zaterdag 3 december 2016

De grote piep piep piep prijsvraag

Nee, er zit geen raar piepje of kraakje in mijn fiets. Nou ja, eigenlijk ook weer wel.
In mijn zoektocht naar de verdeling tussen rolweerstand en luchtweerstand ben ik mijn uitroltest aan het verbeteren. Ik heb nu de magneetsensor van de kilometerteller gebruikt om een piepje te maken bij elk contact. Een simpel stukje elektronica maakt een pieptoontje zolang de sensor contact maakt. Een defecte koptelefoon van mijn telefoon sloop ik en ik sluit de pieptoon aan op het contact van de microfoon. Die gaat vervolgens mijn telefoon in, zo heb ik geen last van de achtergrondgeluiden.

Op met telefoon zit standaard het programma "geluidsrecorder", daar kan ik de piepjes mee opnemen. Vervolgens zet ik het opgenomen bestand op de pc. De eerste keer had mijn telefoon er een amr bestand van gemaakt. Nog nooit van gehoord, maar het is via een website eenvoudig om te zetten naar een wav bestand waar ik wel iets mee kan. Het bestand is wel meteen 10 keer groter!
De tweede keer neem ik direct op in wav. Nu krijg ik echter een mega bestand van ruim 21 MB voor nog geen twee minuten piepjes. Ook dit bestand laat zich online echter weer prima converteren naar een wav bestand met 8000 samples per seconde. Ieder sample is maar 8 bits. De resulterende file is nu nog maar 890 KB groot.

Ik heb met een Matlab-achtig programma (scilab) de wav file ingelezen en de pulsjes gedetecteerd. Het resultaat is de volgende grafiek:

Er zitten bij hogere snelheid wat rare piekjes in de grafiek, maar die zitten ook echt in de brondata. Vermoedelijk reageert de sensor niet altijd hetzelfde of beweegt het wiel iets zijwaarts? Het gaat om meerdere duizendsten van seconden variatie. De ene keer duurt het blijkbaar langer voordat het contact aan gaat dan de andere keer. Valt in principe wel weg te filteren.
Uit de grafiek blijkt ook dat het parcours niet helemaal lekker is, er zitten een paar deuken in en waarschijnlijk is het niet helemaal vlak. Ik ga hier ook niet verder meer aan rekenen, het ging me in eerste instantie even om te kijken of de nieuwe snelheidsopnamemethode werkt. Wie in de buurt van Malden een mooie rechte, vlakke weg weet van minimaal 1500 meter lengte mag het zeggen! Liefst met een afdalinkje bij de start om een hoge snelheid te halen.

En dan nu de prijsvraag:
Ik heb een andere opname gemaakt. Mijn vraag is: wat is de topsnelheid. Reken maar met een wielomtrek van 1.45 meter. Diegene met de beste schatting (in km/u, met één cijfer achter de komma) heeft gewonnen. Prijs is eeuwige roem en een eervolle vermelding in een volgende blogpost. Dus kom maar op.

Hier is de opname, veel luisterplezier!

https://dl.dropboxusercontent.com/u/34760882/recording20161202182917_converted.wav



zaterdag 12 november 2016

bliksembezoek aan China

De bestemming van de reis, Shenzhen

Ik ben deze week drie dagen in China geweest voor het werk. Geland in Hongkong, daarna met een zeer snelle veerboot naar het vasteland van China, naar Shenzhen. Dat is een megastad die nog steeds in aanbouw is. Alleen aan de Chinese teksten zie je dat je in China bent, het zou net zo goed in Amerika kunnen zijn. Je ziet er geen armoede, allemaal moderne westerse auto's en heel veel torenhoge flats. Deels woonfabrieken, deel kantoren. Als je om je heen kijkt zie je de ene na de andere wolkenkrabber in aanbouw. Overal staan hijskranen bovenop. In één oogopslag zie je er werkelijk tientallen.

Het bedrijf waar ik te gast was, was zo te zien een keurig bedrijf. Uiterst professioneel met westerse apparatuur. Kinderarbeid lijkt me uitgesloten: een flink deel van de beroepsbevolking is nog jong en woont alleen door de weeks in de stad of zelf op het kantoor. Ik denk dat er sowieso weinig kinderen wonen in deze stad. De stad is vanaf 1980 in een kleine 30 jaar tijd gegroeid van 30.000 inwoners naar 12 miljoen. Je kunt veel van de Chinezen zeggen, maar lange-termijn plannen maken en dan ook uitvoeren, dat kunnen ze als geen ander. Iets van die daadkracht missen we in ons polderland wel. Hier doen we tientallen jaren over de aanleg van een stukje snelweg.

Eten in China is ook een belevenis. In een beetje restaurant ga je met je gezelschap in een eigen kamer zitten. Zo'n kamer heeft één of meerdere tafels, een eigen keukentje en een eigen toilet. Bijzonder is dat de tafels rond zijn en zijn voorzien van een groot draaiplateau midden op tafel. De gerechten worden in schalen op dat plateau gezet en iedereen kan zelf opscheppen. Steeds weer nieuwe gerechten worden aangevoerd totdat niemand meer eet. Het is niet de bedoeling dat je alles op eet, dan heeft de gastheer (of -vrouw) blijkbaar de weinig eten voor je gemaakt. Het opscheppen en eten met stokjes is lastig voor westerse kneuzen. Er is ook wel normaal bestek beschikbaar, maar hé, we zijn in China, we laten ons niet kennen. Het eten smaakt prima, maar vermoedelijk hebben ze ons niet het meest moeilijke eten voorgeschoteld. We zagen wel het menuboek, een enorm dik en zwaar fotoboek met de meest bijzondere gerechten. Dieren krijg je in hun geheel opgediend, dus met kop en staart. De wormen heb ik maar niet gekozen. Opvallend is dat je in het restaurant langs de aquaria loopt waarin je menu rondzwemt. Verser kan niet.

hulp bij het kiezen van het menu

De taal is natuurlijk een drama voor westerlingen. Het is echter opvallend hoeveel Chinese jongeren er zijn die heel behoorlijk Engels spreken. Hun uitspraak is soms wat wennen, maar de woordenschat is prima. Mijn Chinees gaat niet veel verder dan de getallen een tot en met zes en dank je wel (xièxie).

Qua reis was het voor mij een drama. Ik vertrok zondag rond lunchtijd van Schiphol ('s ochtends al erg vroeg wakker), je komt na 11 uur vliegen 's ochtends vroeg aan en dan moet je je door die hele lange dag worstelen. In het vliegtuig nagenoeg niet geslapen, je zit immers in je dag-ritme. Dan lange dagen praten met klanten. De dag van vertrek ben ik al ziek. Mijn zere keel van de dag ervoor is nu uitgemond in koorts. Ik worstel me weer door de dag. Rond middernacht gaat onze vlucht terug. Ditmaal duurt de vlucht 13 uur en slaap ik gelukkig als een blok (of liever gezegd, heel veel korte blokjes). 's Ochtends heel vroeg komen we in Amsterdam aan, nog steeds niet lekker in orde. Op weg naar huis parkeer ik na een halfuurtje even bij een tankstation om een halfuurtje te slapen. Daarna kom ik veilig thuis en kruip meteen weer mijn bed in. Weer slaap ik urenlang tot halverwege de middag. Ook de dag erna (vrijdag) ben ik nog ziek. Hakt erin, zo'n reisje! Vandaag (zaterdag) is de koorts weg en ben ik duidelijk aan de beterende hand.

Wat is nu de link met ligfietsen? Tja, eigenlijk geen. Ik wilde mijn eigen blog bekijken om te zien of er reacties waren op mijn laatste bericht. Helaas, blogspot komt niet door de Chinese great firewall. Ook google "doet" het niet, dus ook geen gmail en maps. Bing van Microsoft overigens wel, maar die gebruik ik eigenlijk nooit. Whatsapp werkt sinds enige tijd wel in China, daar zitten ook aardig wat gebruikers op, maar het Chinese WeChat is groter. Veel sites geven in eerste instantie geen response, soms komt dat een paar minuten later toch nog. Misschien zit er een Chinees mee te kijken en denk, ach, die buitenlander, kan geen kwaad?

