Module gyroscope dans picaxe

BESQUEUT

Senior Member
Mais physiquement je pense qu'on a le même problème sur Y que sur X, c'est à dire que les deux composantes de g et gamma centrifuge s'additionnent pour redonner g !
Je ne pense pas :
- sur un objet à l'arrêt, l'accélération suivant X varie en + et en - quand on bascule la moto, le zéro correspondant à la moto verticale.
- toujours sur un objet immobile, l'accélération suivant Y est de 1g et diminue quand on bascule la moto.(en supposant qu'un gars musclé la retienne en utilisant une force verticale appliquée sur la partie supérieure de la moto)

- sur une moto en équilibre en mouvement : l'accélération suivant X est voisine de zéro, et les écarts permettent difficilement (ou ne permettent pas) de savoir de quel coté la moto penche.
- par contre, l'accélération suivant Y augmente régulièrement au fur et à mesure que la moto penche (pour contrer l'effet de la force centrifuge) (et si on insiste un peu trop, ça fini par déraper comme vu sur la photo...) A 45°, on doit être à 1,414 g ce qui doit être mesurable.moto.jpg
- le gyro est utile pour déterminer de façon fiable de quel coté la machine penche. c'est très facile d'intégrer l'angle : c'est une simple addition dans un timer.
- la dérive inévitable peut être remise à zéro chaque fois que la moto repasse par une position verticale, ce qui arrive forcément au moins toutes les quelques secondes
 
Last edited:

PieM

Senior Member
Oui effectivement.
Mais ce que je voulais dire est que je pense que la moto s'incline avant d'engager le virage. Donc X varie sans encore subir l’accélération centrifuge. Si Mike peut le confirmer ?
Ce qui veut dire que l'on a d'abord une variation sur X dans le sens de la pente, puis X revient à 0 pendant que Y augmente.

Le seul problème est que la sensibilité selon cet axe Y est très faible. un angle de 15° donnera une variation de 5 points sur une mesure ana sur 10 bits, et 21 points pour 30° . il faut donc espérer qu'il n'y a aucune vibration dans le sens vertical.
Mais c'est sans doute jouable.
 

GM39

Senior Member
Pourtant il existe sur les deux photos !?
Oui, mais c'est la référence qui change : BMP085 et BMP180 qui est plus récent. C'est celui à 40€ le plus récent.
Après c'est toujours le même problème, il faut trouver la doc, il en existe certainement une plus complète.
 

BESQUEUT

Senior Member
Oui effectivement.
Mais ce que je voulais dire est que je pense que la moto s'incline avant d'engager le virage. Donc X varie sans encore subir l’accélération centrifuge. Si Mike peut le confirmer ?
Ce qui veut dire que l'on a d'abord une variation sur X dans le sens de la pente, puis X revient à 0 pendant que Y augmente.

Le seul problème est que la sensibilité selon cet axe Y est très faible. un angle de 15° donnera une variation de 5 points sur une mesure ana sur 10 bits, et 21 points pour 30° . il faut donc espérer qu'il n'y a aucune vibration dans le sens vertical.
Mais c'est sans doute jouable.
Si la sensibilité est un peu faible, on devrait pouvoir utiliser le gyro pour calculer l'angle jusqu'à ce que la moto revienne à la verticale.
On aurait aussi une confirmation du coté de l'inclinaison au cas où le fait de pencher la moto avant d'entrer dans la courbe ne soit pas suffisant ou pas détectable.

En résumé, il est possible que ça marche avec seulement l'accéléromètre en utilisant judicieusement les 2 axes.
Le fait de disposer en plus d'un gyro sécuriserait le fonctionnement.

En ce qui concerne la solution US, ça semble bien aussi, mais on n'a pas encore d'idée sur le prix des capteurs ?
Si je m'est pas trop gouré, et en supposant le capteur à 0,50m du sol, soit 1m A/R
il faut 0,003 s au son pour faire l'aller retour à 340m/s
Dans le même temps, à 200 km/h la moto a parcouru 16cm à 55m/s

A priori, l'onde sonore devrait revenir au capteur sans être trop perturbée ; mais cet avis est purement théorique.
Ce serait bien qu'un spécialiste des US puisse confirmer (ou infirmer) avant d'acheter le matos...
 
