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AiM Laptimer

AIM Laptimer
AIM Laptimer
Wer öfters mal im Kreis fährt, will irgendwann auch mal seine Rundenzeiten wissen. Dazu kann er entweder seinem Helfer eine Stoppuhr und Schreibzeug in die Hand drücken oder auf den Ausdruck der offiziellen Zeitnahme schauen.

Irgendwann aber wird ihm das nicht mehr reichen, denn nach 10 Runden kann er sich nicht mehr daran erinnern, warum er in der fünften Runde so schnell war. Ein Laptimer muss also her, denn der zeigt ihm beim Beenden einer Runde sofort deren Zeit, und man kann direkt beurteilen, was die "andere" Linie gebracht hat. Im Modus "Laufende Rundenzeit" kann man sich an bestimmten Punkten der Strecke orientieren um zu beurteilen, ob man schneller geworden ist.

Der Laptimer unter den Laptimern heißt MyChron Light und kommt von AIM. Den hat eigentlich jeder. Es gibt ihn seit 10 Jahren in der Version MCL und vor 4 Jahren kam sein "großer" Bruder TG hinzu. Beide erfassen die Rundenzeiten sehr präzise mit Infrarotlicht und 2009 gibt es Nachwuchs in Form eines TG mit Rundenzeittriggerung über GPS. Und zwar über ein GPS, welches im Gegensatz zu einigen GPS-Wettbewerbern nicht mit +/- 1/4 Sekunde Toleranz misst, sondern sich mit wenigen Hundertsteln Abweichung zufrieden gibt.

Der Motorrad-Renntraining-Teilnehmer sowie jeder andere Im-Kreis-Fahrer ist ein typischer Kunde von Ulli Mesch, dem Betreiber der memotec GmbH, die als Exklusivimporteur die Produkte des weltweiten Marktführers AIM (Laptimer, Datarecording und Racing Instruments) seit 1995 im deutschsprachigen Raum vertreibt. Memotec Messtechnik ist natürlich auch Marktführer in seinem Vertriebsgebiet und ganz bekannt auch für guten Service.

"Guter Service setzt noch bessere Kenntnisse über Produkte und deren technische Hintergründe, Zusammenhänge und Schwächen voraus" meint Ulli Mesch, "und es reicht nicht, wenn ein Verkäufer zwar die Eckdaten seines Produkts kennt (Hubraum, Leistung, Gewicht und Preis), dann zur Probefahrt aber nicht weis, auf welchen Knopf man drücken muss, um den Motor zu starten, und noch schlimmer, wie er wieder ausgemacht wird. Und so wie jedes andere Produkt auch, hat der Laptimer physikalische Grenzen, die darüber entscheiden, ob die Rundenzeiten präzise angezeigt werden oder nicht". Exklusiv für Circuit erklärt Ulli Mesch den Lesern die Geheimnisse der Rundenzeitnahme, was man beachten sollte und wie man Zuverlässigkeit und Präzision der Messung optimieren kann.

AIM MyChron 1
AIM MyChron 1
"Wir verkaufen seit 13 Jahren Laptimer und den ersten hat am 18.12.1995 Norbert Vettel für das Kart seines Sohnes Sebastian bei uns abgeholt. Das war ein MyChron 1 mit induktivem Drehzahlmesser. Der hatte noch einen IR-Transmitter in schwarzem ABS-Gehäuse und mit 16-facher Codiermöglichkeit, damit jeder MyChron-User sein "eigenes" Signal einstellen konnte, ohne andere zu stören oder von ihnen gestört zu wurden. Es hat aber nicht lange gedauert, bis wir erkennen mussten, dass 16 Möglichkeiten dazu nicht ausreichen, wir müssten hunderte oder gar Tausende davon haben. Also wurde kurzerhand ein AIM-Einheitssignal ohne Verstellmöglichkeit eingeführt. Doch offensichtlich hatten wir die Rechnung ohne den Wirt gemacht, denn niemand, weder bei memotec, noch bei AIM, hätte damals gedacht, dass Leute, die Laptimer kaufen, ihre Bedienungsanleitungen nicht lesen (können?). Glücklicherweise sind wir viel an Rennstrecken unterwegs und sehen, was so alles gemacht wird.

