Телеметрия для драга своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 06.10.2024

Каждый гонщик-автолюбитель сталкивается с проблемой выбора способа фиксации показателей заездов. Иначе это называется телеметрией. В статье говорим о системе хронометража для спорта.

Кто бы что ни говорил, но гонки — один из самых экстремальных, будоражащих нервы и зрелищных видов спорта. Если вы интересуетесь (сами катаетесь или смотрите со стороны), то уже, вероятно, в курсе, что для учета показателей обязательны определенные системы хронометража для спорта — именно о них говорим в статье. Ниже даем ответы на самые частые вопросы пользователей о телеметрии для гонок.

Что такое телеметрия?Под этим названием предполагается совокупность методов сбора данных и измерения показателей, которая помогает сформировать требуемые данные об скрытых объектах. Не очень ясно? Тогда немного проще: телеметрия для гонок — это специально разработанная система, на основе ее сведений можно получить полную информацию, касающуюся заездов — скорость, отчеты о торможении, сведения о техническом состоянии авто, время реакции, полное и чистое время прохождения пути и т.д.
Как работает гоночная телеметрия?Это целая система датчиков, которые постоянно работают, транслируя на компьютеры команды не меньше десять мегабайт информации на каждом круге заезда. Все эти сведения в формате графиков отправляются на устройства представителей команд. В профессиональных алгоритмах показаны разные действия гонщика и перемещение болида, сведения о скорости, о давлении, температуре и прочих параметрах.
Сколько стоят такого рода системы хронометража для спорта?Профессиональные команды используют очень дорогие алгоритмы записи телеметрии. Любители же или начинающие гонщики нередко обходятся и совсем без них. Но в противном случае будет непросто проанализировать заезд, сделать работу над ошибками и т.д.
Почему еще необходима телеметрия начинающим?Если у гонщика нет персонального тренера, который может прокатиться с ним несколько кругов и дать подсказки по улучшению, а также нет команды, способной проанализировать траектории на разных участках пути, то без телеметрии обойтись не получится. Именно она окажется отличным соратником в поиске заветных десятых долей секунд, по которым считаются лучшие заезды. Они нужны на перспективу и развитие.
Какие есть варианты для любителей и новичков?Один из недорогих методов — приложение для телеметрии, которое было придумано для анализа процесса гонки онлайн. Программа предлагает 4 типа статистики — полное и чистое время, реакцию и скорость. Подходит для смартфонов и на Android, и на iOS. Приложение удобно и просто в применении — вы быстро разберетесь, как внести всех спортсменов, определить для них номера и даже обозначить мощность мотора болида.

Скорость и чувство драйва – вот то, что испытывает фанат автоспорта, когда наблюдает за заездом. С приложением Race 09 гонки стали доступнее. Детальнее о принципе работы приложения для всех поговорим в статье.

На болиде вмонтировано около 100 разных датчиков. Системы беспрерывно функционируют и через каждый круг отправляют множество информации на записывающие устройства, дополнительно – в каждом автомобиле установлено бортовое устройство, которое все данные регистрирует в лог-файлы. Cистема записи беспроводного хронометража для гонок фиксирует все движения машины и действия гонщика, данные о времени, скоростях и прочих параметрах. Как правило, подобный дорогой софт используют либо известные команды, либо учредители.

Жаль, но обычным любителям автоспорта обычно не по карману покупка такой телеметрии. Специально для них программисты разработали приложение для телеметрии Race 09. Детальнее расскажем о том, как оно работает.