Last edited:

PieM

Senior Member
La solution US en la supposant possible, sera plus onéreuse, je le crains. Les capteurs étanches nécessaires dans cette appli, ne sont pas bon marché !
La solution accel + gyro est tentante. Un capteur type Celui-ci est bon marché. Il est le même que celui qui équipe le coeur de celui indiqué par GM39.
Par contre la liaison avec le Picaxe se fait en I2C se qui nécessiterait l'emploi d'un 14M2 au lieu du 08M2 .
Le manque de sensibilité sur l'axe Y serait moins critique, la mesure n'étant plus analogique.
Par contre peut être un peu plus difficile à mettre en oeuvre ... à distance.
 

jojojo

Senior Member
Le problème de l'US est plus Dopplerien.

A 200 kmh de vitesse de déplacement, il est malheureusement probable que le faisceau reçu soit inexploitable (Doppler, delta F fst delta V).

Dommage ...

Je farfouille un peu, là, sur les matos aéro, style horizon artificiel. Peut-être une piste.
 

PieM

Senior Member
Je farfouille un peu, là, sur les matos aéro, style horizon artificiel. Peut-être une piste.
Oui mais tu vas retomber dans les capteurs avec les sorties angles d'Euler et quaternions.

Le problème de l'US est plus Dopplerien.
exact !! pas fait le calcul mais on est peut être hors tolérance pour la fréquence reçue !
 

BESQUEUT

Senior Member
Le problème de l'US est plus Dopplerien.
??? Je croyais naïvement que l'effet Doppler n'intervenait que pour des ondes émises entre des objets qui s'éloignent ou se rapprochent. Dans notre cas, la distance entre émetteur et récepteur est relativement constante. Par contre, ce réflecteur "glissant" doit vraisemblablement dévier l'écho. Mais avec un décalage de 16 cm à 1m, ça ne me semble pas catastrophique. Mais, j'ai peut-être raté quelque chose.
Le coût des capteurs est-il élevé ? considérable ? ou carrément déraisonnable ?
 

jojojo

Senior Member
Effacé, erreur.

Bon, je réédite, peut-être pas si sot.

Le potentiomètre serait solidaire d'un montant fixe, boulonné le plus possible sous le centre de gravité (L'idéal serait au niveau du sol -axe de rotation- mais ...)
 

Attachments

Last edited:

PieM

Senior Member
Si le capteur US est perpendiculaire à la route qui est la cible, je pense qu'en dynamique, l'onde sonore à prendre en compte est celle qui va se trouver en avant du cône d'émission, et que celle en retour va se trouver plus en arrière du cône de réception. Mais cela est peut être négligeable compte tenu des tolérances des capteurs, ou compensé.
 

GM39

Senior Member
Effacé, erreur.

Bon, je réédite, peut-être pas si sot.

Le potentiomètre serait solidaire d'un montant fixe, boulonné le plus possible sous le centre de gravité (L'idéal serait au niveau du sol -axe de rotation- mais ...)
Le pendule va s'orienter suivant la résultante de la gravité et de l'accélération normale qui ne sera pas la verticale dans les courbes
 

BESQUEUT

Senior Member
Le potentiomètre serait solidaire d'un montant fixe, boulonné le plus possible sous le centre de gravité (L'idéal serait au niveau du sol -axe de rotation- mais ...)
Voir #18
Accessoirement, le montage peut être fixé absolument n'importe où sur la moto : le résultat serait le même !
Et tous les montages basés sur la gravité : billes, pendules, niveau à bulle, accéléromètre, donneront de très mauvais résultats.
Seule la force de Coriolis peut être exploitée (hors mesure directe du sol, genre US)
Le pendule va s'orienter suivant la résultante de la gravité et de l'accélération normale qui ne sera pas la verticale dans les courbes
Pour être précis, le pendule va s'orienter suivant l'axe de la moto (Y en #18) tant que la moto est en équilibre, en droite ou en courbe. Mais le pilote mets sans arrêt la moto en déséquilibre pour engager une courbe, compenser un début de glissade, compenser la largeur du pneu,...
de sorte qu'il est très difficile de prédire exactement quelle est la composante X de l'accélération dans chaque cas de figure...
 