Nachdem ich (Niedersachse) nun seit mehr als 30 Jahren auf dem politischen Territorium der Schwaben lebe, und deren Philosophie der Wertschöpfung bis ins letzte Detail kenne, gibt es folgende Erklärung dafür, was unsere Kunden machen und warum dieser Bericht hier steht: der Kunde kauft einen Laptimer und ruft sofort den Kumpel an, der es ihm empfohlen hatte: "Hallo Karle, des Ding isch jetz akomme. Was muss i mache?" Hätte Karle jetzt nen Arsch in der Hose, würde er sagen: "Glotz halt in'd Aaleitung nai, do stoat elles hin." Das macht er aber nicht, sondern sagt: "stell Di net so saubleed aah, probiers halt, des wird scho gehä."

An diesem Punkt hat unsere Anleitung verloren. Sie wurde nicht empfohlen sondern ignoriert, ja, sogar verunglimpft. Obwohl in ihr alles drinsteht, was man machen muss und was nicht, um aus dem neuen Laptimer alles herauszuholen, wird sie missachtet wie eine Hafennutte an der man in weiblicher Begleitung vorbeigeht.

Was hat das aber mit diesem Magazin zu tun? Ganz einfach: die Anleitung war einfach so beim Laptimer dabei (für umme)– hat nix extra gekostet, ist also wertlos. Für diese Zeitung hat man aber bezahlt. Von wegen, eine halb gelesene Zeitung wird nicht weggeschmissen. Die bleibt liegen, bis sie zur letzten Seite durchgelesen ist. Die hat doch Geld gekostet.

Keine Angst, es folgt jetzt keine langweilige Bedienungsanleitung, sondern wir erklären Ihnen, was man nicht machen sollte, um einen Laptimer an seiner korrekten Funktion zu hindern und warum manche Dinge anders sind, als die Leute denken.

Funktionsprinzipe zur Rundenzeitmessung

Der Laptimer braucht einen Punkt auf der Strecke, an dem er Runde für Runde exakt und zuverlässig auslösen kann. Dazu gibt es derzeit 4 populäre Verfahren:

Manuelle Zeiterfassung

Der Fahrer betätigt einen Drucktaster beim Überfahren einer markanten Stelle der Strecke, z.B. an der Ziellinie. Das ist nicht sehr genau und wird im Eifer des Gefechtes oft vergessen.

Rundenzeiterfassung per Infrarot

Am meisten verbreitet, weil preiswert, präzise, zuverlässig und überall anwendbar. Am Streckenrand steht EIN IR-Transmitter und sendet ein codiertes IR-Lichtsignal. Codiert bedeutet, dass die Licht-AN und Licht-AUS Phasen, die Pulszeiten und Intervalle exakt definiert sind und eingehalten werden. Um weder von Transmittern anderer Hersteller gestört zu werden, noch um die Laptimer anderer Hersteller zu stören, hat jeder Hersteller seine eigenen Frequenzen.

Infrarot Transmitter Infrarot Empfänger
Infrarot Transmitter Infrarot Empfänger

Die Messabweichung bei IR liegt bei korrekter Montage und Anwendung bei der dritten Stelle hinter dem Komma, also im Bereich von Millisekunden (1 ms = 1/1000 s). Es ist aber etwas unbequem den Transmitter zu handhaben, denn wenn man ihn vergisst, ist er weg. Den kann jeder gebrauchen. Außerdem braucht er Strom – sprich Wartung.

