Erweiterung der PDA-Navigation mit Gyro und Geschwindigkeitssignal

Hi Leute,

da ich zur Zeit auf der Suche nach einem neuen Bastelprojekt bin, überlege ich mir meine PDA-Navi um die zusätzliche Signal eines Geschwindigkeitssensors und eines Gyroskopen zu erweitern.
Ich habe mir das wie folgt gedacht:
1) Das Signal der GPS Maus wird einem Microcontroller zugeführt
2) Das Signal des Gyroskopen und des Geschwindigkeitssensor ebenfalls.
3) Wenn das GPS-Signal gut ist (Fix) wie dieses direkt vom Microcontroller an den PDA weitergeleitet
4) Wenn das GPS-Signal schlecht ist (kein Fix) wird stattdessen vom Microcontroller eine Positionsberechnung mittels der Signale vom Gyroskopen und der Geschwindigkeit berechnet und an den PDA weitergeleitet.
5) Solange das GPS-Signal gut ist (Fix) werden die Kalibrierungsparameter für die Sensoren bestimmt.
6) Als Microcontroller habe ich an die Conrad C-Unit gedacht.

Jetzt meine Fragen :
Woher bekomme ich einen Gyroskopen? Was kostet der? Welche Ausgangssignale hat er? Gibt es bei den Festeinbauten externe Gyroskopen oder sind die immer intern verbaut?

Mensch Paul Franz,
wenn das klappt, kannst du dich auf die Bahamas verziehen

Nein im Ernst, das wär ein Knaller.
Bill hat ja in der Richtung auch schon mal laut nachgedacht, da ging es darum, einen Gyro in eine Maus zu integrieren.
Er wollte dann wissen, was uns sowas an Mehrpreis wert wäre, meine Statement mit 50 hielt er für reallistisch.

Aber einfach ist das wohl nicht, ein Problem ist wohl, den Gyro zu kalibrieren - die Maus darf dann nach dem Einschalten nicht mehr bewegt werden, und der Platz hinter der Scheibe ist für einen Gyro auch nicht optimal. Besser wäre der Fahrzeugschwerpunkt.

Such mal nach Gyro (und Bill).

Hallo zusammen,

will ja Eure Bastelfreude wirklich nicht bremsen ....
... aber mit einer ordentlichen Maus ist das Ergebnis bei "nur GPS" Verwendung doch heute schon sehr gut.

Klingt für mich nach "goldenen Knöpfen".
Aber bitte nicht missverstehen, manchmal müssen Männer auch einfach nur spielen, keiner weiss das besser als ich

Zitat

Original von spezies!8472

... aber mit einer ordentlichen Maus ist das Ergebnis bei "nur GPS" Verwendung doch heute schon sehr gut.

D

Das stimmt. Aber wie heisst es: das Bessere ist der Feind des Guten...

Also bei sehr schlechten Empfangsbedingungen wird ein Gyro schon Verbesserungen bringen, und im Tunnel sicher auch.

Zwecks Drehwinkelsensor
schaut mal bei : Burster

Gruß
Holzwerk

Zitat

Original von holzwerk
Zwecks Drehwinkelsensor
schaut mal bei : Burster

Drehwinkelsensor ist das falsche Stichwort, Du musst nach Gyro suchen.

Mit dem Drehwinkelsensor könntest Du bestenfalls den Lenkradeinschlag messen, der hilft Dir aber nichts ohne sehr genau Abstimmung auf das Fahrzeug und das Wegesignal, und dann kann noch immer nicht der Schlupf berücksichtigt werden.

Garry

Zitat

Original von spezies!8472
Klingt für mich nach "goldenen Knöpfen".
Aber bitte nicht missverstehen, manchmal müssen Männer auch einfach nur spielen, keiner weiss das besser als ich

Es gibt noch immer "Lücken" wo kein Empfang möglich ist, ausserdem kann damit endlich das letzte technische Argument für Festeinbauten gegen Mobilgeräte ausgeräumt werden...