GM39

Senior Member
Pour être précis, le pendule va s'orienter suivant l'axe de la moto (Y en #18) tant que la moto est en équilibre, en droite ou en courbe. Mais le pilote mets sans arrêt la moto en déséquilibre pour engager une courbe, compenser un début de glissade, compenser la largeur du pneu,...
de sorte qu'il est très difficile de prédire exactement quelle est la composante X de l'accélération dans chaque cas de figure...
L'équilibre d'un pendule ne dépend pas de l'orientation dans l'espace du solide auquel il est accroché.
 

jojojo

Senior Member
J'ai relu un peu le début du tread, là oû l'on explique que les gyroscopes sont en fait des gyromètres.
Maizofait ...

Avec un vrai gyro, plateau à l'horizontal, et potar perpendiculaire, ça doit fonctionner, non ?
Je fais un dessin ...

gyroPotar.jpg
 

PieM

Senior Member
Avec un vrai gyro, plateau à l'horizontal, et potar perpendiculaire, ça doit fonctionner, non ?
Dans le principe oui. Mais hélas rien n'est parfait. Ce qui fait que le simple couple à vaincre pour actionner un potard va entrainer une dérive de la position du gyro. Donc le retour à la verticale ne correspondra plus à un point 0.
En outre, les variations d'assiette liées à une accélération ou un freinage entraînent une réaction sur le gyro (précession).
 
Last edited:

BESQUEUT

Senior Member
J'ai relu un peu le début du tread, là oû l'on explique que les gyroscopes sont en fait des gyromètres.
Maizofait ...

Avec un vrai gyro, plateau à l'horizontal, et potar perpendiculaire, ça doit fonctionner, non ?
Je fais un dessin ...
Oui... ça va fonctionner... un certain temps...
Même punition, même motif que pour le gyromètre : ça fini toujours par dériver...
Il existe des gyroscope de bonne qualité, qui résistent aux chocs et qui dérivent peu même au bout de quelques heures...
C'est lourd, ça consomme du courant, et surtout : le prix est dans le domaine du franchement déraisonnable...
On peut aussi bricoler un plateau sur un moteur :
- soit les roulements sont très fins, et ça va casser au premier virage.
- soit on fait dans le "solide" et ça va dériver très vite...
C'est pour ça que les gyromètres ont été inventés et ont autant de succès...
Et franchement, l'intégration des données, même avec un Picaxe, n'a rien de sorcier.
 

ludo0404

Senior Member
Bonjour à tous,

Désolé de ce silence, j'ai testé ces trois dernieres nuits le systeme sur une moto. voila le résultat en statique :

https://www.youtube.com/watch?v=Q8lr3JmOFrA&feature=youtu.be

En roulant, si il n'y a pas de turbulences ou de trou, tout va bien. Dés lors que l'on accélère un peu fort, les lentilles font droite gauche !

Tout ceci avec les capteurs à bain d'huile. Peut etre faudrait t-il juste trouver un moyen de stabiliser le point 0 ??
 

BESQUEUT

Senior Member
Désolé de ce silence, j'ai testé ces trois dernieres nuits le systeme sur une moto. voila le résultat en statique :
https://www.youtube.com/watch?v=Q8lr3JmOFrA&feature=youtu.be
En roulant, si il n'y a pas de turbulences ou de trou, tout va bien. Dés lors que l'on accélère un peu fort, les lentilles font droite gauche !
Tout ceci avec les capteurs à bain d'huile. Peut etre faudrait t-il juste trouver un moyen de stabiliser le point 0 ??
Ces observations me semblent conforment à la théorie :
- en statique, tout instrument basé sur la gravité fonctionne,
- en dynamique, que ce soit en ligne droite ou en courbe, il n'est pas possible de détecter la verticale au moyen d'un instrument basé sur la gravité ==> instabilité du dispositif...

La seule solution est l'utilisation d'un gyro (tel qu'indiqué dans votre tout premier post !)
Mais cet instrument dérive obligatoirement et assez rapidement.
Seule solution pour le moment : coupler un accéléromètre (ACCM2G) et un gyro (SEN05091P).
Pour les calculs et le nombre d'entrées/sorties, un Picaxe un poil plus puissant serait utile, surtout si on envisage 3 feux...

PieM a une bonne expérience des capteurs combinés. Sans doute donnera-t-il un avis avisé.
Il y a ça, mais c'est du I2C et du coup le filtrage à base de condensateurs proposé par PieM n'est pas possible...