Shenzhen is geen stad om per ligfiets te doen. Je ziet er sowieso weinig fietsers. Het verkeer is de hele dag door druk, er zijn geen fietspaden en automobilisten doen continu een wedstrijdje om van baan de wisselen in een file of om in- of uit te voegen. Diegene die het laatst knippert met zijn ogen wint. Hier geldt het recht van de sterkste. Voetgangers staan onderaan de ladder, als velonaut zul je niet veel hoger staan, je gaat het hier op de weg niet redden. Nog afgezien van de gezondheidsrisico's met de luchtvervuiling. De smogdeken is goed te zien.
Wat wel zou kunnen is om hier productie te doen van de velomobielen. Ze draaien er hun hand niet voor om en kunnen absoluut goede kwaliteit produceren, als je maar de juiste partner weet te vinden. Maar dan moet je wel denken aan tientallen velomobielen per week, niet tientallen per jaar. Een Chinese velomobiel zou nog niet de helft kosten van wat we nu betalen, ondanks de hoge transportkosten. China gaat voor de grote sprong voorwaarts, met kleine stapjes, maar wel heel veel kleine stapjes tegelijkertijd.

Ik hoop er nog eens terug te komen!

dinsdag 1 november 2016

Rekenen aan een uitrolproef

In een vorige bericht ontstond wat discussie over bij welke snelheid de luchtweerstand groter wordt dan de rolweerstand plus aandrijvingsverliezen.
Hoewel niet mijn vakgebied, wil ik toch een poging wagen er wat wetenschappelijker naar te kijken en er een meting aan te doen.

Als we met een constante snelheid te fietsen, zijn er netto geen krachten in het spel volgens de eerste wet van Newton. De aandrijfkracht (F) is dan gelijk aan de krachten die we aan de verlieskant kennen: aandrijfverliezen (Fa), rolweerstand (Frol) en luchtweerstand (Flucht).

F = Fa + Frol + Flucht

De aandrijfverliezen en de rolweerstand zijn constante krachten, luchtweerstand is evenredig met de snelheid in het kwadraat.
In formulevorm:

Frol = c1
Flucht = c2 * v2

Dit zijn erg versimpelde vergelijkingen. In de constante c1 zitten onder andere de rol-eigenschappen van de band, de druk in de band en het gewicht dat drukt op de band. In de constante c2 zitten onder andere luchtdichtheid en frontaal oppervlak.

Om een en ander goed te kunnen meten, moet je het geleverde vermogen kunnen meten. Dat kan met een powermeter in je fiets. Een goede maar peperdure oplossing is een SRM meter. Een budgetoplossing (minder dan 100 euro) is er gewoonweg niet. Ga ik nog wel maken, maar daarover een andere keer. Wat wel een stuk eenvoudiger kan, is een uitrolproef. We meten dan weliswaar niet de aandrijfverliezen, maar rolweerstand en luchtweerstand zijn in theorie wel af te leiden.

Stel we rijden 50 km/u en laten ons uitrollen op een vlakke weg, met windstil weer.
De krachten die op de totale massa m (fiets + berijder) werken zijn Frol + Flucht. We ondervinden dan een versnelling a volgens de tweede wet van Newton: F = m * a. De versnelling zal een vertraging zijn, maar dat is rekenkundig slechts een minteken. Tijdens het uitrollen kunnen we tijd en afstand (of snelheid) precies bijhouden. Versnelling is hoeveel de snelheid per seconde verandert. We kunnen nu voor een willekeurig moment tijdens het uitrollen de versnelling a bepalen. Massa m is constant, dus we weten de totale kracht F. Nu nog uitzoeken hoe het te verdelen over Frol en Flucht. Omdat we ook snelheid v weten, houden we alleen de twee constanten over. We moeten dus twee meetwaarden gebruiken en vinden dan beide constanten. Door meerdere meetwaarden te gebruiken, kunnen we wat meetruis wegmiddelen en kunnen we een grafiek maken van Frol en Flucht uitgezet tegen de snelheid. Het enige wat een goede meting in de weg staat is een nauwkeurige registratie van tijd en afgelegde weg. Een handige optie is om de pulsen te meten van de magneetsensor van de fietscomputer. Die zit standaard in praktisch alle velomobielen. We moeten dan wel precies de wielomtrek weten, maar dat is niet zo moeilijk te achterhalen. De magneetsensor is normaal gesproken een maakcontact als het spaakmagneetje bij de sensor komt. Dat kunnen we met een klein computertje eenvoudig meten. De omtrek is ca 1.5 meter. Stel we rijden 15 m/s (54 km/u), dan zijn dat 10 omwentelingen per seconde. Stel het uitrollen duurt 1000 meter, dan zijn dat 667 meetwaarden. Alleszins te behappen voor een simpele microcontroller met enkele kB aan geheugen. Tijd kunnen we heel nauwkeurig meten, de nauwkeurigheid hangt vooral af van de wielomtrek.

Maar dat bewaar ik tot een volgende keer, kost me nu iets te veel knutseltijd. Ik heb even geëxperimenteerd met het inspreken op mijn telefoon van de snelheid. Ik dacht, dan zoek ik later de tijd wel op door de opname af te spelen. Werkt niet door de enorme ruis (ik reed met kap). Pas later bedacht ik dat ik veel beter een filmpje kon maken van de snelheidsmeter. Tijd en snelheid zijn dan veel nauwkeuriger vast te leggen.

Zo gezegd, zo gedaan. Ik heb een redelijk rechte weg gevonden, dicht bij huis en op het oog ook vlak. Er stond bijna geen wind en wat er was kwam van opzij. Ik heb geprobeerd om heen en terug te rijden over dezelfde weg, maar ik moet dan het fietspad aan de andere kant van de weg nemen. Dat lag vol bladeren, eikels etc. Een andere meting mislukt omdat ik blijkbaar niet op de goede knop gedrukt had (foto ipv video...). Na een paar sprintjes begon mijn hamstring wat te protesteren zodat ik het uiteindelijk bij één redelijke meting heb gehouden. Beginsnelheid 54 km/u, DF met minivizier en Durano banden op maximale toegestane druk. Totaal gewicht ca 93 (ik) + 25 (DF) + 5 (bagage) = 123 kg. Temperatuur ca 15 graden.
Ik heb het filmpje seconde voor seconde bekeken en de snelheid genoteerd, ca 180 seconden. Dat is nog best een klus kan ik je zeggen! De gegevens zijn in Excel ingeklopt en dan komt er een grafiek uit waar wat kleine hobbels in zitten. De meest onlogische hobbels handmatig wat weggeinterpoleerd. Soms zie in je een seconde video twee tellerstanden, de een is logischer dan de ander. Hier is het gefilterde resultaat.



Aan de hand van deze grafiek is de versnelling op te maken. Die heb ik geprobeerd te bepalen door op tijdstip t te kijken wat de snelheid is op t-5 en t+5. De versnelling is dan het verschil in snelheid gedeeld door 10 seconden. De grafiek hiervan is een drama:

versnelling als functie van de snelheid

Ik heb de snelheidsgrafiek uitgeprint en ben met een liniaal raaklijnen gaan tekenen. De richtingscoëfficiënt is de versnelling. Wiskunde is voor mij wel de nodige jaren geleden, maar ik hoop dat ik dit kunstje toch redelijk goed heb gedaan. Voor 7 punten op de snelheidsgrafiek heb ik de raaklijnen zo goed mogelijk gegokt en dan krijg je de volgende figuur:

versnelling als functie van de snelheid
Met een beetje fantasie tonen beide grafieken hetzelfde plaatje.

Het probleem is echter dat de grafiek niet voldoet aan de verwachting. Ik had beredeneerd dat
F = m * a = c1  + c2 * v2
Dus a is een tweedegraads functie van v. Maar tweedegraads functies zijn parabolen. Ik heb toch de nodige moeite om in deze grafiek een parabool te herkennen. Wat dat betreft levert deze hele exercitie niet op wat ik gehoopt had.
Maar we kunnen nog wel wat andere interessante gegevens produceren. Het vermogen P = F * v = m * a * v.
We hebben a berekend, m en v zijn ook bekend, dus heb ik het vermogen als functie van de snelheid uitgerekend en in de grafiek gezet.


