Detectando un objeto en movimiento moderadamente rápido desde 1 pie de distancia

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Tengo un pequeño proyecto paralelo que usa Arduino (pro mini o nano) que detectaría el paso de autos de carreras modelo (y quadcopters) y contaría cuántas veces pasó por una ubicación seleccionada. Pensé en usar emisores y detectores de infrarrojos (fotodiodo) para lograr esto, pero me preocupa que no sea lo suficientemente rápido o que se pierda algunos aspectos.

La configuración tendría unos pocos (1 o 3) emisores de IR en un lado de la carretera y un detector en el lado opuesto, frente a los emisores (o tal vez los emisores en la parte superior y el detector en la parte inferior). Estarían más o menos a 1 pie de distancia y los juguetes pasarían en medio (también hay un arco de aproximadamente 1 pie y todos deberían pasar por debajo del arco). Estoy usando estas para los emisores y estos para los detectores.

Solo un coche pasaría por la pista en un momento dado, por lo que no habría problemas derivados del uso de varios coches.

Los juguetes miden aproximadamente 4-5 "de largo y ancho, y la altura de un quadcopter sería de aproximadamente 1-2".

Básicamente, simplemente detecte cualquier objeto del tamaño de un ladrillo que pase por el arco.

¿Hay algo que pueda hacer para garantizar un recuento e IR se ajustaría a este tipo de aplicación? ¿O debería usar una alternativa? Si es así, ¿alguna sugerencia?

Gracias de antemano

    
pregunta pandalion98

3 respuestas

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En cuanto a la velocidad, los detectores IR son definitivamente lo suficientemente rápidos, con un tiempo de respuesta del orden de ns o de nosotros (si usa más filtrado). Hay un par de áreas de preocupación:

1) El patrón probablemente esté cerca de ser omnidireccional (no pude ver la hoja de datos que lo mostraría) por lo que puede tener problemas con la señal que rebota del piso, otros objetos y tendría que experimentar mucho. con umbrales.

2) Es probable que la señal no aumente / disminuya de manera monótona a medida que pasa el auto, por lo que tendría que implementar algún tipo de función de rebote para evitar múltiples conteos para el mismo evento.

    
respondido por el Yuriy
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Brillé un láser en un LDR (resistencia dependiente de la luz) para este tipo de situación hace un tiempo. El láser (puede comprarlos por $ 1 o más en eBay) es altamente direccional y bastante potente, por lo que la diferencia entre el láser que golpea la resistencia, o no, es sustancial, y le brinda un buen corte preciso.

    
respondido por el Nick Gammon
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La velocidad del detector IR es más rápida de lo necesario. Pero algunos otros puntos deben ser considerados ...
(1) Se desconoce el ancho del haz de los LED IR y los detectores IR. Dado que puede apuntar su LED IR directamente al detector de IR, debería ser posible minimizar la pérdida de la trayectoria óptica. Preferirías tener un ancho de haz estrecho para ambos.
(2) Esos detectores de IR podrían ser diodos sin procesar, o fototransistores. Ambos pueden producir una salida de paso de automóvil aceptable, pero un diodo en bruto necesita un circuito amplificador diferente al de un fototransistor. Un fototransistor tiene una ganancia interna que alivia algunos requisitos de ganancia del amplificador externo.
(3) Se debe disponer algún método para compensar la luz ambiental. Esos fotodetectores proporcionarán una salida considerable de las luces de la habitación y pueden cambiar a medida que las sombras pasan de las personas que se mueven. Colocar una capucha o un tubo en el fotodetector puede ayudar a reducir este efecto, pero no eliminarlo.

No se desanime, esto puede hacerse viable. Considere la posibilidad de ocultar su puerta de fotos dentro del puente (túnel) donde el entorno óptico está mejor controlado.
Un método para lidiar con un ambiente de luz ambiental variable es usar su microcontrolador para modular el LED IR de encendido a apagado a una velocidad rápida. Luego, el amplificador que aumenta la señal del detector de infrarrojos puede ser un amplificador de CA que bloquea un fondo ambiental que varía lentamente. Aquí hay una posible secuencia de medición ...

turn LED off
Measure detector amplifier output
turn LED on
Measure detector amplifier output
Subtract two measured values.
Repeat

El resultado restado, si es pequeño, indica un camino óptico bloqueado. También están disponibles grandes cambios de claro a oscuro y oscuro a claro. Su microcontrolador debe poder realizar esta secuencia cientos o incluso miles de veces por segundo.

    
respondido por el glen_geek

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