Sensor de disparo de rotura de haz de muy largo alcance

Una idea: usar un detector de movimiento de radar de microondas CW (= un dispositivo de alarma de intrusión). Coloque el sensor frente a un reflector parabólico lo suficientemente grande como para obtener un haz de transmisión lo suficientemente estrecho y un área de captura de señal de eco lo suficientemente grande. Debes encontrar el tamaño del reflector y la distancia focal necesarios haciendo experimentos.

Hay un par de trampas: la velocidad del vehículo puede estar fuera del rango de detección (= desplazamiento Doppler demasiado alto) y su ley local puede limitar las densidades de potencia del haz permitidas. El transmisor del detector puede ser legal como es, pero cuando toda la potencia se dirige a un haz estrecho, el haz puede ser ilegalmente fuerte.

Otra posibilidad, si usted (o su cliente) es dueño de la carretera en cuestión, es instalar un detector de vehículo electromagnético. Instala un cable de un solo conductor protegido mecánicamente bajo la superficie de la carretera en un bucle del tamaño del contorno de un automóvil compacto o un poco más pequeño. Aplique una señal de CA y mida la corriente. Un automóvil que esté presente sobre el circuito actuará como un núcleo de reluctancia de hierro / inferior y aumentará la inductancia del circuito, afectando la corriente.

Si ve un patrón cuadrado en una carretera con cortes en las esquinas antes de una intersección, aquí es donde se cortó un sensor después del hecho. Una sierra de hormigón de doble filo corta una zanja para el conductor, con las esquinas cortadas para evitar doblar el cable algo rígido, el cable se coloca en la zanja y los huecos se remendan con asfalto / alquitrán / cemento, según corresponda.

También puede montar simplemente un segundo sensor PIR en el lado de la carretera y en una ubicación aguas arriba. Si tiene controles de iluminación en red, esto podría ser bastante viable, barato y fácil. Incluso sin ella puede ser una buena opción. Hay una amplia gama de sensibilidad disponible, y puede hacer que su área de disparo llegue a un cono o cuña bastante pequeño con algunos tipos.

Tome un LED (matriz si es necesario) produciendo 1 vatio de IR. Ejecútelo a través de un sistema de lentes para generar un haz de 6 "de diámetro de baja dispersión. Diríjalo hacia la carretera, o por la carretera como un ángulo leve. Module el haz a 30 kHz, por lo que TV Los controles remotos no son un problema. Este es tu transmisor.

Use una lente de 1 ", enfocada en un fotodiodo, para monitorear esa parte de la carretera a 300 'de distancia. Este es su receptor. Suponga que el receptor está a 200 pies de la intersección del haz de TX y el haz de RX. >

Cuando el automóvil se cruza con el haz de TX, se dispersará ese vatio de energía IR a 30kHz; supongamos que la dispersión es uniforme sobre un hemisferio; ahora tenemos una densidad de energía para usar en algunas matemáticas.

La lente RX, 1 "de diámetro, está a 200 pies del automóvil. El área de un hemisferio de 200 pies de radio es 0.5 * (área de la esfera con un radio de 200 ') o 0.5 * 4 * PI * 200 * 200, o 6.28 * 40,000 o 250,000 pies cuadrados. En pulgadas cuadradas, para trabajar fácilmente con nuestra lente RX, escalamos 250,000 por 144 (pulgada / pie) ^ 2 a 40,000,000 pulgadas cuadradas.

Por lo tanto, hemos calculado que el sistema RX tendrá una energía de 1 vatio / 40Million o 25 nanoWatts de energía. Modulado a 30kHz.

Ahora tienes un problema de sensor simple. Supongamos que el automóvil está en el haz durante 10 milisegundos, por lo que sabe un ancho de banda de ruido. El poder es de 25 nanoWatts.

Creo que ya has dicho que una solución para romper el rayo no va a funcionar, por lo que quizás fue un título pobre para tu pregunta.

Si desea detectar un objeto a 300 pies, el arco que presenta el objeto objetivo es bastante bajo (alrededor de 1 ° para la vista frontal de un automóvil) y necesita un sensor con una resolución angular igualmente alta.

Le sugiero que experimente con algo como esta unidad Lidar de Garman (válida hasta 120 pies), que Te puede dar un punto 3D en el detector de espacio. Esto sería lo más cercano a la "rotura de haz" que podría obtener con un solo sensor sin movimiento. Hay una gran cantidad de soluciones Lidar de un solo plano / punto que puede investigar.

Si desea experimentar con sensores de menor resolución (saturación de área), puede probar el rango TerraRanger EVO, con el nuevo EVO 60M una posibilidad. Puede obtenerlos en los EE. UU. Desde Robotshop . Sin embargo, dudo que esto vaya a funcionar a su rango requerido.

Si esta es una solución profesional, hay muchas unidades Lidar disponibles que proporcionarán la resolución y el rango requeridos ... pero también son precios profesionales. Este Ibeo automotive Lidar encajaría en el proyecto de ley, o tal vez este SICK LD-MRS unit sería ideal, ambos son Lidar de 4 planos. Autonomous Stuff lleva una amplia gama de Lidar.