Rundenzeiterfassung über Magnetstreifen

AIM Magnetfeldsensor
AIM Magnetfeldsensor
Bei diesem Verfahren liegen in der Fahrbahnoberfläche quer von Streckenrand zu Streckenrand ein oder (für Zwischenzeiten) mehrere Permanentmagnete, die einen Magnetfeldsensor beim Überfahren auslösen. Fast alle Kartbahnen in Europa verfügen über Magnetschleifen, aber Automobil- und Motorradrennstrecken sind (außer Hockenheim und einige in Frankreich und Spanien) nicht damit bestückt.

Die Rundenzeitnahme über Magnetstreifen ist äußerst genau, zuverlässig, bequem und preiswert, aber bei Motorrädern (im Gegensatz zu Rennwagen und Karts) wegen der großen Bodenfreiheit und den damit verbundenen Montagedefiziten eher nicht praktikabel.

Rundenzeiterfassung per GPS

Letzter Schrei sind derzeit Laptimer, die über GPS-Koordinaten ausgelöst werden. Das ist sehr bequem, weil man keinen Transmitter braucht und auch keine Wartung anfällt. Man geht mit dem Laptimer zur Ziellinie und "setzt" den Messpunkt. Die Hersteller moderner Geräte stellen Ihren Kunden Software zur Verfügung, mit der man diese Messpunkte über die Koordinaten eingeben kann, die man  in Google Earth findet.

Das Problem der billigen GPS-Laptimer ist aber deren geringe Abtastrate. Es gibt da Geräte, die jede Sekunde nur ein Mal die Position des Gerätes auf der Erde erfassen. Und weil jede Messung eine Toleranz von mindestens +/- einem Messzyklus aufweist, taugen diese Laptimer höchstens  für Wanderer mit Orientierungsproblemen, die sich deshalb immer im Kreis bewegen.

Die etwas besseren mit 4 Hz Abtastrate haben immer noch + 1/4 Sekunde Messungenauigkeit. Bei Rundenzeiten von 8 Minuten auf der Nordschleife geht das locker, aber wenn ich damit jedoch zur IDM käme, hätte ich ein echtes Problem Ernst genommen zu werden. Hier sind 10 Hz oder mehr angesagt. 50 Hz oder gar 100 Hz wären hier jedoch etwas übertrieben, denn die Preise steigen exponential zur Abtastrate und wegen ein paar Hundertsteln Toleranz geben höchstens Werksteams im Moto GP 5000 € mehr aus. Der Einsatz dieser Geräte macht auch nur Sinn, wenn von jedem Punkt der Strecke sichtbare Referenzstationen vorhanden ist.

AIM MyChron 1
AIM MyTach
Absolut Trendy für Einsteiger und Freaks ist MyTach von AIM. MyTach ist so ein GPS-Gerät und kann im Cockpit angebracht werden, zeigt die Rundenzeiten, Geschwindigkeit, Höhe über NN etc. an, speichert die Daten und überträgt sie zum PC. Im Unterschied zu den meisten anderen Armband-Trainern hat MyTach eine einstellbare Abtastrate (1 – 10 Hz) und ist somit auch für den semiprofessionellen Motorsport gut geeignet. Und wenn man zum Joggen, Mountain-Biking oder Fallschirmspringen geht, bindet man sich MyTach ums Handgelenk und sieht wie lange man schon läuft, wie viele Höhenmeter man gemacht hat oder wie schnell man im freien Fall fliegt.



Rundenzeiterfassung per Transponder

Des Weiteren werden Rundenzeiten, Sektorzeiten und Fahrzeiten von A nach B auch mit Funktranspondern, Infrarot-Transpondern und Lichtschranken erfasst.

Der bekannteste Funktransponder kommt von AMB in Holland, deren Transponder fast bei allen Rennveranstaltungen benutzt werden. Hier müssen unter, über oder neben den vorbeifahrenden Fahrzeugen (oder Pferden, Radfahrern, Läufern, Skifahrern etc.) Koaxial-Antennen angebracht sein, die den Transponder identifizieren und die Zeit erfassen. Die Notwendigkeit schränkt die Flexibilität des AMB-Systems jedoch ein. Die Messgenauigkeit ist extrem hoch.

