Te estás metiendo en el problema general de la detección de ocupación. No hay respuestas fáciles. Algunas soluciones son:
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Detección de luz. Los detectores de luz visible o IR se colocan debajo de la pista en varios lugares. Se supone alguna iluminación ambiental o los LEDs IR se colocan en la parte superior. El material rodante en la pista es detectado por la sombra que proyecta.
Esto tiene la ventaja de trabajar con cualquier material rodante sin modificaciones, pero es susceptible al ruido, a los cambios en la iluminación ambiental y tiene problemas con la nivelación de estado estable. La suciedad acumulada es un problema interminable. También solo mide la ocupación en puntos específicos.
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Detección actual. Esto mide el dibujo actual de diferentes secciones de la pista. Algunos de mis amigos están en el modelo de ferrocarril, y les diseñé un sensor de corriente DCC avanzado. Funcionó tan bien que incluso hice un producto .
Las ventajas son que detecta secciones completas de la vía, independientemente de dónde se encuentre el material rodante. Los problemas son que los autos sin motor no se detectan a menos que coloques resistencias deliberadas en los juegos de ruedas. 10 kΩ es suficiente para el OC1.
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Sensores magnéticos. Este es probablemente el menos popular por lo que puedo decir.
No tiene el problema de ajustarse al nivel ambiental como lo hace la detección de luz, pero no todos los autos tienen una firma magnética suficientemente grande. También requiere más circuitos en cada punto, y está basado en puntos como el método de luz.
Todos estos métodos, como se suelen emplear, solo te dicen que algo está ahí, no lo que está ahí. El método más común que he visto para saber dónde es rastrearlo en un software inteligente. Siempre que el software sepa inicialmente dónde está, puede rastrearlo mientras se mueve entre segmentos o puntos detectados. Hay un módulo en JMRI que ya hace esto, y lo he visto funcionar.
Teóricamente, podría hacer que cada locomotora emita un imán con una ID única y luego detecte eso con los sensores Hall. Sin embargo, si quisiera hacer eso, probablemente usaría IR apuntando hacia abajo con sensores debajo de la pista. Eso hace que tanto el circuito de transmisión como el de detección sean más simples.
Con un buen seguimiento de software, solo necesita una identificación ocasional. Buscaría una combinación de los dos para hacer un seguimiento de dónde están las cosas.