Opvallend is dat de grafiek lijkt te bestaan uit twee rechte stukken, met een knik bij ca 24 km/u. Is dat het punt waar de luchtweerstand opeens een grote rol gaat spelen? In ieder geval lijken de waarden aardig overeen te komen met de berekeningen met het model van Kreuzotter.
Het enige dat nu nog ontbreekt is het verlies dat optreedt bij de aandrijving: ketting, kettingbuizen, tandwielen etc. Helaas weet ik geen eenvoudige methode om dat te meten. Deze verliezen zijn meestal erg klein ten opzichte van de rol- en luchtweerstand. En een live vermogensmeting is ook wel prettig, die meet ook de effecten van slappe banden, tegenwind, stijging, ongesmeerde ketting etc, etc.
Ongetwijfeld hebben andere mensen vergelijkbare testen gedaan en hier ook al over gepubliceerd. Ik leer graag van hun ervaringen, dus kom maar op met de opmerkingen of links naar interessante sites.


zaterdag 29 oktober 2016

Intellifiets op Google Streetview

Een paar maanden geleden kwam ik op mijn woon-werk verkeer zo'n camera-auto van Google tegen.


Vanochtend dacht ik er weer aan. Eens kijken of ik al "online" ben. En ja hoor, sta er keurig op. Weliswaar met een geblurred  hoofd, maar de Intellifiets staat er op. Van achteren zie je nog het startnummer van Cycle Vision 2016.




Nog meer liggers gesnapt door Google?

zaterdag 15 oktober 2016

snelheid en vermogen

Deze week was er op het ligfietsforum van google groups (https://groups.google.com/d/forum/ligfiets?hl=nl) een discussie over snelheid met een ligfiets. Ik heb er even over nagedacht, en het is eigenlijk wel bijzonder. Als je racefietsen en ligfietsen vergelijkt, dan vergroot ligfietsen de snelheidsverschillen tussen sterke en zwakke rijders. Bij een velomobiel wordt het nog extremer. Dat is eigenlijk heel logisch.
Op een racefiets heb je al snel dat je tegen een muur van lucht moet opboksen. Je ziet in de praktijk dat de doorsnee racefietser ongeveer 30 km/u haalt. Doe je het ietsje minder, dan is het 27 km/u, doe je goed je best dan rij je 33 km/u. Ik moet hard werken om 35 km/u te gaan, dat kan ik net een uur volhouden. In mijn toerfietsclub houden we wel eens een individuele uurrecord race. Bijna iedereen zit tussen de 33 en 38 km/u. Het clubrecord is in handen van een jeugdige wedstrijdrijder, met ca 41 km/u.
Om 30 km/u te rijden, moet ik ca 175 Watt produceren, voor 35 km/u is dat al 250 Watt en met 400 Watt zou ik 41 km/u kunnen rijden. Het benodigde vermogen schiet omhoog omdat luchtweerstand kwadratisch met de snelheid toeneemt. De overige weerstand (rolweerstand, aandrijfverliezen) gaan evenredig met de snelheid. De dominante factor is luchtweerstand.

Nu naar de velomobiel. De rolweerstand is hoger door de kleinere wielmaat en het flink grotere gewicht. Wel zijn de banden meestal breder, dat verlaagt de rolweerstand wel weer. Het extra wiel t.o.v. een racefiets maakt in theorie niet uit, wel zal het gewicht daarmee wel weer hoger uitkomen. De aandrijfverliezen zijn zeker groter door de kettingbuizen en de extra geleidewielen. Daarnaast verlies je nog energie doordat het frame mee buigt en de schokdempers ook niet alle energie teruggeven. De luchtweerstand daarentegen is laag, en voor iedereen gelijk. Of je nu zwaar of licht bent, lang of kort, als je in een velomobiel zit is de luchtweerstand voor iedereen ongeveer gelijk. Gaat niet helemaal op als je toevallig in een kleiner model past zoals een Quest QS.

Nu nemen we een een minder sterke rijder (m/v) in gedachten. Met zijn beperkte vermogen moet er een aanzienlijke rolweerstand en aandrijfverliezen overwonnen worden. Het aandeel luchtweerstand is bijna verwaarloosbaar. Ook moet de grote masa versneld worden na iedere kruispunt of bocht en als het stuk tot de volgende hindernis te kort is, kom je niet op je normaal haalbare snelheid. Sommige rijders gaan daarom harder op een racefiets dan in een velomobiel. Een rijder met zeg 10% meer vermogen, zal ook bijna 10% harder gaan, immers luchtweerstand hebben we nog niet zo veel last van en overige weerstand is evenredig met de snelheid. Ik schat dat luchtweerstand pas tussen de 40 en 50 km/u dominant begint te worden. Een sterke rijder met het dubbele vermogen zal zo makkelijk 10-20 km/u harder kunnen rijden dan de minder bedeelde rijder. Zet ze allebei op een racefiets en het verschil is nog maar een paar km/u. Het is daarom niet zo gek dat de beste velomobiel racers vaak lang zijn: zij hebben gemiddeld meer kracht. Calimero wist het al: "zij zijn groot en ik is klein, en da's niet eerlijk, o nee." Het is daarom des te opmerkelijker dat de kleine en frele Nici Walde zo enorm hard kan fietsen. Eva kan d'r ook wat van. Toevallig (?) hebben ze partners die fietsen bouwen, daar zal het onderste uit de kan zijn gehaald.

Ik heb me voorheen wel eens verbaasd dat ik door iets harder te trappen, zoveel sneller kon gaan. Dan reed ik 35 km/u. Kom op Reinier, je kunt best wat harder. 40 km/u. En eigenlijk was het vooral de inspanning om van 35 naar 40 te versnellen die het zwaar maakte, maar eenmaal op 40 km/u was dat eigenlijk prima vol te houden. Vaak helpt een korte afdaling ook. In Nijmegen heb ik er een van de St. Annastraat langs het spoor naar het station. Even een paar meter verval, een klein beetje bijtrappen en ik ga 50 km/u. Dat kan ik vervolgens zonder veel moeite vasthouden. Op de racefiets is zoiets niet mogelijk, maar daar ben ik na iedere hindernis in een paar seconden op snelheid, versnellen kost weinig moeite.

Wat kun je als minder sterke rijder doen om harder te gaan? Zorg dat je rolweerstand minimaal is. Haal die marathon plus banden er af en leg er snelle banden op. F-lites bijvoorbeeld en achter een Almotion. Houd de banden op spanning, scheelt ook best veel. Zorg er verder voor dat je ketting goed gesmeerd is en verwijder de kettingbuis als het kan. Koop een zo licht mogelijk fiets. Een glasvezel Mango met zijn tussenas en 20" achterwiel is voor snelheid niet de eerste keuze als het je aan power ontbreekt. Val wat overtollige kilo's af, scheelt ook. Vet kwijtraken, niet je spieren! Aerodynamica is minder belangrijk. Vergeet de racekap, tenminste als het je om snelheid te doen is, vergeet staartverlenging of het dichtmaken van de wielkasten voor, zoals bij de DF. Daar ga je de winst niet halen. Die is voorbehouden aan de dames en (vooral) heren met veel power, want die vechten wel voornamelijk tegen de muur van lucht.
En mocht dat allemaal nog niet hard genoeg gaan, dan rest niets anders dan beter trainen of vals spelen met een epo kuurtje, of een motortje inbouwen. Of de racefiets pakken.

Disclaimer:
Bovenstaand verhaal is gebaseerd op mijn ervaring en wat gedachtenexperimenten. Dat strookt blijkbaar niet met de metingen van Wim Schermer. Neem daarom dit verhaal met een korreltje zout. De algehele strekking blijft mijns inziens wel dat minder sterke rijders veel minder voordeel hebben bij een velomobiel dan sterke rijders. Vergeleken met een racefiets winnen de mindere goden nauwelijks, maar de krachtpatsers pakken vele km/u voordeel.


woensdag 13 juli 2016

Zwaar trappen

Er zijn van die dagen dat je eigenlijk best wel hard wil fietsen, maar het niet lukt. Onlangs had ik zo'n dag. Het eerste stuk van de route ging wel aardig met snelheden van rond de 45 km/u, maar op een gegeven moment had ik de grootste moeite om pak 'm beet 37 te rijden. Route was prachtig, langs de Waal richting Nijmegen, maar de snelheid was er wel uit. Ook schakelen ging niet meer zo lekker, maar daar had ik al langer af en toe last van. De derailleur moet een beetje bijgesteld worden.
Bij de sluis in Weurt moest ik even stoppen bij een rotonde. Toen ik optrok was wel duidelijk, de fiets is niet in orde, ik voelde verdacht veel weerstand.
Er was eigenlijk zo op het eerste oog niets te zien. Ik dacht dat het probleem misschien bij een van de kettinggeleidewielen zou zitten, maar daar vond ik niets. Is ook niet te zien eigenlijk, ze zitten aardig weggestopt bij een DF. De meestgebruikte app op mijn telefoon is waarschijnlijk de zaklamp, die bracht ook nu weer verlichting in de duisternis. Ik zag iets donkers bij de derailleur. Zou er een kettingbuis los zijn gekomen?
Enfin, serviceluikje maar openen dan. En toen kwam de aap uit de mouw, of liever gezegd, de pet uit de derailleur. Hij was van de "hoedenplank" gevallen (rechtsboven achter het stoeltje in een DF). De DF heeft onder geen kap om de ketting richting het achterwiel af te sluiten, een serieus gemis. Ook het opstaand randje van de hoedenplank mocht best iets hoger. Mijn mouwstukken waren er ook af gevallen, maar waren nog niet het gat richting derailleur ingedoken. Misschien moest ik maar eens met de pet rond gaan om een nieuwe te kunnen kopen...

