Beschleunigungssensor als Odometer?

Am 11.03.10 09.34, schrieb Volker Staben:

... den Satz zwar nicht, aber ...

Mark schrieb:

Hallo,

um aus der Beschleunigung den Weg zu bestimmen brauchst Du eine doppelte Integration, aber die ist unheimlich empfindlich für jeden Offsetfehler. Wenn der Sensor im Stillstand eine winzige Offsetspannung produziert läuft Dir die Position langsam aber sicher davon. Das gleich gilt auch für den ersten Integrator wenn dessen Ausgang einen kleinen Offset hat. Für solche Kriechgeschwindigkeiten von 83 mm/s ist das nichts. Meinst Du nun 5 m/min oder 5 m/s?

Bye

Mark schrieb:

Hallo,

sie sind auf ebener Strecke mit dem Auto von 0 auf 100 km/h beschleunigt und dann haben sie eine Vollbremsung gemacht. Also vermutlich maximale Beschleunigung und Verzögerung auf kürzester Strecke, aber nicht 1 Stunde im Stadtverkehr bei Stau und vielen Ampeln.

Bye

Am 11.03.2010 09:34, schrieb Volker Staben:

Nö, der schrieb das nicht:

Falk

David Kastrup schrieb:

Ich habe in Erinnerung, dass Trägheitsnavigationssysteme in Flugzeugen eine Drift in der Größenordnung von 1 Nautischen Meile pro Stunde haben.

20 m Abweichung nach 200 km Jeepfahrt über Holperpisten ist -- zumindest mit reiner Trägheitsnavigation -- entweder großer Zufall oder frei erfunden.

Christian

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Christian Zietz  -  CHZ-Soft  -  czietz (at) gmx.net
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Der OP kann das schon mit einem Beschleunigungssesnor machen.... und einem Rad und das Rad dreht den Beschleunigungssensor und anhand der Frequenz des Beschleunigungssignals bestimmt man dann die Distanz. Man muss das Ding nur einmal kalibieren (oder man kennt den Radumfang). D.h. das ist auch ein Odometer und anstelle einer Lochsscheibe mit Gabellichtschranke benutzt man den Beschl.sensor als Raddetektor. Ähnlich könnte man den Beschl.snesor auch als Schrittzähler benutzen (d.h. eine Periode im Signal entspricht einem Schritt).

Für die Urpsrungsidee ist die Auflösung der MEMS-Sensoren einfach zu schlecht, die liegt ja so bei 12bit (2E-4) oder noch weniger. Geophone in der Preislage so um die 10kEur sind da schon besser (und man benötigt derer 3), aber auch nur, wenn man die vor harten Stössen und hochfrequenten Vibrationen schützt. Die haben Auflösungen um die 1E-10 (20000$) bzw. 1E-8 (10000$).

M.

Christian Zietz schrieb:

der Positionsfehler kann wegen der doppelten Integration nicht linear zur Zeit sein.

Ack.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Munich
despammed.com might be broken, use Reply-To:

Moin Falk,

Am 11.03.10 10.19, schrieb Falk Willberg:

Sorry, zu schnell...

Gruß, Volker.

Christian Zietz schrieb:

Hallo,

was für ein Flugzeug das mit etwa 800 km/h in einigen Stunden einige

1000 km zurückgelegt hat auch ein sehr brauchbarer Wert ist.

Wenn ein Auto mit 80 km/h in einigen Stunden einige 100 km zurückgelegt hat ist das schon nicht mehr so akzeptabel. Das Flugzeug hat dann noch gute Hilfsmittel den einige km entfernten Flughafen leicht zu finden, für ein Auto in der Stadt ist einige km neben dem Ziel schon ziemlich verfahren wenn man weder Entfernung noch Richtung zum Ziel kennt und auch keine weiteren Hilfsmittel wie Funkfeuer hat.

Bye

Naja, wie gesagt: den Breitengrad kriegt man ja bei jeder deutlichen Richtungsänderung (die ein Flugzeug eher meidet) aufs neue geschenkt. Das hilft schonmal. Und man kriegt dabei auch Daten, um die Längengraddrift einzuschätzen.

Ansonsten hängt es natürlich auch davon ab, wieviel Geld man verbaut. Und Zufall darf auch noch dabei sein, schließlich reden wir nicht von einem nachweislich reproduzierbaren Vorgang...

Wenn wir dann noch nachträglich Modelle für solche Fehler, die zufälligerweise mit dem Vorzeichen des aufgetretenen Fehlers entstehen können, finden und in die Berechnung einbeziehen, dann müssen wir nur noch darauf achten, den Versuch nicht zu wiederholen...

