Vysoce spolehlivá detekce obsazení s Arduinem

[Ondřej]

Už delší dobu řeším detekci obsazení úseků. Jako jednu z komponent jsem udělal detektror průjezdu vlaku s IR detekcí.
Má tyto vlastnosti:
-jedno arduino (procesor 328P, RAM 1K a více) obslouží až 16 snímačů
-snímač je vysoce odolný proti rušení (ještě se mi ho nepovedlo zarušit tak, aby nefungoval) žárovkou, zářivkou, kompaktní zářivkou, LED žárovkou
-snímač je levný (podle objednaných kusů součástek cena od 30K do 15Kč)
-zatím jsem instaloval do kolejiva ROCO Geoline a instalace jednoho snímače bez přípravků je tak 15min
-ke každému snímači vedou 4dráty s digitálními signály a napájením, necitlivé na rušení
-snímače lze jednoduše sdružovat v celky, které se chovají jako jeden snímač (arduino jich taky zvládne 16) a aktivace jakéhokoli se jeví jako aktivace všech.
-detekce je zatím naprosto spolehlivá. Vyzkoušel jsem všechny svoje vozidla (10ks růzkých loko, cca 20typů vozů) aniž bych zaznamenal jediný výpadek detekce (spodky nejsou nijak upravované). K výpadku nedojde ani na spřáhlech, jak očkových tak ROCO krátkých. Zkoušel jsem vozy posouvat ručně, co nejpomaleji a nikde žádný výpadek.
Vím, že to zní až neuvěřitelně, ale podívejte se na pár videí průjezdu
https://ulozto.cz/m/ondraN/video/detekce-obsazeni
Ještě dodám, že reakční doba snímače je cca 200ms, takže nejsou výpadky kryté nějakou časovou prodlevou.
Dále jsem vyzkoušel, zda to neruší DCC v kolejích, simuloval jsem tunel, kvůli odrazům.
Pokud Vás napadnou ještě další testy nebo situace, kdy mají problémy současná čidla, napište to tady.
Projekt je zatím rozdělaný. až bude dokončen, bude opět volně ke stažení.

[BohousP]

Pokud jde o odolnost vůči rušení, hodí se otestovat nějakým elektromagnetem, motorkem nebo podobným spotřebičem, který při vypnutí generuje elmag. a proudové impulzy.
Testovat jak false- positive (tedy výskyt falešné pozitivní detekce), tak i výpadek skutečné detekce (to se testuje hůř).

[belgarat]

Prosim, muzes vyzkouset umisteni snimace tak, aby byl VNE kolejnic ?

Proc: pro ucely presneho rozpojeni je (tedka) mam namontovane vne kolejnic mezi prazci - mezi kolejnicemi uprostred je pak plocha rozpojovace. IR detektory tak nesnimaji tak stred vozu, ale zhruba okraje vozove skrine, a rozhodne nemaji snimat sprahla - udaje snimace pak slouzi k "odpocitani" vagonu. U "sve" IR detekce (viz odkaz v jinem vlakne) se potykam s citlivosti - odrazy od rozsoch kolecek jsou asi dost silene, a vyladeni na vesi citlivost muze blbnout v tunelu, kde je strop (ale na ten muzu nalepit nejakou penovku, ktera bude odrazet spatne).

Diky za pokus

[Ondřej]

Pokud jde o odolnost vůči rušení, hodí se otestovat nějakým elektromagnetem, motorkem nebo podobným spotřebičem, který při vypnutí generuje elmag. a proudové impulzy.
Testovat jak false- positive (tedy výskyt falešné pozitivní detekce), tak i výpadek skutečné detekce (to se testuje hůř).

Dík za připomínku. Zkoušel jsem elmag. přestavníky vyhýbek, co jsou nedaleko, taky bez vlivu. Akorát jsem to zapoměl napsat do prvního příspěvku.

[Ondřej]

Prosim, muzes vyzkouset umisteni snimace tak, aby byl VNE kolejnic ?

Proc: pro ucely presneho rozpojeni je (tedka) mam namontovane vne kolejnic mezi prazci - mezi kolejnicemi uprostred je pak plocha rozpojovace. IR detektory tak nesnimaji tak stred vozu, ale zhruba okraje vozove skrine, a rozhodne nemaji snimat sprahla - udaje snimace pak slouzi k "odpocitani" vagonu. U "sve" IR detekce (viz odkaz v jinem vlakne) se potykam s citlivosti - odrazy od rozsoch kolecek jsou asi dost silene, a vyladeni na vesi citlivost muze blbnout v tunelu, kde je strop (ale na ten muzu nalepit nejakou penovku, ktera bude odrazet spatne).

Diky za pokus

Jasně, vyzkouším a dám sem vědět.

[Davca]

Zdravím Ondřeji,
máte vyzkoušeno i "rušení" přímým slunečním světlem, kde je toho všemožného záření habaděj ? Ptám se jen kvůli zkušenostem z modulářských akcí, kde po osvitu modulu s přejezdem (IR snímači) sluncem nebylo PZZ k utišení i když se k němu po kolejích nic neblížilo.

