Invert Brake

[Johnssson]

Hallo liebe Forenleser, Mitglieder und natürlich @jenkie als Macher dieses Forumscontrollers,

ich benutze den Controller schon eine Weile begeistert und schließe nun nach und nach immer mehr Peripherie an. Derzeit bin ich (endlich) an der Anbindung der Bremsabschalter bzw. Bremssensoren (und RTC, Temp usw. ) angekommen. Ich habe mich für die folgenden Abschalter entschieden um meine höherwertigeren Bremshebel weiterverwenden zu können:
Bremsabschaltgriffe nötig oder nicht, Post #17 bzw. hier:
Bowdenzugsensor bei linergy oder auch hier zu finden: Bremsabschalter-fuer-Bowdenzuege bei EBike-Solutions

Diese Abschalter haben als Nachteil leider einen höheren Montageaufwand, da sie längere Bowdenzüge erfordern oder die Bowdenzughülle gekürzt werden muss. Außerdem unterscheiden sie sich in der Verkabelung gegenüber den üblichen Bremssensoren darin, dass diese Sensoren laut Anleitung nicht in der Nähe des Bremshebels am Anfang der Bowdenzughülle sitzen, sondern am Ende der Bowdenzughülle auf der Bremsenseite.

Ich habe sie trotzdem am Anfang der Bowdenzughülle (bei den Bremsgriffen) montiert um die Verkabelung zu vereinfachen, da ich dachte: "ich kann ja die -invert brake- Funktion im Arduino Pedelec Configurator anhaken" um das gleiche Ergebnis zu bekommen. Das stimmt auch! Aber nur für einen einzigen angeschlossenen Bremssensor.
Ich erkläre mir das so:
Üblicherweise:
Hätte ich die Abschalter richtig montiert wäre da ein 5V (?) Signal bei betätigen der Bremse. Ich hätte also einfach den zweiten Abschalter parallel schalten können. Egal ob bei betätigen der Bremse vorne oder hinten oder auch beiden gleichzeitig käme ein Signal "Bremse aktiv".
In meinem Fall:
Ein 5V (?) Signal liegt immer an und wird unterbrochen, sobald gebremst wird oder es einen Kabelbruch/Wackelkontakt gibt. Wäre damit sogar "sicherer" als normal, da bei bremsen und bei fehlfunktion der Motor aufgehalten wird. Schließe ich hier den zweiten Abschalter parallel, funktioniert das abschalten aber nur wenn ich beide gleichzeitig betätige. Also nicht so wie es sein sollte. Nur bei betätigen beider Griffe gleichzeitig würde kein 5V-Signal anliegen. Ich habe auch eine Art Reihenschaltung versucht. Signal von Sensor 1 an 5V eingang der des Sensor 2 -> Klappt leider nicht, evtl. zu wenig Strom/Spannung auf der Sensorleitung oder so..

Was habe ich also für Lösungswege?
- Abschalter normal verbauen. Das würde ich gerne vermeiden, weil komplizierter zu verkabeln und ein weiterer Umbau wäre notwendig
- Irgendeine Schaltung zwischen Abschalter und Bremseingang dazubauen? Das würde ich ebenfalls gerne vermeiden, da ich diese nicht bauen kann. Außerdem wäre das ein Mehr an Kabelgewusel und Fehlerquellen.
- Favorisiert: Ich glaube, dass dies auch per Software und einer der ungenutzten Adern am CONTROLS Anschluss umsetzbar sein könnte? Aber wie? Leider kann ich nicht programmieren.

Außerdem interessiert mich, ob ich der einzige mit dem "Problem" bin? Ich konnte hier im Forentext niemanden finden, der diese "invert" Funktion verwendet. Aber jeder, der das nutzt, müsste doch eigetlich das gleiche Problem wie ich haben (wenn mehr als ein Bremsgriff verwendet wird)? Sobald Invert aktiv ist, würde ich mir eine Option wünschen, so in der Art wie bei DS1820, wo man eine unabhängige zweiten Bremsabschalterpin flexibel zuweisen kann. So in der Art "Brake 2 on Pin" "Freifeld" (D4 oder D5?) sodass auch evtl. in Zukunft optional direkt auf den FC, z.B. über den Tretlager-Anschluss verbunden werden könnte. Das wäre auch für "nicht invertierte" Bremssensoren von Vorteil. z.B. meinem verwendeten Typ, wenn er an der Hinterbremse nach Anleitung verbaut wäre und der Controller auch beim Hinterrad z.B. am Gepäckträger montiert ist.

Danke und liebe Grüße

 

[Ewi2435]

Abgesehen von einer Verknüpfung durch ein ODER Gatter gibt es dafür keine mechanische Lösung.
Ich habe am Rad nur einen Bremsabschalter und zwar an der hinteren Bremse. Diese benutze ich öfter für leichte Bremsungen. Daher aktiviert sich durch antippen des hebels der Bremsabschalter.