Mit Inrarot-Transpondern gibt es das Problem nicht, denn dieses Prinzip ist unabhängig von Antennen oder sonstigen Einrichtungen an der Strecke und kann überall ohne jegliche Vorbereitung eingesetzt werden. Wir haben ein solches System zusammen mit Fa. Schildknecht entwickelt und bieten es unter dem Markennamen Laptrix an. Zur Messgenauigkeit gilt das zuvor bezüglich der IR-Laptimer genannte.

Da Lichtschrankenmessungen im Rundstreckensport zur Rundenzeiterfassung nicht (mehr) eingesetzt werden, wollen wir auf sie auch nicht weiter eingehen.

Vor- und Nachteile der Funktionsprinzipe

Jedes dieser Messverfahren hat Vor- und Nachteile und erfordert bestimmte Vorgehensweisen, um die zuverlässige Funktion des Systems sicherzustellen. Der Magnetfeldsensor ist absolut idiotensicher, doch beim manuellen Trigger kann man schon mal vergessen zu drücken. Am meisten kann man aber bei der Infrarotmessung falsch machen.

Das Signal des IR-Transmitters ist getaktetes Infrarotlicht, also z.B. AN – AUS – AN – AUS – AN – AUS – Pause - AN – AUS – AN – AUS – AN – AUS – Pause, usw. Die Zeiten dieser Zyklen sind von jedem Hersteller fest definiert.

Zyklen eines AIM Transmitters
Es wird von den Emitterdioden permanent in Form eines Lichtkegels mit 18° Spreizung gesendet, und sobald es vom IR-Empfänger gesehen wird, erscheint im Display die Rundenzeit.

Infrarot Kegel eines AIM Transmitters

D.h. je weiter der Transmitter entfernt ist, desto größer ist die Fläche, in der das Signal erfasst werden kann. Das heißt auch, je weiter entfernt man am Transmitter vorbeifährt, desto weniger wichtiger ist die Einbauhöhe des Empfängers. Und das heißt auch, je weiter man am Transmitter vorbeifährt, desto früher fährt man in den Lichtkegel. Um dem zu begegnen, kann man den Transmitter auf der Boxenmauer um 9° in Fahrtrichtung drehen und fährt dann immer an der gleichen Stelle in den Kegel, unabhängig vom Abstand zum Transmitter. Bezogen auf die obige Abbildung wäre die Fahrtrichtung in diesem Dokument von unten nach oben.

Benutzerhinweis auf einem IR-Transmitters

Benutzerhinweis auf einem IR-Transmitters
Je näher man am Transmitter vorbeifährt, desto kürzer ist zwangsläufig die Zeit, die der Empfänger hat, das Signal zu erkennen. Bei 10 m Abstand und optimaler Höhe sind das 3,17 m. Bei 252 km/h legt man 70 m pro Sekunde zurück, bei 252 km/h fährt man durch den 3,17 m großen Kegel in 0,022 s. Nicht nur deshalb muss der Empfänger freie Sicht zum Transmitter haben.

Schlaue Köpfe haben schon gemeint, je mehr Transmitter aufgestellt werden, desto stärker ist das Signal und desto zuverlässiger funktioniert das System. So wie etwa beim Singen, wo ein ganzer Chor lauter singt als ein Solist. Weit gefehlt, denn der Laptimer reagiert nur auf das kodierte Licht. Deshalb auch diese Warnung auf dem Transmitter:

Wenn 2 Transmitter senden, meinetwegen auch von verschiedenen Herstellern, könnte das so aussehen:
Zyklen eines Transmitters
Der Empfänger ignoriert nun was er da sieht, denn das ist ja nicht sein Signal. Dieser Effekt ist unabhängig davon, von welchen Herstellern die Transmitter kommen, da jeder Hersteller ein anderes Signal codiert hat. Und auch nicht mit Transmittern eines Herstellers, weil die beiden nicht synchronisiert sind. Und wenn da so viele Transmitter stehen, dass es nur noch "hell" ist, ignoriert der Empfänger das als die Sonne.