petje uit de derailleur gevist

woensdag 6 juli 2016

GPS bevindingen tijdens Cycle Vision

(English summary at the end)

Een paar weken geleden schreef ik over verbeteringen aan de gps-ontvangst onder de kap in een carbon velomobiel. Zonder externe antenne is het een drama. Bij een DF kun je misschien nog wegkomen met een glasvezel deksel in de neus in plaats van een carbon deksel, maar standaard is het carbon. Voor de mensen die het niet gelezen hebben, ik heb een soort repeater gemaakt: het signaal wordt buiten de fiets opgevangen en binnen weer uitgezonden. Elke gps ontvanger is op die manier te gebruiken in de fiets.

Op strava zijn veel gps tracks terug te vinden van de races. Dat is interessant om te bestuderen. De omstandigheden zijn dan voor iedereen gelijk en het zijn tientallen dezelfde ronden. Dat geeft een aardig beeld van hoe nauwkeurig een gps is. De baan was "uitdagend" voor gps ontvangers vanwege de bomen die vol in blad staan en het zicht naar de satellieten benemen.

Laten we eens een paar voorbeelden bekijken:


Steve Slade


Deze track is niet zo fraai. Je zou deze rijder kunnen diskwalificeren omdat hij buiten het parcours gereden heeft. Nu weet ik dat dat niet het geval is, het gaat hier om de winnaar Steve Slade. Steve's opmerkingen: "It was taken using a galaxy 4 Samsung phone. In side plastic bag in my Jersey front pocket. The beano is a carbon, fibreglass mat weave two layers thick with 5mm foam in between."


De volgende track is van Willem Jan Coster, misschien beter bekend als Willem Veloz. Waar Steve's gps behoorlijk last van de bibbers heeft, heeft deze gps af en toe buiten de lijntjes gekleurd, maar wel met redelijk vaste hand. Willems Jan's commentaar: "Ik heb mijn eenvoudige LG L8 telefoon gebruikt als GPS tracker. Ik fietste op mijn M5 ChroMo Lowracer. De telefoon steek ik altijd in een hardlooparmband, waarin ik drukknopen heb geslagen waarmee ik deze armband in mijn Quest kan bevestigen: http://willemveloz.blogspot.nl/search/label/GPS Een (zelfverzonnen) goedkope maar doeltreffende oplossing. Bovendien is de telefoon beschermt tegen regen en bij vallen. Veel velomobilisten hebben echter schroom om een gaatje te boren in de fiets (in dit geval voor de drukknopen). Zelf heb ik daar minder moeite mee. Gaten maken de fiets lichter.
Tijdens CV heb ik de armband-telefoonhouder achter het carbon stoeltje van de M5 gemonteerd. Helemaal bovenaan, vlak onder de hoofdsteun." Conclusie: een telefoon doet het redelijk.

Willem Veloz


Nummer drie is ook een snelle rijder: Peter Coppens, volledig in carbon ingepakt. Zijn track is ietsje netter dan die van Willem Veloz, maar ook Peter is een paar keer goed de weg kwijt. Peter schreef mij: "Bij aflevering heb ik mijn fiets uitgerust met Ant+-sensoren (Speed/Cadance/Power2Max) en de Cateye vervangen door een Rox10.0, die ook GPS ontvangt. Deze gebruik ik voor data-registratie, o.a. voor Strava. Ik heb alle races inderdaad gereden met DFxl met carbon racekap en wielkappen (deze laatste waren alleen verwijderd voor het stuurcriterium). Voor navigatie gebruik ik daarnaast Locus Pro op een Galaxy S5. Die GPS-ontvangst daarvan (met Glonass erbij) is duidelijk beter: opnamelijntjes lopen zelden naast de gereden wegen."

Peter Coppens

Het kan gelukkig ook een stuk beter, hieronder de track van Kees van Malssen. Zijn commentaar: "If you look at my 1 hour TT, you see that the Suunto Ambit 3 in a glass fibre VM is much more accurate". Klopt helemaal Kees, niks mis met deze track. Als mijn geheugen me niet in de steek laat, reed Kees zonder kap.

Kees van Malssen

En dan is de vraag natuurlijk: hoe heeft mijn antenneknutsel gepresteerd? Het resultaat mag er zijn dacht ik! Hint voor volgend jaar: in plaats van een prijs voor het mooiste geluid van een velomobiel, een prijs voor de mooiste gps track, maak ik ook eens kans om in de prijzen te vallen ;-)

Reinier Gerritsen
Hoe ik een en ander gemaakt heb:
Vooralsnog is dit géén kant-en-klaar product en ik heb ook niet de ambitie om dat te gaan leveren. Johan, Q706, wees mij op deze link. Dit is precies wat ik gemaakt heb, voor minder dan €20 thuis afgeleverd! (Dit is onder de douane limiet, dus geen gedoe met btw en invoerheffingen). Werkt op USB, in veel fietsen tegenwoordig aanwezig, of ander met een powerbank van een paar tientjes.


Bedankt Steve, Willem Jan, Peter en Kees voor jullie medewerking!


English summary:

A few weeks ago I wrote a blog post about gps receiver enhancement within a carbon velomobile. Generally accuracy is poor and with a race hood, there is no gps reception at all. For my DF, a possible solution would have been a glass fiber nose panel instead of a carbon panel. But being an electronics engineer by profession, I had much more fun in developing a kind of gps signal repeater. A small standard gps antenna with integrated amplifier is placed on top of the velomobile. The antenna is connected to a small battery and a homebrew non-amplified antenna inside the DF. This antenna transmits the signals inside so it can be picked up by my Garmin Edge 800. This construction can be used to improve the performance of any gps receiver, not just the ones with an external antenna connector.
I collected a number of Strava tracks, all from the one-hour race. The tracks clearly show that there is a huge difference in accuracy.
The worse track is from Steve Slade, the big winner this weekend. He used a Samsung Galaxy S4 inse his partly carbon bike. Based on his track, he could have been disqualified for riding off-course and taking shortcuts! Second track is from Willem Jan Coster, aka Willem Veloz. He used an LG L8 smart phone behind the seat of his M5 LowRacer. The third track is Peter Coppens' ride, recorded with a Rox10.0. From within the carbon velomobile, this is not bad I think.
The fourth track is from Kees van Malssen in a glass fiber Quest. He uses a Suunto Ambit 3, that's a gps watch. His track looks really nice. And finally there's my track. This year there was a price for the "best sounding velomobile." Next year I'll win the contest for the "best gps track!" Probably my only chance ever to win a price...

I do not intend to make a commercial product out of this, but if you are capable of building it yourself, there are two blog posts (in Dutch) describing the way I did it.

Johan, Q706 found an off the shelf product on Aliexpress. For lesss than €20 an absolute bargain! It uses USB as a power source.

