Detekce obsazení s počítači náprav (H0)

[Ondřej]

Zrušil jsem rozdělaný projekt s IR detekcí obsazení, pro jeho technické omezení a dost vysokou složitost.
Pustil jsem se do řešení s počítačem náprav. Základ je modul pro tři úseky (6 bran). Modul je s arduinem s procesorem 328P nebo 168P, ideální je arduino pro mini.
Vlastnosti modulu.
1. detekce od nulové rychlosti až do 2m/s.
2. napájení 12V nebo 5V
3. tři výstupy pro detekci obsazení jednotlivých úseků
4. možnost jednotlivé úseky vynulovat
5. automatické nulování,pokud je po zapnutí v úseku souprava a vyjede z úseku
6. zvažuji možnost uložení stavu (EEPROM) a jeho volitelného načtení (pro přerušení jízd a vypnutí kolejiště a pozdější zapnutí s ponecháním souprav na místě)
Vlastnosti bran (H0, pro ostaní měřítka nebudu zkoušet).
1. každá brána je tvořena dvojicí miniaturních IR LED a dvojicí fototranzistorů.
2. konstrukce je velmi jednoduchá a snadno osaditelná i na hotové kolejiště
3. snímač je nad povrchem, ale velmi malý, takže je ho možné nějak "zakamuflovat"
4. je možné snímání nad temenem kolejnice, nebo udělat do temene zářez a snímače umístit níže (pak nehrozí, že jejich přesah bude vadit a snáze se kamuflují).
5. funguje i na nízké okolky
6. každou bránu může využívat více snímacích modulů.

Jsem ve stádiu funkčního prototypu jedné brány, program je už udělaný pro všechny brány.
Pokud máte nějaké nápady, návrhy a cokoli jého, sem s tím.

[Ondřej]

A ještě pár fotek snímačů.
Těch děr a jiných snímačů na koleji si nevšímejte. Je to experimentální kolej.

[prcek]

Hm, koukam, ze ses do toho preci jen pustil. Jak to je s pripadnymi preslechy - modulovane blikani snimacu, nebo dostatecne nizky vykon, ze to "k sousedum" nesviti.

[Ondřej]

Odolnost proti rušení je úžasná. Dokonce i když se to projede nehtem, tak není falešná detekce. K sousedům to klidně může svítit. Pasívní stav (bez detekce) je totiž při nasvícení. Takže mohu na to klidně svítit žárovkou, nebo čímkoli jiným. Během detekce průjezdu je kolo tak blízko k IR snímačům, že vyruší jakýkoli vliv okolí.

[Ondřej]

Vyrobené snímače pro testovací úsek. Pouzdra jsou SMD1205, ale mám objednané ještě menší na další experimenty.
Výroba se může zdát pracná, ale s pomocí jednoduché finty byly tyhle snímače za 5 minut hotové.
LED jsou ty světlé, tranzistory tmavé.

[Ondřej]

Pár videí z testovacích jízd. Úsek je obsazený, když na tom arduinu svítí červená LEDka. Ta T669 má nízké nákolky, některé vozy mají normální, některé nízké.
https://trainmaniac.rajce.idnes.cz/Pocitadlo_naprav/

[Pater]

Díval jsem se na videa. Vzhledem k měřítku nevyužiji, ale jinak chválím. Pěkná práce.

[prcek]

Má to nevýhodu, že to vykukuje nad temeno kolejnice, dalo by se asi řešit zářezy, nebo tak nějak - to je asi jeden z důvodů, proč ten FREMO pokus laboroval s optickými vlákny a úpravou kolejnice.

Zajímalo by mě, když je to nad kolejnicí, jak se to bude tvářit na paprsková kola, a na vozidla, která mají nápravy velmi blízko u sebe.

A co to udělá, když náprava změmí směr, aniž by projela celý snímač (toto je řešitelné a asi u vyřešené v SW)

Ale aždopádně super počin.

[Ondřej]

Je to řešené zářezy do temene kolejnice. Použité senzory pak vystupují nad temeno o cca 0.5mm, což nevadí u žádného vozidla, co mám. Na vnější straně kolejnice není žádný problém, uvnitř je kritické smetadlo trakčních vozidel, ale i tam je dostatečná rezerva a pokud to jde přes temeno, je to o chlup.
Paprsková kola nevadí, protože rozhoduje zastínění v rozsahu cca 1mm, což je mimo zónu paprsků.
Snímač je ošetřen pro všechny možné varianty pohybu přes něj, takže zastavení pocouvnutí, částečné najetí atd. není problém.
Mám objednané ještě menší součástky, které by neměly vůbec přesahovat, v případě drážek, nebo minimálně v případě snímání přes temeno, tak uvidíme.