Wie aus Abb.2 zu erkennen ist, hat der Kegel bei 20 m Abstand (so breit ist die Start/Ziel-Gerade auf vielen Rennstrecken, wie etwa Hockenheim, Nürburgring oder Monza) einen Durchmesser von 6,23 m, was bedeutet, dass in diesem Fall der Abstand von einem zum anderen Transmitter mindestens 6,23 m sein muss, um die störungsfreie Funktion sicherzustellen. Aus "Sicherheitsgründen" sollte man 15 m einhalten, denn es gibt neben Transmitter mit größerem Abstrahlwinkel auch Leute, die, wie oben beschrieben, den Transmitter um 9° in Fahrtrichtung drehen.

Was lernen wir daraus: wer abends miteinander saufen kann, sollte morgens miteinander klären können, wer heute den Transmitter aufstellt, um das Durcheinander zu verhindern.

Ein gelegentlich auftretendes Phänomen ist der Lattenzauneffekt: wenn die Sonne tief steht und man fährt an einem Zaun oder an Bäumen vorbei, und die Sonneneinstrahlung in den IR-Empfänger wird mit der entsprechenden Frequenz unterbrochen, kann das zum Auslösen einer Rundenzeit führen.

Was man sonst tun und lassen sollte

Ganz dumm war vor einigen Jahren die Idee eines Mechanikers, der die Rundenzeiten seines Fahrers mit dem Laptimer gestoppt hat. Dazu hatte er am Motorrad den Transmitter montiert und er stand mit dem MyChron in der Hand an der Boxenmauer. So viele vermeintlich kaputte Laptimer hatte es bis dato nicht gegeben, und der gute Schrauber hatte noch nie im Leben so viele neue "Freunde".

Die Stromversorgung des Transmitters kann über 8 St. AA Batterien mit 1,5V im Normalmode (Reichweite bei neuen Batterien ca. 15m) erfolgen. Wir empfehlen jedoch bei Abständen von mehr als 10 m ihn grundsätzlich auf High Power (Reichweite 30 m) umzustellen. Im diesem Zustand muss er mit einer externen 12V Batterie betrieben werden.

Die Laptimer selbst werden mit 3V Knopfzellen Typ CR 2430 betrieben. Um zu Verhindern, dass die Batterien durch Stöße oder Vibrationen "abheben" und der Laptimer sich deshalb ausschaltet, sollte man bei entsprechenden Problemen den Hohlraum zwischen Batterie und Gehäusedeckel mit Moosgummi auffüttern.

Spezifische Probleme bei den von AIM angebotenen GPS-Geräten sind bisher nicht bekannt. Es gibt zwei, drei Dinge bei der Montage der Antenne zu beachten und die Kaltstartprozedur, in der das Gerät bei stehendem Fahrzeug 1 – 2 Minuten lang unter freiem Himmel die Satelliten sucht. Das GPS-Modul speichert die Streckendaten (Messstellen für Runden- und Zwischenzeiten) und erkennt anhand der gespeicherten Koordinaten automatisch, auf welcher Strecke man fährt. Tutto bene. Allerdings benutzt der gewöhnliche AIM-Kunde das GPS nicht als Laptimer, sondern zur Datenanalyse (tatsächliche Geschwindigkeit, Unter- und Übersteuern, Schräglage, Kurvenradien, gefahrene Linie etc.). Für die abendliche Bierrunde im Fahrerlager kann man mit dem GPS nun auch dokumentieren wie lang der Wheely war – oder wer die nächste Runde zahlt.


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