun absolut kein Problem.


Oder halt ein Radarmodul besorgen und den Rest selber bauen.
Da versteh ich nicht genau, was Du damit meinst ?

[Bluebunny]

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=502370

[rideyourstyle]

Bei der Lösung mit Webcam fehlt die PC-Software. Was muss die Softare machen? Wenn jede Sekunde ein Bild gemacht wird und das Fahrzeug praktisch nur gerade aus fährt, könnte man jeweils zwei Bilder vergleichen und das eine solange verschieben, bis eine maximale Übereinstimmung Eintritt. Aus dieser Verschiebung lässt sich dann leicht die Geschwindigkeit errechnen...
Ich könnte auch keine direkte Lösung präsentieren, jedoch mit einer Bildbearbeitungslib wie openCV ist diese Problem sicher zu lösen.

[wkrug]

@rideyourstyle
Ein Laptop auf dem Schlepper ist 1. zu teuer und hat 2. kein langes Leben.
Die Achsen ( speziell die Hinterachse ) ist bei so einer Maschine ungefedert.
Schläge gehen da voll aufs Chassis durch.

@Bluebunny
Diese Sensoren kannte ich noch nicht.
Anscheinend sind aber in dem mso Modul die gleichen verbaut.
Danke nochmal!

[Bluebunny]

Anscheinend sind aber in dem mso Modul die gleichen verbaut.

Die verwenden die Module von Innosent.

Dort findet man sogar ein paar Infos zur Technik.

http://www.innosent.de/de/downloads/downloads_cat.php?cat=5

[wkrug]

@Bluebunny
Ich hab bis heute keine Antwort von MSO bekommen.
Eventuell mach ich mich dann doch über einen Eigenbau mit den Conrad Radarmodulen her.
Welchen der 3 hältst Du für am geeignetsten ?
Ich meine der RSM 1650 ( 502370 ) sollte passen, da er mit 5V arbeitet.
Oder ist der lamda/4 Typ RSM 1900 ( 502372 ) besser für meine Anwendung ?
Ich hab mit dieser Radartechnik keine Erfahrung.

!EDIT
Hab gerade gesehen, das das RSM 1900 keine! Richtcharakteristik hat.
Daher dürfte es nicht geeignet sein.

[Bluebunny]

Radartechnik gehört auch nicht gerade zu meinem Spezialgebiet.

Das 1650 scheint mir von der Antennencharakteristik am besten geeignet.

[wkrug]

Da mso-Technik bisher immer noch nicht geantwortet hat, hab ich mal 3 Radarsensoren vom TYP 1650 bei conrad bestellt.
Da werd ich nun mal ein Konkurrenzprodukt für die mso Sensoren entwickeln müssen ;-)

[wkrug]

Hallo Forumsteilnehmer,
lang hats gedauert, aber ich hab jetzt was vorzeigbares.
Die Auswerteelektronik hab ich noch nicht entwickelt, das Modul auf dem Bild macht aber einwandfreie Rechteckimpulse.

[Richard]

Auf diese Antwort warte ich seit 08.09 :-) Hast Du ne Ozzi
Aufnahme von den Signalen und kannst Du Geschwindigkeitsänderungen
ausmachen? Freut mich das Du drann geblieben bist, ich hatte
schon befürchtet das Projekt ist gestorben. Wie machst Du denn die
enorme nötige Verstärkung?

Gruß Richard

[wkrug]

Ich hab ein OSZI, Eine Frequenzänderung bei Geschwindigkeitsänderung ist auszumachen. Bin einfach mal mit der Hand auf den Sensor zu und wieder weg.
Was schlecht ist, ist der große Öffnungswinkel der Sensoren von geschätzten +/-70°.
Wie gut sich damit Geschwindigkeiten messen lassen, kann ich noch nicht sagen. Die Platine ist erst sein gestern Abend um 19:30Uhr fertig.
Einen Controller mit Auswertung und Display muss ich dazu noch basteln.

Zum Verstärker - Ein Bild sagt oft mehr als tausend Worte.

[Richard]

Radar geht ja nicht durch ALLES durch, kann aber von Metall reflecktirt
werden....Ich würde es mal mit Teilabdeckung b.z.w. Ablenkung
versuchen. Einfach mal einen Satz "Scheuklappen" basteln. :-)

Zum Abdecken die Klappen an Erde/GND, zum Ablenken die Klappen
isoliert befestigen und dann mal schauen ob sich der Bereich ändert.

Berichte bitte weiter, das Thema könnte für alle Bot's etwas
bringen.

Gruß Richard

[wkrug]

Radar geht ja nicht durch ALLES durch, kann aber von Metall reflecktirt
werden....Ich würde es mal mit Teilabdeckung b.z.w. Ablenkung
versuchen. Einfach mal einen Satz "Scheuklappen" basteln.
Das Teil kommt bei mir an einen Schlepper ( Traktor ).
Da ich dabei sowieso eine Adapterplatte brauche, warum nicht gleich die Seiten Rechts und Links hochklappen ( oder U Profil nehmen ), dadurch wäre der Sensor dann auch gleich mechanisch geschützt und die Scheuklappenfunktion wäre damit auch erledigt.
Ich hoffe nur, das sich dadurch die Oszillatorfrequenz nicht zu stark verstellt.

Für nen Roboter wird das Teil dann doch ziemlich groß - Kommt halt auf die Größe des Roboters an.

Ich Oute mich hier mal, Ich bin eigentlich kein Roboterbastler. Sondern ich beschäftige mich überwiegend mit Elektronik und Flugmodellbau.
Aber wenn man die Beiträge hier so anschaut, sind die Themen ja gar nicht so weit auseinander. :-b

[Richard]

So wie ich Dein Tema damals August 09 verstanden habe bist Du
gelegendlich auch Landwirt und suchst eine Möglichkeit die Geschwindigkeit
sowie den zurückgeleten Weg einer "Landmaschine" Festzuhalten. :-)

Ein z.B. Rasenmäher Bot sollte für Deine Schaltung groß genug sein. :-)
Mein Hintergedanke.......ist allerdings weniger die Wegmessung als
Entfernungsmessung über etwas mehr als 60..80 cm. Da hoffe ich mit
Radar etwas weiter kommen zu können. Das harpert aber am Prinzip selber,
Radar Alarmanlagen Sensoren machen locker 40..Meter, zeigen aber nicht
die Entfernung des Bewegten Objetes an. :-( Vom fahrenden Bot aus gesehen
bewegt sich für den Sensor alles, also werden/wird auch jedes Hinderniss
erkannt. In Deinem Fall halt die Bewegung des Untergrundes relatief zum
Traktor. Aus Zeit sowie Geschwindigkeit sollte sich auch der Abstand
ermitteln lassen? Den Abstand aus der Laufzeit der Signale zu Ermitteln
überlasse ich bei den geringen Distanzen dann besser Menschen mit
Höheren IQ. :-)

Gruß Richard

[wkrug]

Aus Zeit sowie Geschwindigkeit sollte sich auch der Abstand
ermitteln lassen? Den Abstand aus der Laufzeit der Signale zu Ermitteln
überlasse ich bei den geringen Distanzen dann besser Menschen mit
Höheren IQ
Wenn Dich das Thema interessiert, solltest Du Dir mal diesen:
http://www.innosent.de/de/downloads/downloads-file.php?id=7

Artikel reinziehen.
Mir leuchtet ein, wie die meisten erwähnten Verfahren funktionieren, technisch Umsetzen könnte ich sie nicht ( DSP ? ).

Trotzdem ein interessantes Thema.