[Ondřej]

modul detekce.pdf

(77.37 KiB) 240 krát

Tady jsem dal dohromady co bude modul umět a jak se bude řídit. Zatím mám implementováno pouze nulování úseků, takže návrhy na změny nebo vylepšení jsou vítány.

[prcek]

modul detekce.pdf

Tady jsem dal dohromady co bude modul umět a jak se bude řídit. Zatím mám implementováno pouze nulování úseků, takže návrhy na změny nebo vylepšení jsou vítány.

Přiznám se, že TLDR, ale
- není zřejmé, zda úseky na sebe musí navazovat, nebo ne.
- v bodě 4 vidím teoreticky problém, pokud bude souprava delší, než úsek. Prostě se to v takovém případě nesmí vypnout. Mám za to, že tohle jde v SW vyřešit.

Jo, a na mě neber ohledy, protože já to s největší pravděpodobností nevyužiju (špatné měřítko a nedostatek zájmu o automatizaci).

[Ondřej]

Přiznám se, že TLDR, ale
- není zřejmé, zda úseky na sebe musí navazovat, nebo ne.
- v bodě 4 vidím teoreticky problém, pokud bude souprava delší, než úsek. Prostě se to v takovém případě nesmí vypnout. Mám za to, že tohle jde v SW vyřešit.

Jo, a na mě neber ohledy, protože já to s největší pravděpodobností nevyužiju (špatné měřítko a nedostatek zájmu o automatizaci).

Každý názor dobrý, ať už to využijete či nikoli. Co se měřítka týká, s těmi menšími součástkami by to pravděpodobně nebyl problém ani na TT. Pro N-ko by se mohlo snímat přes celou kolej. Ale budou se ty snímače daleko hůř maskovat
A k technickým záležitostem:
Úseky na sebe navazovat mohou a nemusí. Jedna brána může sloužit pro neomezený počet (při zesílení výstupu) modulů. Akorát se musí pamatovat, že co do úseku vjede, musí zase vyjet, aby se úsek uvolnil. Pokud je úsek tvořen třeba jednou branou před výhybkou a dvěma branami na každé větvi za výhybkou, musí se signál z těch dvou logiky sečíst. Pak to bude fungovat bez problémů.
K bodu 4: jestli bude souprava delší, pak se bude muset po jejím vyjetí udělat vynulování úseku manuálně. Nebo se před vypnutím kolejiště uloží stav modulů a po zapnutí se zase načte a pak se to bude chovat, jako by k žádnému vypnutí nedošlo. To už záleží na každém, jak bude modul používat a jak ho začlení do automatizace.

[Pater]

Každý názor dobrý, ať už to využijete či nikoli. Co se měřítka týká, s těmi menšími součástkami by to pravděpodobně nebyl problém ani na TT. Pro N-ko by se mohlo snímat přes celou kolej.

Mám měřítko N. To snímání přes celou kolej bych uvažoval použít do tunelů nebo do skrytého nádraží. Myslíš, že by nebyl problém s paprskovými koly? Jak je zapojení náchylné na správné nastavení (zapíchnutí) bran?

[Ondřej]

Každý názor dobrý, ať už to využijete či nikoli. Co se měřítka týká, s těmi menšími součástkami by to pravděpodobně nebyl problém ani na TT. Pro N-ko by se mohlo snímat přes celou kolej.

Mám měřítko N. To snímání přes celou kolej bych uvažoval použít do tunelů nebo do skrytého nádraží. Myslíš, že by nebyl problém s paprskovými koly? Jak je zapojení náchylné na správné nastavení (zapíchnutí) bran?

Je to tak, že čím jsou blíže, tím je to náročnější na přesnost. Na těch 10mm si myslím, že by ta přesnost nehrála zvláštní roli. Aby to nebralo paprsky kol, musel by se snímač s fototranzistory dát tak, aby plošky fototranzistorů byly těsně nad temenem kolejnice. Až budu laborovat s bránami, zkusím, jaké vlastnosti to na těch 10mm bude mít.

[Ondřej]

Dnes večer jsem vyzkoušel nové snímače. Mají pouzdro 1,6mm x 0,8mm. Při výrobě bran to chce použít slabší drátky, což ale není na závadu, spíše naopak. Drážky mají rozteč 1,6mm a LEDky jsou nyní přitisknuté z boku na temeno kolejnice, horní okraj je nepatrně pod úrovní temene, takže to ničemu nebrání. Fototranzistory (vnitřní) jsou 0,2mm nad temenem, ale vyzkouším i nižší polohu. Ikdyž jsou hrany součástek bílé, je snímač vidět jen při soustředěném pohledu, jinak je velmi nenápadný. Až se to vezme kamuflážní barvou, tak skoro zmizí.
Tady je pár fotek.