Wahoo Sensor de velocidade: como funciona exatamente?

O sensor de velocidade Wahoo não usa um ímã para contar a rotação, é uma unidade única e "(...) um acelerômetro de 3 eixos é usado para determinar a rotação do hub e, portanto, sua velocidade" (fonte)

Como é derivada a velocidade da rotação, dado que não há necessidade de inserir o tamanho da roda / pneu em nenhum momento? Na verdade, não acho que haja essa opção no aplicativo de smartphone ELEMNT.

Edit: Depois de várias pessoas apontaram para fora, encontrei a opção para definir o tamanho da roda, o que implica que "automático" é o padrão. A questão ainda permanece: como funciona o "automático"?

Eles usam um pequeno giroscópio de MEMS para medir RPM. Estes são dispositivos de estado sólido que podem medir a rotação axial para que possa contar quantas rotações por minuto o eixo da bicicleta está girando. A estrutura atual do giroscópio MEMS é bastante interessante (e diferente de um acelerômetro MEMS) - há uma boa descrição na Wikipedia .

Como o giroscópio está medindo as RPMs do eixo e não a velocidade diretamente, ele de alguma forma precisa saber o tamanho do pneu para poder converter RPMs em velocidade de deslocamento. Veja mais discussões abaixo.

Muitos giroscópios de MEMS são embalados com acelerômetros (o giroscópio / acelerômetro de combinação é chamado de IMU ) e há também alguns com bússolas, alguns com barômetro / altímetro, e alguns estão no mesmo pacote que os sensores de GPS - embora o GPS use muita energia para um minúsculo dispositivo que é operado por baterias de célula tipo moeda, então o Wahoo definitivamente não possui GPS embutido no sensor. Se tudo o que você está medindo é a velocidade e você já conhece a circunferência do pneu, então tudo que você precisa é de uma unidade básica de giroscópio. No entanto, as IMUs tornaram-se realmente baratas devido à sua implementação em telefones celulares e permitem mais flexibilidade do que os giroscópios.

O OP esclareceu que o dispositivo não precisa do tamanho da roda, portanto é 1) usar uma IMU para analisar os dados do acelerômetro para calibrar o tamanho da roda internamente contra o giroscópio - ou 2) usar o GPS do receptor / telefone para calibrar o tamanho da roda.

1) Usar apenas o acelerômetro em uma IMU não será tão preciso quanto usar uma medição direta da roda. É difícil medir com precisão a velocidade dos dados de aceleração, especialmente quando o sensor também está girando ligeiramente fora do eixo no espaço em uma estrada esburacada - e, portanto, para enganar, a CPU do sensor provavelmente está fazendo um cálculo aproximado e depois usando o mais próximo pré-definido em uma tabela interna de valores (ou seja, um pré-definido para 700c rodados, um para 26 ", etc., mas não seria capaz de dizer um pneu de 23mm de um pneu de 28mm). No entanto, porque a maioria das pessoas não medem com precisão a circunferência da roda de qualquer maneira e apenas usam folhas de dicas pré-impressas de qualquer maneira, a perda de precisão não é realmente uma grande preocupação para o usuário final (consulte a nota de calibração manual no final).

2) Usar o GPS no receptor seria a maneira mais precisa de calibrar o tamanho da roda, especialmente em longas distâncias, já que você pode dividir precisamente (digamos) 1000 metros pelo número de voltas para obter uma medida de precisão de 1% tem precisão de cerca de 10 metros) - embora quaisquer dobras ou curvas elimine grandemente a medição GPS da distância linear.

Onde essas unidades inerciais são mais úteis para os usuários finais, elas estão em conjunção com o GPS em velocidades muito lentas ou estradas cheias de curvas, onde o GPS tem dificuldade de rastrear a velocidade sobre a terra ou medir a distância sobre a terra em estradas escorregadias. Os dados da IMU podem ajudar o receptor a calibrar melhor e garantir que você seja devidamente creditado por todos aqueles giros curtos e apertados ao obter o KOM.

Nota: olhando para o manual do Wahoo, existe uma opção para inserir a circunferência da roda diretamente para quando a medição automática falhar.

Contrariamente à afirmação da questão, o aplicativo de smartphone elemnt não tem uma opção para definir o tamanho da roda. Você pode escolher entre uma extensa lista de tamanhos de pneus e rodas comuns, inserir manualmente a circunferência do pneu ou escolher "automático". No último caso, assumo que a unidade principal usa GPS para inferir a circunferência do pneu quando tem um bom sinal.

Eles realmente usam os sensores (acelerômetro) dentro para calcular a velocidade. Não conheço nenhum detalhe sobre o algoritmo ou quais sensores eles usam.

O GPS precisaria de baterias maiores e drenar a bateria pequena rapidamente.