Thanks you Steve, Willem Jan, Peter and Kees for your kind cooperation!


dinsdag 14 juni 2016

GPS onder de kap - deel 2

Enige tijd geleden schreef ik over een oplossing voor het gps probleem in mijn (carbon) DF. Zeker met de racekap erop komt er bijna geen signaal bij de gps ontvanger. Zie hier voor het vorige bericht. Ik heb er nu enkele weken tot grote tevredenheid mee gereden, het werkt echt perfect, veel beter dan de "normale" werking van de Garmin op mijn racefiets. Daar zie ik wel eens afwijkingen onder een bladerdak of in de bergen langs een rotswand.
De oplossing die ik eerder beschreef, heeft als nadeel dat de antenne in de fiets een omgebouwde gps antenne is. Standaard hebben gps antennes een ingebouwde versterker en die moet worden uitgeschakeld om als zendantenne in de fiets te kunnen werken. Ik had een paar goedkope antennes besteld via aliexpress.com, maar helaas bleken de antennes niet open te krijgen zonder bruut geweld. De antennes uit de rommeldoos bleken wel van schroefjes voorzien. Verder is zo'n gps antenne een relatief zwaar ding omdat er een blokje keramische materiaal in zit. Tijd dus voor een andere oplossing, zelf een antenne maken!
Op zich is van allerlei geleidend materiaal wel een antenne te maken. Wat echter lastig is, is om de antenne op de juiste frequentie (1575 MHz) te laten werken en om de impedantie rond de 50 Ohm te krijgen. Meestal begin ik met een "educated guess" en sluit dan een speciaal metaapparaat aan, een vector network analyzer (vna). Dan kun je door de antenne in te korten of te vergroten (koperfolie) de antenne tunen. Op de vna zie je meteen het resultaat. Nadeel is dat zo'n (professionele) vna peperduur is, ze beginnen bij de prijs van anderhalve velomobiel en dat loopt door tot prijzen waar je een huis van koopt! Ik heb dan ook een budget vna uit de hobbysfeer. Helaas is de gps frequentie te hoog voor mijn vna en moet ik het dus op goed geluk doen.
Om de kans op succes te maximaliseren kies ik een antenneontwerp met een grote bandbreedte. Een beetje afwijking in de maat is dan niet meteen een probleem. De keus is gevallen op een zogenaamde bow tie antenne, die lijkt op een vlinderstrik.

Wat koperfolie, een sma - sma verbinding met spoeltje en een kabeltje
Tijdens het uitknippen van de koperfolie besluit ik om de vorm iets te wijzigen omdat één kant van de vlinderstrik tegen het (geleidende) carbon komt. Ik begin met een te grote antenne, die kan ik nog net meten met mijn vna. In het algemeen schalen de afmetingen van een antenne met de golflengte (lichtsnelheid gedeeld door frequentie). Als ik weet op welke frequentie mijn antenne nu werk, kan ik hem in principe verkleinen tot de juiste maat voor de gps frequentie.
In de eerste versie had ik de kabel van de interne antenne direct gesoldeerd ipv via een sma connector. Nu wel een connector en ook de oude antenne voorzien van een sma connector, kan ik ze uitwisselen. Van twee sma female connectoren maak ik een koppelstukje met in het midden de aansluiting voor de voeding. Via een spoeltje (een paar windingen om een potlood) wordt de batterij (+3V) aangesloten, de min-pool gaat aan de buitenkant van de sma connectoren. Om het mechanisch stabiel te houden nog een condensator (220 pF) er aan toegevoegd, maar zonder werkt het ook.

detail van de antenne

Het elektrisch schema is eenvoudig. Voor de indicatie heb ik er ook nog een ledje aan toegevoegd. De weerstand weet ik niet meer, wel dat ik de stroom heel zuinig heb ingesteld op ca 0.5 mA. Geeft voldoende licht om te zien of het spul aan of uit staat. In een volgende versie komt een automatische schakelaar die op beweging reageert. Hardware heb ik wel liggen, nu nog tijd vinden om software te maken en om een en ander te knutselen.
Het elektrische schema


twee ma connectoren aan elkaar gesoldeerd met een zelfgemaakt spoeltje een een condensator

De antenne om een blokje schuim gevouwen

De metingen gaan alle kanten op als ik de antenne in de buurt van iets anders hou. Dit wordt een drama vrees ik. Min of meer op goed geluk knip ik een stuk van de antenne af en sluit hem aan op de officiele gps antenne. Mijn Garmin Edge 800 stel ik in op het satellietenscherm. Duidelijk is te zien dat als de voedingsspanning aanwezig is, er een veel sterker signaal is van de satellieten. De antenne zit om het schuimblokje gevouwen en dat pak ik vervolgens in met tape. Tegen de zijkant (het grote koperoppervlak) komt nog een stukje klittenband. In de fiets had ik daar al klittenband zitten. De antenne hangt nu op z'n kop vlak boven de gps ontvanger.
The proof of the pudding is in the eating zoals de Engelsen zo mooi zeggen. Daarom het hele spul in de fiets gemonteerd en er mee op pad. De externe GPS antenne zit met klittenband midden op het middelste bevestigingspunt van het minivizier. Zonder vizier pas het dan ook en met kap ook. Nu werkt het ook weer uitstekend, ik zie nauwelijks verschil met de "deftige" versie van de omgebouwde gps antenne. De knutselantenne doet het gewoon prima, weegt heel weinig en kost nagenoeg niets.
schakelaar aan, prima ontvangst

schakelaar uit, slechte gps ontvangst
Toen ik bij Intercitybike was, werd daar aan de fiets van Marloes ook een gps antenne bevestigd. Zij heeft een gps ontvanger waarop een externe antenne kan worden aangesloten, dat kan niet op mijn Edge 800. Bij Marloes zit de antenne achter aan de staart. Nadeel is dat de antenne niet omhoog kijkt en er zo minder satellieten zichtbaar zijn, maar praktische gesproken zal het wel werken. Voordeel is dat het netjes is opgelost in de zin van dat je geen los ding bij het instapgat hebt. Misschien ga ik mijn antenna daar ook wel monteren.

GPS antenne op de achterzijde gemonteerd

Voor de zelfbouwers: in principe zijn alle spullen voor een habbekrats te koop op Aliepress.com, kost je alleen wel een week of 4 voordat je alles in huis hebt. kabeltjes met sma connectoren, batterijhouders, klittenband etc. Ik heb 0.1 mm koperfolie gebruikt voor de antenne, maar dat kun je ook doen van blik, bijvoorbeeld een leeg colablikje dat je openknipt en plat drukt. Het moet wel te solderen zijn, aluminium wordt lastig.
Ondertussen al weer een paar honderd kilometer tot volle tevredenheid gereden met de nieuwe antenne. Het zal vast niet door die paar gram lichtere antenne komen, maar ik was nog nooit zo snel op mijn woon werk route. Die DF rijdt toch wel heel lekker!

zondag 29 mei 2016

Een velomobieldagje

Al een paar dagen rijd ik in mijn auto in de stand "velomobiel". Dat wil zeggen, klaar om er een velomobiel in te vervoeren. Afgelopen week even getest of ook een strada er in past, ja dus, geen enkel probleem. Ik kan mijn voorstoel omdraaien en er twee achterstoelen uit halen. Als ik dan een kleine verhoging in de auto maak, kunnen daar de voorwielen op staan en blijft de neus vrij van de zitting van de voorstoel. Heerlijk, die Ford Galaxy, alles past erin. Natuurlijk niet de meest zuinige en millieuvriendelijkste auto die er is, maar door een of twee keer per week te fietsen naar mijn werk poets ik mijn geweten schoon.

Tegen zessen in de ochtend zet ik de wekker uit. Vreemd dat ik toch vrijwel altijd eerder wakker ben dan de wekker die om zes uur stipt had willen afgaan. Ik schuif een paar boterhammen naar binnen en vertrek naar Nijmegen om Roef op te halen. Roef gaat vandaag vanuit Merselo een brevettocht van 600 km fietsen. Er waren niet zo heel veel deelnemers, ik schat hooguit een stuk of 30. Persoonlijk zie ik de lol van dat soort lange afstanden niet zo in, ik ben eigenlijk wel gehecht aan een fatsoenlijke nachtrust. Ik schat dat 30 km/u wel haalbaar moet zijn, dat is dan 20 uur zuivere fietstijd. Met wat pauzes kom je dan toch op 24 uur, exclusief slaaptijd. Poeh, voorlopig nog even niet! De echte bikkels rijden overigens op een racefiets. Echt petje af als je dat volhoudt! Mijn billen protesteren hevig na een paar uur racefietsen, al doe ik het wel graag bij mijn fietsclub in Malden.

Merselo, voor de start
Ik telde drie velomobielen en en paar open liggers. Een bijzondere fiets was de racefiets van een van de deelnemers die speciaal gebouwd was door een Italiaanse fietsenmaker (Tommasini) met "ouderwetse" stalen buizen. Ik dacht dat het een perfect onderhouden fiets van 30 jaar oud was..., hij was pas een paar jaar oud. Comfort is hier het toverwoord, dat ontbreek bij de  enorm stijve hedendaagse carbon fietsen met hoge carbon velgen.