Garry

Zitat

Original von Paul Franz
Hi Leute,

da ich zur Zeit auf der Suche nach einem neuen Bastelprojekt bin, überlege ich mir meine PDA-Navi um die zusätzliche Signal eines Geschwindigkeitssensors und eines Gyroskopen zu erweitern.

An dem Thema bin ich schon längere Zeit dran, für eine brauchbare Lösung erfordert es aber die Unterstützung durch die Navi-Softwarehersteller.

Zitat

4) Wenn das GPS-Signal schlecht ist (kein Fix) wird stattdessen vom Microcontroller eine Positionsberechnung mittels der Signale vom Gyroskopen und der Geschwindigkeit berechnet und an den PDA weitergeleitet.
5) Solange das GPS-Signal gut ist (Fix) werden die Kalibrierungsparameter für die Sensoren bestimmt.

Das erfordert relativ viel Rechenaufwand den besser der PDA erledigen könnte.

Zitat

6) Als Microcontroller habe ich an die Conrad C-Unit gedacht.

Autsch... das dürfte nicht gerade der richtige Ansatz sein,
gehört nicht gerade zu den schnellsten und trägt viel unnötigen Balast.

Zitat

Jetzt meine Fragen :
Woher bekomme ich einen Gyroskopen? Was kostet der? Welche Ausgangssignale hat er? Gibt es bei den Festeinbauten externe Gyroskopen oder sind die immer intern verbaut?

Gyros die heute für die Navi verwendet werden sind im Prinzip schwingende Quarze die durch die Drehbeschleunigung in der Frequenz verstimmt werden.
Letztendendes bekommt man Differenz-Impulse die bei einer Drehbewegung als Differenz zwischen Grundfrequent und der "verstimmten" Frequenz übrig bleiben.
Kosten dürften die Teile so in der Region ein paar zehn Euro... je nach Stückzahl und Quelle.

Garry

Zitat

Original von peterpu
Aber einfach ist das wohl nicht, ein Problem ist wohl, den Gyro zu kalibrieren - die Maus darf dann nach dem Einschalten nicht mehr bewegt werden, und der Platz hinter der Scheibe ist für einen Gyro auch nicht optimal. Besser wäre der Fahrzeugschwerpunkt.

Das Teil sollte nicht gerade frei durchs Fahrzeug fliegen, aber nach dem Einschalten mal bewegen ist unkritisch bei stehendem GPS-Empfang da ja dann immer gleich nachkalibriert werden kann. Die Position im Fahrzeug ist auch unkritisch, sonst würden ja die ganzen TRAFFIC-PROs
& Co nicht funktionieren.

Garry

P.S. als Bastellösung könnte man auch mal mit so einem Modellhubschrauber-Gyro experimentieren, habe allerdings keine Erfahrung wie genau die sind und soo billiog sind die auch wieder nicht... Aber vielleicht hat einer einen Heli und kann mal par Messungen machen...

Garry

Kleine Liste meiner Antworten an Garry:

P.S. als Bastellösung könnte man auch mal mit so einem Modellhubschrauber-Gyro experimentieren, habe allerdings keine Erfahrung wie genau die sind und soo billiog sind die auch wieder nicht... Aber vielleicht hat einer einen Heli und kann mal par Messungen machen...

Leider sind diese Gyros auf jedem Fall zu ungenau und haben eine starke Drift d.h. sie melden eingentlich immer eine leichte Drehung.

An dem Thema bin ich schon längere Zeit dran, für eine brauchbare Lösung erfordert es aber die Unterstützung durch die Navi-Softwarehersteller.

Warum braucht es eine Unterstützung der Navi-Hersteller? Meine Elektronik soll sich nach aussen wie eine GPS-Maus verhalten.

Das erfordert relativ viel Rechenaufwand den besser der PDA erledigen könnte.

Dagebe ich dir prinzipell recht. Um die Daten aber in den PDA zu kriegen müßte man vorher die Messwerte digitalisieren und mit denn NEMA-Daten mitsenden. Dafür braucht man schon wenigsten einen Mikrocontroller und wenn ich einen brauche dann kann der auch gleich rechnen.
Übrigens ist nicht das berechnen einer Position besonders schwierig/rechenintensiv sonden die Kalibrierung. Bei der Kalibrierung muss man ein überbestimmtes Gleichungssystem lösen mit 3 Unbekannten (Faktor für den Gyro, Faktor für die Geschwindigkeit und Nullabgleich Gyro) und einen haufen an Positionspunkten -> rechenintensiv.