--
David Kastrup

Richtig! Und zu zeigen, wie eingeschränkt sowas nur funktionieren kann, war damals unser Ziel. Wir haben halt gesehen, dass es bei hohen Beschleunigungen in wenigen Sekunden noch halbwegs annehmbar funktioniert, aber aus dem Ruder läuft wenn man eine Strecke normal fährt.

Gruß Thomas

Volker Staben schrieb:

Je nach Qualität des Sensors ;-)

Wie gesagt - man misst nicht nur Beschleunigungen damit, sondern halt auch Temperatur und Rauschen und wer weiß was noch alles. Beschleunigung ist lediglich das dominante Signal

Am Ende halt eine Frage des Preises...

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

*Kramkram* Das war damals ein Datenlogger der Firma MSR mit integriertem Beschleunigungssensor. Der war wiederum von Bosch (SMB365). Bei Interesse an den damaligen Ergebnissen bitte Mail an angegebene Adresse ohne _no_spam_.

Gruß Thomas

Am 11.03.2010 11:35, schrieb Thomas Stegemann:

Kann man so nicht sagen. Ich habe schon mehrere Minuten bzw. km bei normaler Fahrweise mit ~10% Abweichung gemessen (Sensor LIS3LV02 und 10 Samples/s). Problematisch sind die Abweichungen von der Horizontalen. Bei 30% Gefälle summiert sich allein dieser Fehler binnen Minuten zu ein paar 100km/h rückwärts. (Zahlen frei aus dem Gedächtnis).

Da steckt aber auch einige Rechnerei drin.

Falk

Mark schrieb:

Da wäre ich mir nicht so sicher. Er hat nämlich auch was zum Aufwand gesagt, der für diese Präzision nötig war. So genau habe ich das nicht mehr im Kopf. Aber die Lagerung der Sensormasse war WIRKLICH AUFWÄNDIG. Ob's Magnet- oder Luftlager waren, weiß ich nicht mehr. Sind diese Lager schon Exoten - dem wurde noch eins draufgesetzt. Eins von beiden Prinzipien war's jedenfalls. Und die Kraftmessung selbst war auch eine hochkomplizierte Angelegenheit. Würde mich wundern, wenn sowas Aufwändiges je in Serie gegangen wäre. Das war ein militärisches Forschungsprojekt.

Der Fortschritt heutiger Sensoren ist weniger die Präzision, sondern ihre preiswerte Herstellung.

Das "/h" stammt aber nicht von mir. Die fuhren einen ganzen Tag lang durch die Gegend.

--
Servus
Christoph Müller
http://www.astrail.de

Christoph Müller :

Ich denke mal das war realistisch, abschätzen kann man es, indem man die Auflösung (den minimalsten Offsetfehler, bzw. Rauschen) einsetzt in die Bewegungsformel s=a/2*t^2. Nehmen wir einen 1g-MEMS-Sensor, der hat bei 12bit (1/4096 = 2e-4) dann ein LSB von 0,0023m/s². Das summiert sich nach 60s auf 8,6m auf (9,81/4096/2*60*60)

Das weltteuerste Geophon (Empfindlichkeit 1g, Auflösung 1e-10) hat da einen Fehler von

1,7um in 60s, 6,3mm innerhalb 1 Stunde und 3,6m innert 24h

Das ist nur allein durch den Offsetfehler (bzw. das Rauschen) bedingt und berücksichtigt keinerlei andere Fehler (wie Nichtlinearitäten etc).

M.

Falk Willberg schrieb:

Hallo,

wurde da zweidimensional gemessen und gerechnet oder dreidimensional? Dreidimensional sollte sowas eigentlich nicht passieren, zweidimensional ist es kein Wunder.

Bye

Christoph Müller schrieb:

Hallo,

Gleit- und Haftreibung an der Sensormasse kann man da ja auch wirklich nicht brauchen, Offsetfehler bei der Kraftmessung auch nicht.

Bye

Am Thu, 11 Mar 2010 09:02:33 +0100 schrieb Volker Staben:

Auf diese Stolperfalle fiel ich zuerst auch rein. Es ist aber ganz einfach.

Aus der Beschleunigung und der Zeit kann man die Geschwindigkeit berechnen. Ist die Beschleunigung dann 0, fährt man mit konstanter Geschwindigkeit weiter.

Blöd ist's halt in Kurven. Da wird auch bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit eine Beschleunigung angezeigt werden, wimre.

Grüße, Thorsten