Vóór negen uur was ik al weer thuis en kon mijn DF de auto in. Ik had even geen hulp voorhanden, maar alleen lukt het ook prima. Wel zag ik dat mijn accu in de DF helemaal leeg was, dat was me al eens eerder opgevallen. Een weekje de fiets niet aangeraakt, weggezet met een nauwelijks belastte accu. Op naar Intercitybike voor een soort uitgestelde afleverbeurt. Daar aangekomen was het gezellig druk. Even kennis gemaakt met Marloes die een gps probleem had in de DF. Dat probleem had ik al opgelost, zie http://intellifiets.blogspot.nl/2016/04/gps-onder-de-kap.html, maar deze oplossing werd Marloes te complex. Garmin heeft echter ook externe antennes en de gps van Marloes kan op een externe antenne worden aangesloten. Die van mij niet, maar mijn oplossing werkt echt perfect en werkt voor elke gps ontvanger, ook bijvoorbeeld je telefoon.

Enfin, toen was mijn fiets aan de beurt. De trapas had speling en er tikte iets bij elke trap. Het bleek dat de (kunststof) huls waar het lager in zit speling had gekregen. De schroefdraad was weg aan een kant en vervanging was noodzakelijk. De cranks moesten er toch al af omdat die vervangen werden door 150 mm versies. Nu eindelijk niet meer met de knieën tegen de bovenkant! Verder een tilbeugel laten monteren. Het accuprobleem was ook bij Intercitybike al bekend. Het bleek dat de printplaat die het dimlicht regelt, permanent aan staat. Tja dan loopt je accu wel snel leeg. De bedrading werd snel hersteld. Verder bleek Frank ook al nagedacht te hebben over een knipperlicht verklikker in de fiets. Die wilde ik zelf al maken, ik fietste te vaak kilometers lang met de richtingaanwijzer per ongeluk nog aan. Mijn fiets werd proefkonijn voor het plan van Frank. Gelukkig werkte het, er piept nu een zoemertje gelijk met het knipperlicht. Onderdelen: twee diodes en een zoemertje. Met een stroomverbruik van 0.25 mA is het extra verbruik verwaarloosbaar.

Verder ook nog een leuk gesprek gehad met een van de leden van team Cygnus over fietsen in Battle mountain en het bouwen van een fiets. En het vervoer per vliegtuig tegen de laagst mogelijke kosten. Knap dat deze mannen dat allemaal zonder noemenswaardige sponsoring weten te doen!

Aan het eind van de middag nog even naar Velomobiel.nl voor een garantiegevalletje van een accu van Roef. Draadje afgebroken waar je eigenlijk niet meer bij kunt om het te repararen. De fietsdokters Theo en Allert draaien er hun hand niet voor om. De accu heeft een mooie zwarte pleister. Ook nog even naar mijn oude Quest gekeken die zeer onlangs door nieuwe eigenaar Chris in de puin is gereden. Of liever gezegd, door de onoplettende bestuurder van het rode autootje. Ook dat gaan de wonderdokters van vm.nl weer repareren. We zullen het nooit weten, maar zou ik nu aan dat ongeluk ontkomen zijn door de fiets net op tijd te verkopen?

Bij vm.nl was ook onze Noorse velonaut Adri aan het proefrijden in de Quattrovelo. Grappig om op zo'n dag zo veel bekende namen in het echt te ontmoeten.

Na thuiskomst was er nog een beetje dag over. Genoeg voor een ritje van 45 km in de DF. Heerlijk, fietsen zonder knieproblemen en getik. Om de velomobieldag compleet te maken nog dit verslagje. Volgende keer weer een echt inhoudelijk bericht over de gps aanpassing in de fiets, als ik tijd kan vinden om mijn ideeën te testen.

zondag 24 april 2016

DF XL 73 - numerologie

Sommige mensen hechten waarde aan getallen en zien er zelfs voorspellende waarden in. Ik niet, ik ben een door en door nuchtere beta-man. Getallen zie ik wel als interessante wiskundige dingen. Dus toch maar  eens een korte studie naar het serienummer van mijn fiets, 73. Met dank overigens aan wikipedia, een eindeloze bron van kennis.

73 is niet zo maar een getal, het is een priemgetal, het 21ste. Overigens, als we 73 splitsen en vermenigvuldigen 7 x 3 = 21, dan hebben we al iets leuks te pakken. Het wordt nog gekker als we 73 omdraaien: 37. dat is ook weer een priemgetal, het 12de. Hé, dat is 21 omgedraaid!
Nu we toch met priemgetallen bezig zijn, 7 en 3 zijn zelf ook priemgetallen.

In mijn werk ben ik regelmatig met binaire getallen bezig, dat zijn getallen in het tweetallige stelsel. Het gebruikelijke tientallig stelsel werkt met de cijfers 0 t/m 9, het tweetallige stelsel werkt eigenlijk veel eenvoudiger dan ons tientallige stelsel omdat er maar twee symbolen zijn 0 en 1. De tientallige reeks 0 t/m 10 is tweetallig: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010. De logica erachter zal nu wel duidelijk zijn. Weer even terug naar 73 en de 7 en 3, decimaal 3 is tweetallig 11, 7 is 111, 73 is 1001001. Wat meteen opvalt is dat al deze getallen omgekeerd precies gelijk zijn. Dat zijn palindromen. Nu is mijn voornaam - reinier - ook een palindroom. Kan dat nog toeval zijn?

Trouwens, er is nog iets met 73. Het is de code voor de afsluitende groet ("best regards") van radiozendamateurs. Ik heb ook een licentie en ga door het radioleven als PE2RG (papa echo twee romeo golf). 7 in morse is "--..." en 3 is "...--", dus 73 is "--... ...--", zowaar weer een palindroom!
Kortom, deze DF XL is voor mij gemaakt!

73, Reinier

woensdag 13 april 2016

Bye bye Quest

Afgelopen zaterdag heb ik afscheid genomen van Quest 210. Mijn garage en mijn huishoudboekje zijn niet groot genoeg voor twee velomobielen, anders had ik 'm nog best naast mijn DF willen houden. Ik heb er veel goede herinneringen aan, ik heb aan deze fiets het velomobielvirus overgehouden. In ruim een jaar heb ik er zo'n 7500 km mee gereden, zonder dat de fiets me ooit in de steek heeft gelaten. Nou ja, afgezien van een handvol lekke banden, maar dat is gewoon een fact of life.
Op zaterdagochtend nog even een blokje door de wijk gefietst, even controleren of er niets geks mee is. Fietst nog heerlijk, maar wat een slappe vering vergeleken met de DF! En dan had ik er al de stugge veren in zitten! Natuurlijk helpen de brede F-lites ook niet voor het strakke bochtenwerk. En wat is zo'n Quest groot en breed als je net aan de DF gewend bent.
Chris komt uit het verre Groningen met een drietal metgezellen, ze maken er een leuk dagje uit van. De Quest gaat op de aanhanger, op weg naar Dronten voor wat klein onderhoud en vooral het stoeltje op maat maken. Om mij in de Quest te krijgen heeft Velomobiel destijds ook een paar uur werk gehad. Die lange benen moeten toch ruimte hebben om te kunnen draaien.
Enfin, met enige weemoed zwaai ik de Quest uit, weer een hoofdstuk afgesloten.

Quest 210 op de aanhanger

zaterdag 2 april 2016

GPS onder de kap

Zoals bekend bij bezitters van carbon velomobielen wil een gps niet altijd lekker werken. Zeker als je onder een kap zit is de eerste de beste boom genoeg om de satellieten kwijt te raken. Op zich heel logisch: carbon is een elektrische geleider en je zit dan in een kooi van Faraday. De signalen die de satellieten uitzenden zijn door de enorme afstand (ca 20.000 km) heel zwak. Zo zwak zelfs dat de van nature aanwezige ruis vele malen sterker is dan het gps signaal. Alleen dankzij ingenieuze technieken (correlatie) kun je ze toch ontvangen. Maar te veel demping door een velomobiel, tja, dan houdt ook de wiskundige trukendoos er mee op.

Gelukkig is er een oplossing: plaats de gps antenne buiten de velomobiel. Het idee is simpel, maar mijn gps ontvanger (Garmin Edge 800) heeft geen aansluiting voor een externe antenne. Een truc is dan om vlak bij de Garmin een antenne te plaatsen die het signaal weer uitzendt. Antennes werken in principe even goed voor ontvangen als voor zenden. Alleen zit er een addertje onder het gras: alle losse gps antennes hebben een ingebouwde versterker en die werkt maar één kant op. Dus standaard externe gps antennes kunnen niet uitzenden. Nu ben ik van huis uit elektronica ontwerper, met als specialisatie antennes en draadloze identificatie (rfid), dit is voor mij een koud kunstje.