[I]Autsch... das dürfte nicht gerade der richtige Ansatz sein,
gehört nicht gerade zu den schnellsten und trägt viel unnötigen Balast[I]

Naja, ich glaube die C-Control Unit II (die man in C-Programmiert) oder wie die gerade heißt dürfte genoch Power haben. Das spätere Endziel sollte dann aber direkt ein PIC oder sowas sein.
Eventuell kann man da direkt den Prozessor in der Maus nehmen.
Hallo Bill :gap liest Du mit? Du warst doch schon einmal an sowas dran. Warum oder weshalb hast Du aufgehört?

Zitat

Original von Paul Franz

Leider sind diese Gyros auf jedem Fall zu ungenau und haben eine starke Drift d.h. sie melden eingentlich immer eine leichte Drehung.

Warum braucht es eine Unterstützung der Navi-Hersteller? Meine Elektronik soll sich nach aussen wie eine GPS-Maus verhalten.

Weil es genauer ist im zusammenspiel mit einer Karte die Position zu ermitteln als "freihändig". Eine Ungenauigkeit wirst Du mit vertretbarem Aufwand nicht wegbekommen, sonst könnte man so eine Blackbox sicher schon günstig kaufen. Wenn Du aber immer mit der Strassenkarte vergleichen kannst, kannst Du auch in jeder kurve oder Ecke synchronisieren.

Zitat

Dagebe ich dir prinzipell recht. Um die Daten aber in den PDA zu kriegen müßte man vorher die Messwerte digitalisieren und mit denn NEMA-Daten mitsenden. Dafür braucht man schon wenigsten einen Mikrocontroller und wenn ich einen brauche dann kann der auch gleich rechnen.

Das Rechnen ist im Gegensatz zum Signal erfassen und in den Datenstrom einschleusen nicht ganz so trivial...

Zitat

Übrigens ist nicht das berechnen einer Position besonders schwierig/rechenintensiv sonden die Kalibrierung. Bei der Kalibrierung muss man ein überbestimmtes Gleichungssystem lösen mit 3 Unbekannten (Faktor für den Gyro, Faktor für die Geschwindigkeit und Nullabgleich Gyro) und einen haufen an Positionspunkten -> rechenintensiv.

Deswegen ja mein Ansatz: Speed- oder Wegimpuls und Richtungsänderung an den PPC, mehr braucht der nicht.

Zitat

Naja, ich glaube die C-Control Unit II (die man in C-Programmiert) oder wie die gerade heißt dürfte genoch Power haben. Das spätere Endziel sollte dann aber direkt ein PIC oder sowas sein.
Eventuell kann man da direkt den Prozessor in der Maus nehmen.

Gerade in den C-Katalog geschaut... reichlich teuer das Teil für den Zweck, 127 Euro... KFZ tauglich ist das auch noch nicht... wenn Du z.B, ein MSP430-Board von www.olimex.com nimmst kannst Du vorne ersatzlos die 1 streichen und hast dann noch das Geld zum KFZ-festmachen übrig. PIC ist auch bäh, besonders wenn man in C programmieren will.

Garry

Mich würde ein kleiner Mixer interessieren, mit 2 Eingängen und 1 Ausgang; der den NMEA-Datenstrom vom GPS-Empfänger annimmt, und vom TMC-Ausgang des Radios die TMC-Meldungen, diese dann in das Format umwandelt, das der GPS-Empfänger mit integriertem UKW-Tuner von GNS an den Business Navigator schickt, und dann beide Signale zusammen weiterleitet.

MfG,
L. Willms

@L.Willms

Ich würe vorschlagen wir nennen Deinen Wunsch "Project II", aber hier geht es momentan um eine Art "Black Box" mit Tachoimpuls (und) Gyro. ;D

LG
Roland