Reihenschaltung geht nicht. Dadurch schließt du alles kurz weil die Masser beider Sensoren gemeinsam ist.

 

[stroker88]

Mit einer Softwarelösung kann ich leider nicht dienen, aber folgende Schaltung sollte funktionieren. Ist quasi ein Oldschool "ODER". Aufwand: 2 Dioden.

 

[jenkie]

Ich war anfangs auch Verfechter von Bremsabschaltern, fahre aber mittlerweile ohne, da eine Fahrradbremse deutlich stärker ist als ein legaler Motor und man so eine Fehlerquelle weniger hat.
Brauchst du denn unbedingt zwei Bremsabschalter? Reicht nicht einer an der Vorderradbremse? Das wäre mein pragmatischer Lösungsvorschlag ;-)
Die Lösung von @stroker88 sollte auch funktionieren.

 

[Johnssson]

Vielen Dank für das lesen meines langen Beitrags und den Tipp mit dem Oder-Gatter sowie der anschließenden einfach zu bauenden Schaltung. Das werde ich in Betracht ziehen, sollte es per Software (+zus. PIN) tatsächlich nicht lösbar sein. Es wäre einfacher, als den ganzen Bowdenzug und drumrum neu zu machen (durch wegbau/umbau). Ich habe die Sensoren ja vergangenen Sommer bereits beim aufrüsten auf bessere Bremsgriffe und neue Bowdenzüge gleich mitverbaut aber mangels Zeit und Verbindung zum FC ungenutzt gelassen.

Mir ist zwischenzeitlich auch noch eine weitere Lösung eingefallen, bei der ich allerdings auch wieder umbauen müsste. Kurz: zweiten Bremsabschalter an den Leistungscontroller anschließen
Lang:

Spoiler:

Ich könnte zur Not auch den Bremsabschalter für die Hinterradbremse original vor der Hinterradbremse montieren, damit müsste das Signal auch nicht invertiert werden. Da auch der Leistungscontroller dort in der Nähe montiert ist, würde es ohne komplizierte Verkabelung klappen den mit dem Leistungscontroller zu verbinden, welcher auch einen Bremsgriffeingang hat. Sozusagen ein Bremsabschalter am FC und einer am LC. In der Hoffnung, dass das keine Nebeneffekte verursacht z.B. beim Bremsen hochregeln und nach dem Bremsen ruckartiges Gas, da der Motor bis zum loslassen „zu Wenig“ leistet.

Ich möchte an der Stelle noch kurz auf die Frage „Bremsabschalter notwendig/sinnvoll oder nicht?“ eingehen:
Kurz: ich möchte auf zwei Abschalter aus Sicherheits-, Komfort- und Materialverschleißgründen nicht mehr verzichten
Lang:

Spoiler:

Seitdem ich nun fast 5 Jahre ohne Bremsabschalter unterwegs war, weiß ich natürlich, dass es auch ohne geht. Aber nicht alles was „geht“, ist auch gut so. Vielleicht kennt ihr den Satz: „Das kannste schon so machen, aber dann isses halt kacke“.
In den ersten 3,5 Jahren, in denen ich noch ganz rudimentär ausschließlich per Gasgriff gefahren bin, war das überhaupt nicht schlimm. Sobald aber das Pedalieren „Gas“ gibt, wird’s schwieriger/unangenehmer. Den Unterschied, ob ich mit oder ohne Abschalter unterwegs bin, merke ich dann in einigen Situationen deutlich. Ich verkürze mit einem Bremsabschalter in überraschenden Situationen den Bremsweg. Auch wenn es evtl. nur ein paar cm sind. Das könnten eventuell die Entscheidenden sein, um z.B. einem Seitenaufprall eines unerwartet kreuzenden Verkehrsteilnehmers zu entgehen, welcher mich evtl. übersieht.
Bei leichten Bremsungen muss ich so auch anfangs weniger stark in die Griffe hauen. Beispiel: Ich kann nun auf einen Kreisverkehr langsam zufahren und während dem Bremsen mit leichtem treten (kein Vortrieb) in den ersten Gang schalten (Kettenschaltung) ohne vorher den Tempomat rausnehmen zu müssen. Der/die Bremsabschalter ist/sind dadurch für mich nicht nur ein Sicherheitsplus, sondern auch ein Komfortmerkmal geworden. Es spart im Gegensatz zum „einfach stärker bremsen“ auch noch etwas Energie und schont das Material.
Zwei Bremsgriffe sind für mich sinnvoll, da ich auch die Bremsgriffseite mit dem Abschalter in manchen Situationen gar nicht betätigen kann, weil ich in dem Moment keine Hand auf der Seite am Lenker habe auf der der Abschalter wäre. Zum Beispiel um beim Abbiegen mit Handzeichen. Über ein leichtes betätigen der Bremse kann ich oder ein anderer Fahrer meines Fahrrads so die Motorunterstützung für einen Moment ganz intuitiv unterbrechen und zwar mit der Hand welche am Lenker und Bremsgriff bleibt.