Uit de rommeldoos komt een oude gps antenne die open geschroefd wordt. In de behuizing zit een zogenaamde ceramic patch antenne en een printplaatje met twee versterkers in serie. De elektronica wordt voor zover nodig verwijderd en de coax kabel wordt aangesloten op het aansluitpunt van de patch. Ik heb ook nog een tweede antenne gevonden, die kan ongewijzigd blijven en moet aan de buitenkant komen. De coax kabels worden aan elkaar gesoldeerd. Bij dit alles moeten de losse eindjes van de kabel zo kort mogelijk blijven, een hooguit paar mm. De mantels van de coaxkabels komen aan elkaar en de binnenaders van de coaxkabels ook. De binnenader moet ook aan de plus van de voeding, de mantel komt aan de min.

Ik heb nog een oud kastlampje op batterijen. Met een beetje gepruts past alles er in. Drie batterijen leveren 4.5 V, ruim voldoende. De opgenomen stroom is ca 10 mA. Ik zet er ook nog een rood ledje in ipv het witte ledje. Die moet het met 0.5 mA doen en dat geeft genoeg licht om te zien dat de gps booster aan staat. Door te drukken op de behuizing kun je het geheel aan of uit zetten.


onderdelen van het eerste gps experiment

gps antenne op het klittenband van het minivizier


Garmin met onder het schuimblok de gps antenne
signaalsterkte (groene balkjes) is prima!

zonder gps booster nauwelijks signaal




Zoals te zien is op de gps, is de signaalsterkte veel hoger en zijn er veel meer satellieten zichtbaar. Daarmee is ook de plaatsbepaling nauwkeuriger.
Het geheel zit gemonteerd op de rechter wielkast. De eerste ritjes werkte het uitstekend, geen moment viel het signaal weg of werd de snelheidsweergave onbetrouwbaar, dat is vaak het eerste teken dat de gps ontvangst slecht is. Helaas werkt de aan/uit schakelaar niet. Dat was in de originele toepassing als kastlampje al de reden dat hij naar de rommeldoos werd verbannen, maar nu is er te weinig ruimte omdat de coax kabels over de batterij liggen. Bij een poging om de behuizing te openen (met een muntstuk aan de achterzijde) scheurde de behuizing kapot. Typisch gevalletje van operatie geslaagd, patiënt overleden.

Ondertussen heb ik een nieuwe versie gemaakt, en zijn ook de bestelde gps antennes verrassend snel vanuit China hier bezorgt. Ik besluit om er een sma connector op te zetten zodat de nieuwe antenne zonder modificaties aangesloten kan worden.

nieuwe versie, nog steeds wat prutswerk

De nieuwe gps antenne is nog een fractie kleiner. Ik gebruik nu een batterijhouder voor twee AA batterijen. Het stroomverbruik is nu flink wat lager. Ook zit er weer een ledje in en een vrij lompe schakelaar. Alles op een stukje blanke printplaat. Met klittenband hangt alles aan elkaar. Wat een wonderspul is dat toch. Met deze versie heb ik nog niet gefietst, maar de gps sterktebalkjes vliegen omhoog als ik de schakelaar aan zet. De hele goede kijkers zien dat er nog een ferrietkraaltje zit in de  aansluiting van de voeding. Ik denk niet dat het nodig is, maar kwaad kan het zeker niet. Het draadje naar de batterij heeft al voldoende zelfinductie om de gps frequentie tegen te houden.

Nog even reclame maken voor de gps antenne: http://www.aliexpress.com/item/2016-New-GPS-Active-Remote-Antenna-Aerial-Connector-1575-42MHz-SMA-connector-For-3M/32616362445.html
Voor $3.38 per stuk gratis thuis afgeleverd. Deze antenne heb ik nog niet open gehad, maar daar moet ook een vergelijkbare inhoud in zitten.

Wat de toekomst nog moet brengen: een fatsoenlijke behuizing zou wel handig zijn, ook als bescherming tegen al het vocht in de DF. Ook wil ik nog een bewegingssensor gebruiken om de aan/uit schakelaar te vervangen. Hoef ik nooit meer na te denken of hij aan of uit staat. Ook kan de gps-versterker waarschijnlijk wel een tandje minder hard versterken, dat scheelt dan weer stroomverbruik. Stel dat ik op 4 mA uit kom. Een batterij heeft ca 2000mAh capaciteit, dus goed voor 500 uur. Da's toch ruim 15000 km fietsplezier.

Verder wil ik nog eens kijken of het misschien helemaal passief kan, dus zonder antenneversterker. Ik vermoed dat dat best wel zal werken, alleen veel marge verwacht ik dan niet meer.

BELANGRIJKE AANVULLING:
De Aliexpress antennes zijn helaas niet zonder geweld open te krijgen. Daarmee wordt het wel lastig om er een zendantenne van te maken. De ublox antenne uit de rommeldoos daarentegen wel, maar daar zijn de schroefjes dol van. Mocht je toch met de aliexpress antenne wat willen doen, bedenk dan dat je het kapje over de antenne heel moet laten. De ceramic patch is afgeregeld op de invloed van het kapje. Zonder kapje zal de antenne op een te hoge frequentie afgesteld zijn.
Met een beetje geluk zit er een schroefje onder het magneetje, maar ik ben bang dat het dekseltje ultrasoon gelast is, of dat er lijm in zit
De aliexpress antenne, lastig open te maken

vrijdag 1 april 2016

Een nieuwe Intellifiets

De beslissing was al lang geleden genomen, eigenlijk al bij de koop van mijn eerste (tweedehands) Quest. Ik heb ruim een jaar met Quest 210 gereden om te kijken of een velomobiel voor mij zou werken om sporten en woon-werkverkeer te combineren. Het antwoord was al snel ja. Eerst gedacht over een carbon Quest, maar uiteindelijk is de keus gevallen op een DF XL. Gezien de lengte van mijn werk-ritjes (50 km enkele reis) was snelheid een vereiste. Nu ik qua werk verhuisd ben naar Ede zit er ook nog eens een flinke bult op mijn route, de Keijenbergseweg tussen Heelsum en Bennekom. Licht in gewicht is dan ook belangrijk, al ben ik zelf met 93 kg en een zware laptop ook niet uit te vlakken. Gelukkig is de route nog maar 43 km, al is het gemiddelde behoorlijk langzamer.

Het kiezen van de kleur was eigenlijk het moeilijkste. Geel was ik een beetje klaar mee ("hé, een banaanfiets"). Rood is erg mooi, maar zichtbaarheid vind ik ook belangrijk, zeker als het donker wordt. Een combinatie van kleuren vind ik helemaal moeilijk, dat zijn te veel mogelijkheden om uit te kiezen. Uiteindelijk is het oranje geworden. Nu hoor ik regelmatig "ik wist niet dat je zo koninklijk gezind was". Tja daar had ik geen seconde bij stil gestaan. Er moet nog belettering op komen om wat reclame te maken voor mijn bedrijf.

Een paar weken geleden heb ik 'm opgehaald in Dronten. Ymte was er niet, maar Frank heeft me geholpen. Mijn benen zijn ongeveer maatje Ymte en dan weet je dat het niet eenvoudig wordt. Bij de Quest ging het destijds ook al niet vanzelf. Goed, ik kruip in de fiets. Het trapstel zit op zo dichtbij dat ik er niet bij de pedalen kan. Het serviceluik is erg handig om een en ander te verstellen. Als het ongeveer goed staat, kan ik niet meer ronddraaien, ik zit te dicht bij de neus en daar is minder ruimte. Frank maakt een paar aluminium plaatjes aan het stoeltje om een nieuw scharnierpunt te maken voorbij de voorrand van de stoel.
Met 155 mm cranks en het stoeltje maximaal naar achteren gaat het net, maar toch kom ik regelmatig met mijn knieën tegen de bovenkant. Het bestelde dunne ventisit matje was te dik, die marge had ik niet. Het stoeltje wordt nog wat bijgewerkt, lager kan niet meer, hij staat op een halve mm van de bodem.

werk aan de winkel!
Ik schuur nog even wat bij de hak van de schoen wat materiaal weg, daar zitten een paar noppen die onnodig lang zijn, scheelt ook weer een paar mm. Af en toe even een rondje fietsen om te kijken hoe het gaat. Ook de vering wordt aangepast naar stugge veren. Twee schroefjes van het serviceluik zitten precies onder mijn knieën, die worden ingekort zodat ze geen letsel kunnen veroorzaken. Ook de ketting moet nog wat langer, anders haalt de derailleur het niet. Uiteindelijk zijn we heel wat uurtjes bezig geweest.