На начальном этапе на телефон скачивают прогу, которая предназначена для телефонов. Она есть в открытом доступе на Google Play и App Store, поэтому любой желающий может бесплатно ее установить, не потратив ни копейки. Еще один большой плюс – эта телеметрия подходит и для телефонов на IOS, и для устройств на Android.
На втором этапе – после скачивания приложения – участники заезда обязаны зарегистрироваться, то есть вставить технические параметры авто. Фиксируется марка и модель авто, фото спорткара и мощность двигателя. Все данные фиксируются на дисплее телефона. ПО постоянно будет синхронизировать и выводить все данные о соревнованиях на дисплей смартфона.
На завершающем этапе достаточно открыть Race 09 и отслеживать изменения во время гонки. Если появятся любые предложения или ошибки, можно связаться с разработчиками – они всегда на связи и готовы усовершенствовать приложение. По словам разработчиков, перед запуском телеметрия для драг-рейсинга неоднократно тестировалась на наличие багов, поэтому проблем с софтом не должно возникнуть. При функционировании исключены задержки при фиксировании результатов, так как полностью исключен человеческий фактор, и фиксирование данных полностью автоматизирована.

Поговорим немного о технических характеристиках:

ПО разработано на основе высокочастотных датчиков створа с инфракрасными сенсорами и итальянских микроконтроллеров Atmel – подобные составляющие исключают ошибки в точности фиксируемой информации. Также телеметрия для гонок используется для драгов на 1/8 мили и 1/4 мили, для заездов парного и фигурного вида. ПО работает на SSL-протоколе защиты, который обеспечивает безопасность передачи всех данных.

Итак пару кликов мышкой и следующие девайсы едут в гости:
GPS модуль — UART M8n GNSS GPS Module
Блюпуп модуль — HC-05 Bluetooth Module
Модуль USB-TTL — CH340G USB TO TTL Module для программирования GPS BT модулей.
Модуль зарядки для LiON аккумулятора — TP4056 Lithium Battery Charger Module — для заряда аккумулятора от 5в, а модули будут питаться напрямую от 3.6-4.2в акуумулятора, поэтому отдельный преобразователь не нужен.
Аккумулятор 18650 — на самом деле покупать новый нет ризона — такие можно найти из старой батареи ноута (даже в дохлой батарее как правило 3шт полуживых, а то и близких к номинальной емкости найти можно).
А так же выключатели 10pcs Interruptor on-off mini Slide Switch
Выключатели взял т.к. не оказалось никаких под рукой. По сути нужен один двойной:

Нужен он для развязки питания модулей. В GPS модуле есть батарейка и при отключении внешнего питания блютус модуль начинает по общему проводу сосать эту батарейку, что в итоге приводит к сбросу настроек GPS модуля!

Цена комплекта GPS+Bluetooth = $15, модуль зарядки был в загашнике (брал за 3$ десяток).
Т.е. итого если закупать все — бюджет изделия

Схема подключения будет следующая — модифицированная из статьи выше (да, я художник, я так вижу ;) не пинайте палками за кривые линии):

Но перед тем как собирать — сначала нужно отстроить модули.
Первым идет Bluetooth — подключаем USB-TTL адаптер к модулю 4мя проводами соединяя RX-TX модулей между собой, т.е. как и на схеме выше RX идет на TX, TX — на RX (а не RX-RX, TX-TX)
Зажимаем на BT модуле единственную кнопку для перевода в режим программирования и вставляем USB-TTL в комп. Ждем секунды 3-4, отпускаем кнопку.

Берем любую терминальную программу, я например использовал termite, выбираем COM порт, на который установился наш USB-TTL адаптер, выставляем скорость 9600 (хотя бывают и модули на другую скорость настроенные), настройки символа перевода строки = CR+LF и шлем команды на повышение скорости и задание имени:
AT+UART=115200
AT+NAME="10Hz_GPS" (имя может быть любое)
Линки по настройке BT модулей легко гуглятся, например: Линк1 Линк2

Далее необходимо настроить GPS модуль. Сразу скажу через андроид приложение GPS 10hz Autosetter в один клик у меня не вышло это сделать. Поэтому пришло ковырять глубже.
Подключаем GPS модуль аналогично BT к компу.