Da ich derzeit wenig Zeit zum schrauben habe, aber in Summe ca. 50m pro Tag im Zug sitze, habe ich derzeit mehr Zeit zum lesen und "schreiben" und versuche mich daher nun im Code verstehen und ggf. ergänzen. Tests kann ich zum Glück an meinem Ersatz-Forumscontroller machen. Das Ergebnis würde ich natürlich hier bereitstellen, für andere interessierte.

Spoiler: Offtopic Bremslicht

Vielleicht bin ich irgendwann so fit und schaffe es auch WS2812/Neopixel über einen anderen freien PIN des FC anzusprechen um diese als Bremslicht zu verwenden. Ist ja inzwischen legal. Ich habe neulich ein normales Fahrrad (kein Pedelec) gesehen, welches ein Bremslicht im normalen Rücklicht integriert hatte (evtl. über beschleunigungssensoren oder Nabendynamo"frequenz"?) und habe mich gewundert dass es das jetzt gibt/erlaubt ist. Da die WS2812b einzelsteuerbare RGB-LEDs sind, können die auch Gelb/Orange mischen. Damit wäre sogar ein Blinker (für den Anhänger legal) damit denkbar (am Fahrrad nicht legal). Quelle: https://rp-online.de/leben/auto/fahrrad/fahrradbeleuchtung-neue-regeln-fuer-fahrraeder-e-bikes-pedelecs-und-co_aid-16771153

 

[RUBLIH]

Die Endstufen in den Sensoren haben gegen Masse schaltende NPN Transistoren - entsprechend sind die Dioden überflüssig/funktionslos.

Gilt natürlich auch bei Schaltern mit "Kontakten aus Metall" - die entsprechend gegen Masse wirken. Wobei dort dann die Sicherheit meinen würde, Kontakte in als Öffner in Reihc zu schalten, wie eingangs beschrieben.

Gibt sicher weitere Varianten/Ideen - aber zumindest ich habe mir die angedachten Schaltdinger nicht genauer angesehen...

 

[jenkie]

Die Endstufen in den Sensoren haben gegen Masse schaltende NPN Transistoren

Sollte dann nicht die Parallelschaltung problemlos funktionieren? Die Beschreibung von Johnssson klang so, als würden da noch Pullups in den Sensoren stecken, sodass ein Sensor bei Parallelschaltung nicht schafft, den Pullup im Prozessor sowie in den beiden Sensoren gleichzeitig auf Masse ziehen, weil er nicht genug Strom liefert. Die Dioden würden den Pullup vom jeweils anderen Sensor "deaktivieren".

 

[RUBLIH]

Ich ging von Hallsensore aus - die haben zumeist keinen Pull - ?

Es müßte so ein Bremsding zerlegt und reingeschaut werden ??

 

[Johnssson]

Sodele...
wie oben angkündigt habe ich mich im programmieren versucht, war erfolgreich und möchte wie versprochen das Ergebnis teilen mit dem ich mein Problem in Software lösen konnte:
Folgendes habe ich nach dem Konfigurieren im "Arduino Pedelec Configurator" in der Arduino IDE in der dort geöffneten Datei "Arduino_Pedelec_Controller" geändert.

#if HARDWARE_REV >= 20
const int brake_in = 2;              //Brake-In-Pin Default
const int brake_in_2 = 4;              //Brake-In-Pin 2    <------------ Nachträglich eingefügt, laut Dokumentation noch frei und auf dem gleichen RJ45 Port wie der "Brake-In-Pin 2"

#ifdef SUPPORT_BRAKE
    digitalWrite(brake_in, HIGH);         // turn on pullup resistors on brake
    digitalWrite(brake_in_2, HIGH);         // turn on pullup resistors on brake   <------------ Nachträglich eingefügt
 
#ifdef INVERT_BRAKE  //  <------------ dieser Teil kompplett geändert
    if (!digitalRead(brake_in) == false || !digitalRead(brake_in_2) == false || !digitalRead(brake_in) == false && !digitalRead(brake_in_2) == false)
    {
    brake_stat = false;
    }
    else
    {
    brake_stat = true;
    }

Den zweiten Hall-Bremssensor habe ich dann am RJ45-1 (CONTROLS) an Pin 1 für 5V, Pin 3 (D4) für die Zustandsübermittlung und an Pin 8 für GND angeschlossen.
Siehe: Wiki -> Forumscontroller -> Anschlüsse auf der Controllerplatine

Herzlichen Dank für alle Vorschläge und eure Zeit. Ich hoffe meine Lösung hilft auch anderen.