Reste que la mise au point ne sera pas simple... L'idéal serait de disposer d'un enregistreur (voir #24).

La solution US ne rencontre pas d'objection majeure mais :
- aucun avis vraiment argumenté pour la réflexion de l'onde sonore sur un sol qui défile à grande vitesse, mouillé, etc...
- prix des capteurs (étanches) inconnu.
 
Last edited:

PieM

Senior Member
Je partage totalement l'avis de Besqueut.
A titre personnel j'aurais utilisé le 6axes que j’indiquais en #45, mais la liaison I2C est un écueil pour un débutant et pour la mise au point, car il aurait fallu faire un petit filtre numérique.

On peut tenter même de se passer de l'accéléromètre. Ce gyro permet de de se recalibrer en faisant une moyenne sur 200 mesures. Il suffit de détecter la stabilité de l'info liée à la période ligne droite pour se recaler.
Il se peut que sa dérive ne soit pas importante, mais sa vitesse angulaire maxi étant de 300°/s, il vaut mieux prévoir un recalibrage en cours de route.

Par contre, un 14M2 serait nécessaire pour disposer de plus d'entrées ana , pour préserver l'avenir et pour passer à 32MHz car une petite intégration numérique sera nécessaire.
Pour la mise au point, le mieux serait d'envoyer des infos sur un petit PC via le câble USB . dès que l'on a une variation du gyro, ou par un appui sur un BP scotché sur le guidon,on transmet valeur gyro et valeur accéléromètre.
 

jojojo

Senior Member
Quelqu'un peut nous rafraichir la mémoire, sur l'équation Doppler-Fizeau ?

Je sais, y a Wiki, mais ...

Si le delta F reste potable, je demeure convaincu que ce serait la meilleure méthode.

L'étanchéité n'est pas un souci. Si les TX-RX sont au fond de bouts de tube (5-6 cm), la flotte ne remontera sûrement pas.

Quant au sol , sec ou mouillé, vu que l'on travaillerait en differentiel, c'est peu important.
 

BESQUEUT

Senior Member
Quelqu'un peut nous rafraichir la mémoire, sur l'équation Doppler-Fizeau ?
Si le delta F reste potable, je demeure convaincu que ce serait la meilleure méthode.
L'effet Doppler n'intervient que pour des objets qui se rapprochent ou s'éloignent. En théorie, donc, ça devrait marcher.
L'écho revient décalé latéralement d'une dizaine de cm (à 200 km/h). Ca devrait entrer dans le cône qui est nettement plus large.

L'étanchéité n'est pas un souci. Si les TX-RX sont au fond de bouts de tube (5-6 cm), la flotte ne remontera sûrement pas.
Alors là, j'ai comme un gros doute... dansons sous la pluie...
Et si on rends le dispositif étanche, il est également sourd...

Donc je ne vois pas comment s'en sortir autrement qu'avec des capteurs faits pour et... chers...
 

PieM

Senior Member
La solution US sera de toute façon plus chère, même avec des capteurs non étanches. De plus les capteurs US au fond d'un tube, ça ne marche pas. Il faut des transducteurs particuliers.
La solution gyro et accéléromètre a aussi l'avantage d'être compacte car contenue toute entière dans le boitier du système.
 

ludo0404

Senior Member
Concrètement, je commande ca : un gyro (SEN05091P)
(j'ai deja les 14m2)
Que dois je commander d'autre ?

Les capteurs us me fond un peu peur dans le sens où si la moto chute, ils risquent d’être endommagés...
 

PieM

Senior Member
Si on arrive à se recaler à Chambley, le reste, c'est du gâteau !
:rolleyes: 40 ms pour faire la moyenne de 200 mesures ana, ça fait 2 mètres à 200 km/h. On doit avoir de la marge même à Chamblay !

Concrètement, je commande ca : un gyro (SEN05091P)
(j'ai deja les 14m2)
Que dois je commander d'autre ?

Les capteurs us me fond un peu peur dans le sens où si la moto chute, ils risquent d’être endommagés...
l'accéléromètre et quelques bricoles pour faire le circuit.
entre autres un ajustable multitours de 10k ....
 

ludo0404

Senior Member
Ca marche.
J'ai lu que pour supprimer les bruits du servo, il faut mettre des condo, pouvez vous m'orienter sur la valeur ?