Is het nu helemaal goed? Nee, ik kom nog steeds heel licht tegen de bovenkant, maar door een klein beetje met O-benen te fietsen zitten mijn knieën onder de bulten. De zouden eigenlijk net iets dichter bij elkaar moeten zitten, of de verdieping minder diep of minder ver naar het instapgat moeten doorlopen, Over instapgat gesproken, uit de fiets komen was niet eenvoudig. Puur op armkracht lukt me niet en afzetten met de voeten op de tunnel is helemaal onmogelijk. De enige manier is om af te zetten tegen het pedaal en je via de rugleuning omhoog te duwen totdat je armen over het dode punt komen. Ach, als je het eenmaal doorhebt, is het goed te doen. Zo makkelijk als in de Quest zal het uitstappen wel nooit worden (ook daar was het in het begin niet zo eenvoudig).
Er komen nog kortere cranks in, 150 mm, dan moet het knieprobleem opgelost zijn.

De eerste ervaringen: de topsnelheid is niet zo heel veel hoger dan in de Quest, maar dat schijnt ook met de temperatuur samen te hangen. Wel is het verschil in gewicht en stijfheid heel goed merkbaar. Accelereren gaat als een speer en klimmen gaat ook 3 a 4 km/u sneller (12 vs 16 km/u bij 5% helling)
Ik merk dat de ritjes terug veel sneller gaan dan de ritjes heen. Het gemiddelde verschilt al snel 2-3 km/u. Maar ook in de Quest merkte ik dat al. Blijkbaar moet ik 's ochtends eerst goed wakker worden voordat er gepresteerd kan worden. Overigens ben ik 's middags wel sneller dan in de Quest.

Ik heb er ook een kap bij. Onder de kap moet je gehoorbescherming dragen, zeker op klinkerwegen. Het maakt echt een oorverdovend lawaai. Het vizier is prima, maar aan de randen vertekent het beeld iets. Helaas is dat precies waar je in de spiegels kijkt. Een minpunt is het paddenstoelvormige staafje om het vizier te verstellen. De rand van de paddenstoel is scherp en het vizier stevig omlaag drukken doet gewoon pijn. Die gaat nog vervangen worden. Ook de bevestiging is niet geweldig, hij is al een keer los getrild. In de open stand trilt het vizier veel meer dan in de (bijna) gesloten stand. De kap bevalt verder prima, geen koude wind meer, en je hebt een prima zicht rondom. De gaten aan de zijkant zijn soms wat koud achter in de nek. Je zweet wel als een otter. Na anderhalf uur fietsen is de DF gewoon nat van binnen. Dat heb ik in de Quest nooit gemerkt, maar daar had ik ook geen kap.

Een puntje waar ook naar gekeken moet worden is het schakelen, Ik vind het schakelen ondermaats. Vaak moet ik de shifter iets doordraaien om de derailleur goed te laten schakelen. Ook de lichtste versnelling wil niet altijd. Kan ook afstelling zijn of rek in de nieuwe kabel, Zo goed als op mijn racefiets zal het wel nooit worden. Ik heb daar 11-speed Shimano Ultegra op zitten en dat schakelt ongelooflijk snel en precies. Had de DF dat ook maar...
Verder is de gps ontvangst in de DF stukken minder dan in de glasvezel Quest. Onder de kap is het helemaal een drama, zeker als je onder de bomen rijdt. Ik heb dat probleem overigens opgelost, daar zal ik nog een stukje over schrijven.

Binnenkort worden de laatste puntjes op de i gezet en met het betere voorjaarsweer in aantocht hoop ik vele kilometers te gaan maken. Tot nu toe waren alle kilometers genieten!

een van mijn eerste ritjes - glimlach is niet van mijn gezicht af te krijgen
p.s. Quest 210 is in principe verkocht

zaterdag 27 februari 2016

Rondje Achterhoek

Vandaag moest het er maar eens van komen, een wat langere tocht. Ik ben eigenlijk helemaal geen liefhebber van lange tochten. Nuance: op de racefiets. Met de Quest ben ik nooit boven de 130 km gekomen. Meestal zijn mijn ritjes rond de 80 km, maar ik heb voor vandaag een ronde van 158 km uitgezet. Mijn plan om om 7:00 te vertrekken had ik al laten varen, ik was eigenlijk wel toe aan een beetje uitslapen. Het werd 9:00. De route gaat met de klok mee, eerst Nijmegen door, dan over de dijk naar Bemmel. Het is prachtig in de polder, met heel veel ganzen en hoog water. Het rivierlandschap verveelt nooit.



Het eerste hek van vandaag...

Weer zo'n fijn hek op de dijk om velomobielen te ontmoedigen. Gelukkig was het grote hek niet op slot, het poortje waar fietsers normaal doorheen moeten, is niet te doen met de Quest. Ook de berm is afgezet.

Er staat een behoorlijke wind tegen. Gelukkig schijnt de zon uitbundig en is de omgeving weergaloos. Bij de splitsing van de Nederrijn en de IJssel moet ik de Andrej Sacharovbrug over richting Westervoort. Mijn Garmin wijst me de weg en laat me een een paar pirouettes draaien om uiteindelijk de brug op te kunnen. Volgens mij moet dat toch handiger kunnen. Ik volg de IJssel en kom door plaatsjes waar ik nooit eerder ben geweest. Bingerden, Beinum en Doesburg. Helaas bleven de gesmeerde boterhammen vanmorgen op tafel achter, dus in Beinum maar even een supermarkt ingedoken voor een zak krentenbollen.
De IJssel maakt hier een flinke s-bocht en voor het eerst voel ik de kracht van de wind in de rug. Ik stop maar weer eens voor de zoveelste plaspauze en bekijk het mooie uitzicht. Aan de overkant van de IJssel ligt Dieren.

Dieren aan de overkant
Zo'n mooi fietspad vraagt, nee smeekt natuurlijk om hekken. Ze waren in de aanbieding denk ik, twee voor de prijs van één. Ik schat dat ik er zeker 10 heb gepasseerd vandaag.
twee hekken en veeroosters voor al het vee dat er niet is...
Nu wordt het toch tijd om de IJssel te verlaten en meer richting het oosten te gaan.
Via Steenderen, Toldijk en Hengelo (GLD) en Halle ga ik richting Varsseveld. Daarna
rijd ik door Ulft, Netterden en steek tenslotte bij Emmerich de Rijn over. Nu zit ik weer op bekend terrein. Het tempo is ondertussen flink opgevoerd - de benen voelen nog goed - en slechts zelden kom ik onder de 40 km/u. Een stuk langs de Altrhein met gehuchtjes als Griethausen en Düffelward en Keeken. Het laatste stuk Duitsland gaat door Niel en Wyler.
Dan komt de finale, heel bekend terrein. Het is niet meer vlak als ik richting Groesbeek ga. De laatste loodjes wegen best wel zwaar, zo'n Quest is niet gemaakt om te klimmen. Met hooguit 12 km/u ga ik de laatste heuvel op. Voor het eerst sinds tijden gebruik ik mijn middenblad, toch blij dat ik 'm heb. Bij de crossbaan boven in Groesbeek weet ik dat het nu alleen nog maar afdalen is naar Malden. Bij het zweefvliegveld loopt de weg vals plat omlaag naar Malden. Hier kan ik makkelijk 50 km/u rijden. Het blijkt zowaar nog een Stava kommetje op te leveren, eigenlijk wil ik dat helemaal niet, zou liever "buiten mededinging" mijn ritten willen registreren.
Een paar keer verkeerd gereden brengt het totaal op 161 km, een nieuw record. Stelt eigenlijk niets voor. Ik overwoog onderweg nog even om er 200 km van te maken, maar dat stel ik maar uit. Een mooie uitdaging voor de DF-XL die over een paar weken moet komen.
Volgende week begint het racefietsseizoen bij mijn fietsclub, de Pedaleurs, ook weer zin in! Met de benen zit het wel goed, nog nooit ben ik zo lekker in vorm aan het seizoen begonnen.