Elektronik_Header_3LŘftersteuerung mit ESP-01

 

E-Scooter Bremslicht

Nachdem ich meinem E-Scooter Blinker verpasst hatte, wollte ich auch noch ein Bremslicht realisieren.

Auch das ist in der Elektrokleinstfahrzeuge-Verordnung - eKFV - geregelt und zugelassen.

Zitat aus der eKFV:

    ┬ž 5 “Anforderungen an die lichttechnischen Einrichtungen”

    (1) Ein Elektrokleinstfahrzeug muss mit lichttechnischen Einrichtungen ausger├╝stet sein,
    ...
    Schlussleuchten d├╝rfen zus├Ątzlich mit einer Bremslichtfunktion f├╝r rotes Licht mit einer Lichtst├Ąrke und Lichtverteilung der Bremslichtfunktion entsprechend der Regelung
    ...
    f├╝r die Genehmigung von Begrenzungsleuchten, Schlussleuchten, Bremsleuchten, Fahrtrichtungsanzeigern und Beleuchtungseinrichtungen f├╝r das hintere Kennzeichenschild f├╝r Fahrzeuge der Klasse L (ABl. L 97 vom 29.3.2014, S. 1) ausger├╝stet sein.
     


Eine Analyse der Leitungen zwischen Lenker im weiteren Sinne und der Elektronik im Unterteil des Rollers ergab, dass irgendwo im Lenkerrohr eine Zusammenf├╝hrung von den zwei Bremssignalleitungen und der 5-poligen Leitung vom Display passieren muss, denn am unteren Ende kommt nur ein 10-poliger Stecker an, der die Verbindung zum Controller, der Elektronik f├╝r die Ansteuerung des Motors, realisiert.

Handels├╝blich sind solche Multi-Signalleitungen im Netz bei den ├╝blichen Verd├Ąchtigen (ebay, Aliexpress, ...), allerdings nur bis 9-polig am unteren Ende, und diese Leitungen f├╝hren dann neben den Signalen vom Display noch die Bremsinformation zum Controller und in die andere Richtung die Spannung f├╝r das Frontlicht. Die Leitung im E-Scooter von L.A. Sports ist also offenbar ein Sonderstrick. Bliebe anzumerken, dass eine der 10 vorhandenen Leitungen im Kabel ungenutzt ist...

10-polige Stecker oder Buchsen im passenden Formfaktor habe ich nicht gefunden, ich musste also das vorhandene Kabel auftrennen, um an die gew├╝nschten Signale der Bremskontakte zu kommen. Die Signale der beiden Schalter an den Bremshebeln werden auf getrennten Leitungen zum Controller gef├╝hrt, hier w├Ąre ich f├╝r das geplante Bremslicht also schon am Ziel. Da ich die Verbindung zwischen Display und Controller jetzt aber ohnehin komplett im Zugriff hatte, habe ich auch gleich das Protokoll zwischen Display und Controller analysiert.

Aber der Reihe nach.
Das Frontlicht k├Ânnte prinzipiell einfach nur weiterhin direkt am Controller angeschlossen bleiben, w├Ąre dann immer eingeschaltet, wie gehabt. Nur das R├╝cklicht verdient Beachtung, denn hier soll ja das Dauerlicht etwas gedimmt werden, damit der Bremsvorgang mit hellerem Licht signalisiert werden kann.

Die Weicheil├Âsung mit Vorwiderstand funktioniert allerdings nicht, denn es stellt sich heraus, dass das R├╝cklicht in einem Spannungsbereich zwischen 5 V und 40 V immer gleich hell leuchtet.

Korrektur
Nachdem ich die Halterung des R├╝cklichts im Schutzblech aufgewertet hatte, ist diesmal “nur” die hintere Abdeckung des R├╝cklichts weggeflogen, als ich einen kleinen Deckel in der Stra├če ├╝berfahren habe. So konnte ich nach dem Aufsammeln der Teile auf der Platine lesen, dass der Spannungsbereich sogar bis 58 V reicht. Respekt.

Der n├Ąchst kompliziertere Weg ist die Beaufschlagung der Versorgung des R├╝cklichts mit einer getakteten Spannung, deren Mittelwert mittels PWM (Pulsweitenmodulation) abgesenkt werden kann. Hier bietet sich dann wieder der Einsatz eines Microcontrollers an. Die Stromregelung im R├╝cklicht l├Ąsst sich tats├Ąchlich erst mit einer PWM Einstellung von 1, also eine Stufe ├╝ber AUS, ├╝berlisten und zu einer geringeren Helligkeit ├╝berreden.

Soweit in Theorie und Praxis voran gekommen, bietet der Einsatz eines ┬ÁC nat├╝rlich weiteres Bet├Ątigungspotential. Durch Auswertung der per Telegramm an den Controller ├╝bermittelten Werte k├Ânnen verschiedene Parameter des Display ausgelesen werden, unter anderem die Stellung des Daumengashebels.

Das habe ich dazu verwendet, das Licht am Roller durch etwas Hebelakrobatik (Bremse anziehen und dann zweimal kurz Gas geben) ein- und auszuschalten. Die momentane Einstellung (Licht permanent an/aus) wird im EEPROM des ┬ÁC gespeichert und ist beim n├Ąchsten Einschalten identisch.

Die Schaltung f├╝r die Steuerung des Bremslichts und der allgemeinen Lichtfunktion ist weniger ├╝bersichtlich als urspr├╝nglich angenommen, geschuldet der aufw├Ąndigen  seriellen Verbindung zum Display. Der verwendete Microcontroller ist ├╝berdimensioniert, ein AtMega8 h├Ątte es ebenfalls getan, der Programmcode belegt nur etwas ├╝ber 3 kB im Flash des ┬ÁC.

Die Schaltung pr├Ąsentiert sich so:

E-Scooter Licht+Bremslicht V2         (Click auf das Bild f├╝r gr├Â├čere Darstellung)

Und hier die passende Platine:

E-Scooter Licht+Bremslicht V2

Die Platine ist zweiseitig entflochten, die Unterseite dient der Spannungsversorgung per Massefl├Ąche und es gibt zwei Signalz├╝ge f├╝r +5V. Alle sonstigen Verbindungen sind auf der Oberseite entflochten.

Die Unterlagen der Schaltung im Eagle V7 Format stelle ich zur Verf├╝gung, genauso die Unterlagen f├╝r ein passendes Geh├Ąuse aus TPU, damit die Schaltung im Elektronikraum des Rollers keine Kurzschl├╝sse erzeugt.

E-Scooter-Licht Geh├Ąuse

Der Deckel rastet auf dem Unterteil ein.

E-Scooter-Licht Geh├Ąuse

Die beiden zus├Ątzlichen Leitungen links des Programmieranschlusses sind die Spannungsversorgung f├╝r die Blinkerschaltung, deren Ausschnitte am Geh├Ąuse hatte ich vergessen und dann nachtr├Ąglich mit einem Skalpell erzeugt. Elektrisch werden sie an die beiden Anschlusspunkte GND und 40 V auf der Platine angel├Âtet.

Das Geh├Ąuse passt zwischen Controller und die Oberseite des Trittbretts, die Schrauben zur Befestigung des Lenks├Ąulenfu├čes sorgen f├╝r gen├╝gend Abstand.

Die zugeh├Ârige Firmware stelle ich ebenfalls zur Verf├╝gung.

 


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