Speed Meter


Der Koffer (geschlossen)

Das Speed Meter (in Ampfing auch bekannt als "Der Koffer") ist sowas ähnliches wie eine Radarfalle für Fallschirmspringer (allerdings benutze ich kein Radar, sondern Lichtschranken). Es geht darum, die durchschnittliche Landegeschwindigkeit eines Springers über eine bestimmte Strecke (in einer bestimmten Höhe) zu messen. Wie macht man das ? Nun, eigentlich ganz einfach. Man mißt die Zeit, die der Springer zum Durchfliegen einer bestimmten Meßstrecke braucht und rechnet dann die Geschwindigkeit aus (wir erinnern uns an den Physik-Unterricht: v = s/t, also Geschwindigkeit = Weg/Zeit). Da der Weg bekannt ist (nämlich die Länge der Meßstrecke), ist das eigentlich ganz einfach.

Aber wie mißt man die Zeit ? Die (vorgegebene) Meßstrecke ist zwar 185 ft lang (56,322 m), aber da die Geschwindigkeiten bis in den Bereich von 100 km/h gehen, muß man schon mit 1/100 s Genauigkeit messen. Und womit mißt man das ? Die "Breite" der Meßstrecke sollte immerhin auch etwa 10 m betragen...

Es drängt sich auf, Lichtschranken zu benutzen - die erste wird unterbrochen, wenn der Springer in die Meßstrecke einfliegt, die zweite, wenn die Strecke vorbei ist. Man braucht dann nur noch vier Stative, um die Meßpunkte in den geforderten 5 ft (1,52 m) Höhe zu haben. Dann schaut man in den Conrad-Katalog und findet dort Infrarot- Lichtschranken, die eine Reichweite von 50 m haben - sollte doch reichen. Sind auch billig, lediglich etwa 20 € pro Stück.

Der Koffer (offen)

Weit gefehlt - geht nicht. Jedenfalls nicht mehr, wenn man die Randbedingungen betrachtet: diese Lichtschranken müssen in einer extrem hellen Umgebung arbeiten (wir springen meist bei schönem Wetter :-). Da reicht auch etwas Modulation und Filterung (etwa wie bei einer Fernbedienung) nicht mehr aus. Man muß da wirklich viel bessere Lichtschranken haben... leider sind die aber auch viel teurer (wenn man nicht gerade Glück bei ebay hat).

Letztendlich habe ich zwei Reflexlichtschranken der Firma Sick benutzt. Das sind Industrie-Lichtschranken, die in Fertigungsanlagen benutzt werden. Sender und Empfänger sind in einem Gehäuse, man braucht also auf der anderen Seite einen Reflektor (der sieht aus wie ein weißes Katzenauge, gibt es auch für Fahrräder). Mit diesen Lichtschranken ist auch bei direkter Sonneneinstrahlung noch sichere Funktion gegeben.

Nun braucht man natürlich ein Gerät, das die Signale der beiden Lichtschranken auswertet und die Geschwindigkeit ausrechnet. Dazu habe ich einen Microcontroller von Microchip benutzt (PIC16F877A). Eine Pegelanpassung für die Lichtschrankensignale, eine Spannungsversorgung, ein paar Schalter und ein 5-stelliges Display komplettieren das ganze. Die Software des Geräts mißt die Zeit und zeigt nach der Messung abwechselnd diese Zeit und die errechnete Geschwindigkeit (entweder in km/h oder mph) an. Um auch mal "punktuell" Geschwindigkeiten messen zu können, kann man die Meßstrecke auch programmieren (standardmäßig sind die erwähnten 185 ft aktiv, das kann man aber direkt am Gerät jederzeit ändern).

Der Controller

Um das ganze einigermaßen transportabel und stabil zu machen, habe ich die Schaltung nebst Batterie (ein kleiner 12 V Bleiakku) in einen Werkzeugkoffer eingebaut. Neben dem Gerät kann man auch die Lichtschranken und die notwendigen Kabel in diesem Koffer verstauen und hat so eine sehr gut transportable Lösung. Lediglich die Stative sind außer dem Koffer noch notwendig, um die Anlage aufzubauen.

Das ganze Projekt wurde von Sönke und Ulli initiiert - die kamen nämlich eines Tages zu mir und fragten, ob sowas geht (klar geht das, die Polizei kann es ja auch :-). Eine Woche später gab es dann die erste Prototyp-Lichtschranke, drei Wochen darauf den ersten Prototypen des Geräts und der Software, und nach 5 Wochen stand das ganze dann funktionierend in Ampfing auf der Landewiese (nach einigen Diskussionen mit Joey, der bei uns für den Flugplatz zuständig ist :-).

Falls irgend eine andere Dropzone oder sonst jemand an so einem Gerät interessiert ist, kann ich das natürlich noch einmal bauen. Einfach eine Mail an mich, dann können wir darüber diskutieren. Den Bauplan werde ich bis auf weiteres hier erst mal nicht veröffentlichen :-)