David

[belgarat]

@davca, @ondrej: jako simulaci slunicka v zime doporucuji z cca 30 centimetru 40W klasickou zarovku, primo nad senzorem. Krasne sviti v IR spektru ) jeste lip nez slunko pres okno

[Ondřej]

Tak mi to nedalo a udělal jsem žárovkový test. LED žárovka 10VA nemá vliv z žádné vzdálenosti. Její zapnutí nezpůsobí falešnou detekci a ani nemá viv na funkci při svícení z boku.
Opravdická žárovka, ta už vliv má. Našel jem jenom 100VA, tak jsem experimentoval s ní. Pokud se svítí přímo na senzor z optické osy, tak se do vzdálenosti cca 80cm detekuje falešné obsazení. V úhlu cca 30st. od opt. osy, ji mohu dát tak na 30cm, než dojde k falešné detekci. Boční svícení z cca 10cm nemá vliv na funkci, ani nezpůsobí falešnou detekci.
Pak jsem zkusil žárovku zapínat a vypínat. pokud jsem se nedostal na výše uvedené vzdálenosti, nevyvolalo to žádnou falešnou detekci.
Myslím, že je to pro i mírně extrémní podmínky bohatě vyhovující.

[jipol57]

Já používám ty nejjednodušší https://www.ebay.com/p/14022473786?iid= ... 0854.m4779
a bez problémů. Psal jsem o tom už tady viewtopic.php?f=7&t=10401&start=15#p240558
Při mých zkouškách, na LEDžárovky nereagovali vůbec, na zářivku, jen zblízka. Když je zářivka u stropu a kolejiště ve výšce stolu, tak ne. A na slunko jen prudké letní při otevřeném okně. Stačilo zavřít a je to OK.
A v praktickém provozování 12-ti snímačů, zatím bez potíží. Do budoucna jich osadím víc, tak snad taky budou spolehlivé.

[belgarat]

Jo, to je podobne jako u meho IR dioda - fototranzistor. Z cca 30-40cm se 'zahlti' a blikani IR diodou pak nevyvola zmeny, ktere by si arduino mohlo zmerit. Pomuze trubicka / smerovani detektoru... Skoda, myslel jsem ze ta laserova optika bude odolnejsi. Nastesti malokdy sviti slunko na model shora

[Ondřej]

Jak jsem psal v prvním přispěvku, je to IR, ne laser. Takže to zahlcení IR spektrem ze žárovky je vlastně normální. Pochybuji, že má někdo navěšeny 100W žárovky metr nad kolejištěm
Ta odolnost proti rušení je daná tím, že se nepoužívá obyčejný fototranzistor, ale integrovaný IR přijímač, jaký je třeba pro dálkové ovládání elektroniky. A i tam jsem vybíral z osmi typů, než jsem našel vyhovující. Nejhorší šmejd, se kterým jsem bohužel začal, a málem způsobil odpískání celého projektu je model TL1822 z čínské provenience. Po zkušenostech s osvitem podvozku, aby to splehlivě fungovalo, si myslím, že laser je slepá ulička. Na spodku vagónů i lokomotiv je spousta míst, kde nedojde ke správému odrazu. Největší problém byl s pojezdem parních lokomotiv. Tam je spousta různých dutin, které docela vzdorovaly i rozprýlenému IR. Z toho usuzují že bodové měření bude značně nespolehlivé.

[belgarat]

Omlouvam se -- zmotal jsem dve tva temata dohromady.

[Petrgar]

A i tam jsem vybíral z osmi typů, než jsem našel vyhovující. Nejhorší šmejd, se kterým jsem bohužel začal, a málem způsobil odpískání celého projektu je model TL1822 z čínské provenience.

Mohl by jsi napsat typ, popř. odkaz na IR přijímač, který používáš? Díky

[Ondřej]

Až to bude kompletně dokončené, tak zveřejním celý projekt.

[Ondřej]

Prosim, muzes vyzkouset umisteni snimace tak, aby byl VNE kolejnic ?

Proc: pro ucely presneho rozpojeni je (tedka) mam namontovane vne kolejnic mezi prazci - mezi kolejnicemi uprostred je pak plocha rozpojovace. IR detektory tak nesnimaji tak stred vozu, ale zhruba okraje vozove skrine, a rozhodne nemaji snimat sprahla - udaje snimace pak slouzi k "odpocitani" vagonu. U "sve" IR detekce (viz odkaz v jinem vlakne) se potykam s citlivosti - odrazy od rozsoch kolecek jsou asi dost silene, a vyladeni na vesi citlivost muze blbnout v tunelu, kde je strop (ale na ten muzu nalepit nejakou penovku, ktera bude odrazet spatne).

Diky za pokus

Tak jsem vyzkoušel vně koleje. Detekce fungovala spolehlivě, ale některé vozy detekuje blbě. Týká se to těch nových cisteren, které mají rám pouze v ose vozu. Další problém je u dlouhých osobních vozů při použití krátkých spřáhel. Tam je mezera tak malá, že se detekuje nespolehlivě. Pak jsem zkoušel ve vnitřní části kolejí, ale mimo osu. Tam dělají problém zase osobáky s krátkým spřáhlem, kde se mezera nedetekuje. Problém občas způsobují i očková spřáhla, která někdy vyrobí krátkou detekci okrajem očka.