Устанавливаем программу u-center
После запуска выбираем COM порт и скорость 9600 (опять же может быть другая)
После подключения справа внизу должна замигать зеленая лампочка и если вы не сидите в подвале, то через некоторое время появится сначала время а потом и спутники.
Далее открываем меню конфигурации (Ctrl+F9):

Здесь нас интересует раздел GNSS:

Выставляем птички в первых двух колонках на скрине — в данном конфиге модуль будет работать с обычными GPS спутниками + с GLONASS
После выставления обязательно прожимаем кнопку Send снизу окна.

Далее настраиваем скорость обновления GPS координат — меню RATE(Rates)

Ставим в поле Measurement Period — 100ms, поле с частотой серое поменяется на 10Hz
После выставления обязательно прожимаем кнопку Send снизу окна.

Ну и выставляем скорость взаимодействия с BT модулем — меню PRT(Ports) — выбираем в выпадающем списке Target "1 — UART1" (скорее всего оно и будет активно) и меняем скорость (Baudrate) на 115200.

После выставления обязательно прожимаем кнопку Send снизу окна.

Вот тут после смены скорости нужно будет отключиться от модуля и сменить скорость на 115200, после чего опять открыть меню конфигурации (Ctrl+F9), выбрать меню GFG(Configuration), поставить точку на Save Current Configuration и снизу опять Send. После этого настроенный конфиг сохранится в модуле.

На всякий случай после настройки лучше отключить модуль и подключить заново — посмотреть сохранились ли наши настройки.

Все, теперь дело за паяльником — соединяем все согласно общей схемы, включаем.

В общем если все гуд — останавливаем логирование и идем в закладку статус, должны получить похожую картинку (точнее такой она станет, после того как пройдет холодный старт, это может занять от 20 секунд в чистом поле, до десятка минут в закрытом пространстве)

Упаковываем в коробочку под размер запчастей или печатаем на принтере. Все, устройство готово к эксплуатации. В моем случае правда коробочку не нашел и на помощь пришла синяя изолента ;) :

Как показала практика — такое решение даже проще — не нужно делать крепление для коробочки, почти в любую машину отлично вставляется между торпедо и лобовым и надежно там сидит.

По софту:
Самое популярное и стабильное приложение для автоспорта — RaceChrono, отлично работает с самоделкой имеет отличный функционал. Бесплатная версия ограничена, но вполне для ознакомления хватит.

В дальнейшем рекомендую купить хотя бы аддон работы с модулями. Это даст возможность также снимать и записывать в сессию данные с OBD2 канала (OBD2 v1.5 рекомендую к покупке сразу) и главное экспортировать полные сессии на комп. Да, прямо в программе можно анализировать сессии, в походном режиме, но на компе это гораздо удобнее.

Далее, как я ранее говорил используя Bluetooth GPS можно подменить системный внутренний GPS на внешний — как результат абсолютно любое приложение будет работать с внешним модулем, начиная от Google Maps и заканчивая теми же приложухами для автоспорта.

Из альтернатив RaceChrono могу порекомендовать TrackAddict — по функционалу очень похожа, плюс в бесплатной версии можно снимать видео, экспортировать сессии полностью и писать данные с OBD2. Чуть менее стабильная и при записи сессии должна быть открыта (если свернуть — засыпает и ничего не пишет).

Для замеров 0-100 и похожего еще пачечка софта:
Speed Logic
RaceDroid
Drag Racer

Про то, как делать видосы из заэкспорченных сессий и видео с регистратора в эту тему уж точно не лезет, да и спать охота. Поэтому коротко — софтина называется RaceRender от создателя TrackAddict (поэтому выхлоп с нее в рендере проще воспринимается немого). Программа отличная, можно брать, ну а для тех, кому подешевле — на нее ключ гуглится в 1 минуту.
Пример видоса, на нем только нет данных с OBD, но можете представить что там можно визуализировать все, что отдает мозг машинки.

Ну и для анализа сессий на компе — Circuit Tools от разрабов RaceLogic.

На этом все, я спать, всем удачи.