"Pour les calculs et le nombre d'entrées/sorties, un Picaxe un poil plus puissant serait utile, surtout si on envisage 3 feux..."
Il y aura au max 2 feux, un 08m2 ne suffira pas ?
 

PieM

Senior Member
Il faudrait faire un bout de schéma avant.
Quel type de servo ? quelle tension d'alim ? Ce qu'il faut c'est bien filtrer l'alimentation Picaxe et capteurs et la rendre indépendante du reste. Voir les schémas de MGU dans "chrono agility"
Le 08M2 n'est pas suffisant.
2 feux, c'est deux sorties . Il faut au moins 3 entrées ana, voire 6 si on veut régler finement les fin de courses sur chaque projo, sans compter un éventuel inter ou BP. Quel est le problème d'utiliser un 14M2?
 

ludo0404

Senior Member
Le 08M2 n'est pas suffisant.
2 feux, c'est deux sorties . Il faut au moins 3 entrées ana, voire 6 si on veut régler finement les fin de courses sur chaque projo, sans compter un éventuel inter ou BP. Quel est le problème d'utiliser un 14M2?
Non non, aucun problème, juste pour savoir !
Je vais m'atteler à faire un schema avant de passer la cde alors
%Encore merci !
 

BESQUEUT

Senior Member
40 ms pour faire la moyenne de 200 mesures ana, ça fait 2 mètres à 200 km/h. On doit avoir de la marge même à Chamblay !
C'est pas ça le problème !
Tant que la moto reste inclinée au même angle (longue courbe) le gyro est stable...
Donc on ne peut considérer que la moto est passée par la verticale que si elle restée stable pendant plus de temps que la plus longue courbe...
Il y a forcément un temps maxi (la moto ne peut pas tourner indéfiniment du même coté...)
Mais pas sur que la plus longue ligne droite soit plus longue (en temps) que la plus longue courbe...

C'est pourquoi, je reste persuadé qu'il faut aussi un accéléromètre pour détecter le passage par la verticale, y compris dans un enchaînement entre une courbe à droite et une courbe à gauche.

Accessoirement, je suppose que vous parlez de moyenne mobile. Dans ce cas, il faut 200 mémoires pour le gyro, et peut-être aussi quelques centaines si on veut lisser les accélérations.
 

BESQUEUT

Senior Member
Une nouveauté qui a peut-être un intérêt pour ce montage...

module-accelero--gyro--magneto-9-axes.
Ca existe aussi en version module-compas-click-board un peu moins cher
A priori le champ magnétique n'étant ni influencé par la force centrifuge, ni par les vibrations, ça pourrait donner de bons résultats !
Il n'y a pas de dérive à craindre. Par contre, il faut éloigner le bidule des pièces en acier volumineuses.
Je n'ai pas encore réfléchi au calcul à faire, mais ça promet... (géométrie 3D...)
On a déjà un cas simple (en supposant grosso modo que le champ magnétique est principalement Nord/Sud)
quand la moto est Est/Ouest (ou l'inverse) et que Z est l'axe avant arrière de la moto,
l'inclinaison est donnée par les axes X et Y.
Pour les autres directions, il y a un peu de calcul...
Quand la moto roule vers l'axe des pôles, il n'est à priori plus possible de définir l'inclinaison...
==> encore une fois, on arrive à la combinaison d'un gyro (qui donne la variation d'angle mais qui dérive) et d'un autre procédé pour recaler le gyro quand c'est possible qui donnera une solution fiable.


Autre remarque concernant les US:
- avez-vous déjà utilisé un camescope ou un magnétophone en plein vent ?
==> il me semble que le capteur US (qui n'est autre qu'un microphone sensible aux aigus) va être rapidement saturé par le bruit du vent !
 
Last edited:

PieM

Senior Member
C'est pourquoi, je reste persuadé qu'il faut aussi un accéléromètre pour détecter le passage par la verticale, y compris dans un enchaînement entre une courbe à droite et une courbe à gauche.
Dans le cas d'enchaînements, la dérive ne devrait pas être importante. Une dérive de gyro est une fonction du temps. Reste à confirmer pour celui ci.

Mais pas sur que la plus longue ligne droite soit plus longue (en temps) que la plus longue courbe...
D'autre part, le calibrage éventuel ne se fait que quand on est certain que le gyro est revenu à une position proche de 0. Donc cela suppose que l'intégration du signal est revenue à une valeur proche de 0. Ce n'est pas une question de temps ni de longueur de courbe.

Accessoirement, je suppose que vous parlez de moyenne mobile. Dans ce cas, il faut 200 mémoires pour le gyro, et peut-être aussi quelques centaines si on veut lisser les accélérations.
Absolument pas. Il s'agit de faire la moyenne de 200 mesures consécutives.
Quant aux accélérations, au pire, il s'agit de mettre un simple filtre passe bas analogique.

Une nouveauté qui a peut-être un intérêt pour ce montage...
Pas trop nouveau et inutilisable sur une moto, même avec des magnétomètres compensés.
 

BESQUEUT

Senior Member
Dans le cas d'enchaînements, la dérive ne devrait pas être importante
Sans ampli op, et sauf erreur de ma part, un Picaxe mesure 5mV, soit 7.5°
Au bout d'une seconde, si on trouve que l'angle est de 30°, c'est en fait n'importe quoi entre 26.25° et 33.75°
Et on continue à chaque seconde qui s'écoule...

D'autre part, le calibrage éventuel ne se fait que quand on est certain que le gyro est revenu à une position proche de 0. Donc cela suppose que l'intégration du signal est revenue à une valeur proche de 0. Ce n'est pas une question de temps ni de longueur de courbe.
En supposant que par hasard l'inclinaison due à une longue courbe corresponde à peu près à la dérive, on va recaler à zéro alors que la moto est en fait penchée.
Du coup, on va à nouveau être proche de zéro alors que la moto est encore plus penchée. etc...
Ce système de calage de la dérive susceptible de dériver lui-même ne me semble pas sain.

Ce n'est pas parce que la variation d'angle est nulle et que l'angle est proche de zéro que la moto est verticale... sauf si cette situation dure depuis tellement longtemps qu'en fait il est impossible que ce soit une courbe régulière.
Nous sommes dans l'attente de véritables mesures de la dérive. Peut-être est-ce un faux problème... peut-être pas...
Pas trop nouveau et inutilisable sur une moto, même avec des magnétomètres compensés.
Nouveau pour le site indiqué. Je ne me rends pas bien compte de la quantité de fer présent sur une moto. A priori, il doit y avoir plus d'aluminium et de composites que d'acier, et on peut placer le détecteur où on veut pour l'éloigner au maximum des masses en acier. Mais je veux bien vous croire.
La compensation est obligatoire, par exemple au démarrage, moto verticale, ou sur sa béquille avec un angle connu.
On n'a pas besoin d'une très grande précision (puisque l'angle reste donné par le gyro) mais d'un repère capable d'éviter la dérive.
 
Last edited:

jojojo

Senior Member
Ben moi, je reste "agricole", soit rivé au sol.

Encore une fois, c'est la seule référence valable et simple d'accès, dans ce cas de figure.

Une idée de cogitation : la moustache (mais, en plus robuste et technique, hein !).

Si quelque chose de rigide, repose sur le sol, si la moto s'incline, la pression varie.

Mécaniquement, sûrement faisable.(Je pense aux roulettes du vélo de mon petit fils).

Deux jauges de contraintes seraient idéales.

Bon. Dans ce cas, on échappe à quasiment toutes les complications précédentes.

Juste un peu de mécanique, pas insurmontable.

Bonne nuitée.
 
Last edited:

jojojo

Senior Member
Ben, désolé, mais on est en mode "brain storming", là, non ?

Le plancher des vaches, je suis sûr que la solution passe par la.
 

BESQUEUT

Senior Member
Ben, désolé, mais on est en mode "brain storming", là, non ?
Le plancher des vaches, je suis sûr que la solution passe par la.
Oui oui oui : bien sur ! Et c'est peut être faisable.
Et ma solution "magnétique" est elle aussi bien attachée au plancher des vaches. mais PieM trouve que la présence de quelques kg de ferraille a proximité peut nuire à la mesure...
C'est juste votre image qui va surement beaucoup plaire aux amateurs de moto de compétition.
(et mon terme de "ferraille" aussi d'ailleurs, mais fo bien rigoler un peu...)
 
Top