PS: Совсем забыл, GPS модуль отлично гонится дальше.
Время опроса например можно выставить в 66

и получить 15ГГц

Можно и до 18 гнать в этом конфиге, и судя по даташиту и больше, но упирается в полосу пропускания UART порта в сторону bluetooth. Т.е. если затюнить оставив только GPS без глонаса и выкинув служебные пакеты, то думаю вполне достежимо.
Другой вопрос, что на точность это никак не влияет, разницы с 10Гц в движении нет, и я бы даже сказал в стационарном положении еще и хуже — дребезжание скорости вместо 0-0.4кмч на месте при 15Гц скажет уже до 1км/ч.

На данный момент в нашем распоряжении имеется телеметрия, которая позволяет производить хронометраж на мероприятиях формата Drag Racing и Ралли Спринт. Физически, это две разные системы со своим функционалом и своей стоимостью.

Стартовый светофор(телеметрия Drag Racing)

В максимальной комплектации телеметрия для Drag Racing состоит из управляющего блока, датчиков старта, датчиков stage\prestage, датчиков 60FT, датчиков скорости, датчиков финиша и светофора с блоком starge\prestage. Старт, финиш и контроллер управления связываются друг с другом по радиоканалу. Фирменный протокол работы в радиоканале обеспечивает реальную точность до 0.001 сек. Точность системы подтверждена работой на десятках мероприятий по всей стране.

Датчик стартового\финишного створа(Ралли Спринт)

Телеметрия для Ралли Спринт включает в себя управляющий контроллер и датчик створа. Модули работают в беспроводном канале связи. В максимальной комплектации возможно дооснащение вторым датчиком для мероприятий с раздельным стартом и финишем, а так же светофором для автоматического выпуска участников. Особенностями этого комплекта телеметрии является максимальная автоматизация процессов проходящих на мероприятии. Система способна обрабатывать данные по любому числу машин на трассе, в том числе и на трассах, где разрешен обгон. Телеметрия настроена на максимальную производительность и скорость работы. С этим комплектом мы можем увеличить скорость заездов до двух раз! Этому способствует не только данное оборудование, но и весь наш опыт, с помощью которого нами выстроены рекомендации по максимально оптимальному проведению мероприятия, которые идут “в комплекте” с системой. В отдельных случаях данная система способна работать и на мероприятиях формата кросс. При необходимости, система комплектуется стартовым табло и может работать на мероприятиях по параллельному спринту.

Программа управления(телеметрия Drag Racing)

Обе системы оборудованы блоками трансляции данных по WiF. Что это означает? При подключении роутера WiFi к системе, к ней смогут подключаться зрители и участники. Это позволит им видеть всю аналитику по мероприятию. А смотреть есть на что. Как минимум, это моментальная информация по текущему заезду в том случае, если используется телеметрия Drag Racing, либо актуальные результаты и положение в ТОП-е пилотов, если используется телеметрия Ралли Спринт. А так же, данные по всем пилотам мероприятия, данные по прошедшим заездам в разрезе классов, данные по пенализациям, таблицы с лучшими результатами мероприятия и пр.

Скриншот данных по мероприятию из системы Ралли Спринт

Телеметрия для ралли в основном схожа по комплектации с традиционными системами в этой дисциплине. Имеет в своем составе стартовое полноцветное светодиодное табло, полностью автономное от электричества и автоматически синхронизирующее свое время с GPS, беспроводной и бесконтактный сенсор фальстарта с индикацией на табло, финишные створы, так же синхронизированные по GPS и выдающие астрономическое время на мобильные телефоны, либо планшеты оператора.

Стартовое табло для ралли или ралли спринта

Если у вас остались вопросы, либо вы желаете договориться об аренде данного оборудования телеметрии, либо договориться о нашем сопровождении ваших мероприятий, пожалуйста, воспользуйтесь формой обратной связи и мы в кратчайшие сроки ответим вам!

Читайте также: