Pomiar prędkości i ruchu samochodów na ulicy

Witam, nie posiadam żadnej wiedzy w pisaniu programów i
poszukuję pomocy w rozwiązaniu nast. problemu.
Zamierzam zbadać ruch samochodowy na mojej ulicy. Ruch samochodów jest nie do zniesienia.
Aby to zrealizować potrzebny jest program do komputera, który na podstawie sygnałów z 2 czujników przeliczy i opracuje wyniki:
1 ile pojazdów przejechało w kierunku północnym N,
2 ile pojazdów przejechało w kierunku południowym S,
3 jaka była prędkość pojazdu,
4 kiedy przejechał każdy pojazd,
5 jakie było natężenie ruchu w poszczególnych godzinach i dniach,
6 jaka była max prędkość pojazdu w poszczególnych godzinach
Na początek tylko tyle.
Czujniki to dwie bariery IR w poprzek ulicy rozstawione 2-3m by rejestrowały kierunek i prędkość pojazdów a nie rejestrowały rowerów i ludzi.
Wychwycenie pojazdu to jednoczesny sygnał z obu czujników.
Pojazd to 1+1
Rower, człowiek to 1+0
Prędkość to 2m/(t2-t1)
Kierunek to informacja który czujnik zadziałał pierwszy
Pozdrawiam

A może coś więcej o konfiguracji sprzętowej. Że bariery, to wiemy a co dalej. Pod co mają być podłączone, jak?

Quote:

Czujniki to dwie bariery IR w poprzek ulicy rozstawione 2-3m by rejestrowały kierunek i prędkość pojazdów a nie rejestrowały rowerów i ludzi.
Wychwycenie pojazdu to jednoczesny sygnał z obu czujników.

A sytuacja w której jednocześnie czujniki zasłonią dwie osoby?

Czujniki zamierzam podłączyć do PC przez jakąś przejściówkę pod USB lub złącze szeregowe.
Problem jednoczesnego zadziałania czujników marginalny przy ruchu samochodowym szacowanym na 5000pojazdów na dobę, przy małym ruchu pieszym.

Quote:

Czujniki zamierzam podłączyć do PC przez jakąś przejściówkę pod USB lub złącze szeregowe.

A dokładniej? Nie spotkałem do tej pory barier, które można podłączyć bezpośrednio pod USB lub RS-a.

Jeżeli ruch może odbywać się w obie strony jednocześnie, to w takiej konfiguracji nie można jednoznacznie określić, z której strony nadjeżdża który pojazd, określić prędkości, a nawet liczby.

Przykładowo jeżeli dwa pojazdy miną się na wysokości bariery, to bariera odczyta tylko jeden przejazd. Jeśli ten ruch jest rzeczywiście duży, to takie przypadki będą na tyle częste, że te dane będą bezużyteczne. Musiałbyś śledzić oba pasy oddzielnie. Idealny byłby dość wysoki budynek przy tej ulicy i cztery czujniki wycelowane od góry po dwa w każdy pas, ale nie wiem, czy w praktyce można takie czujniki (np. odbiciowe o dużym zasięgu lub o podobnym działaniu) dostać tanio lub w ogóle, albo prosto zbudować.

Szacunkowo 5:30-10:00 95% to ruch ma północ, 15:30-18:30 90% to ruch na południe.

Sygnały z czujników najprościej jest podać na stary port równoległy. Łatwo to później przetworzyć programowo. Maksymalnej prędkości odczytać się nie da takim układem, bo wyniki wyjdą zakłamane z uwagi na to, że samochody mogą się mijać przed barierą. Można natomiast po odrzuceniu wyników skrajnie odstających od innych wyliczyć orientacyjną prędkość średnią. Liczbę pojazdów które minęły barierę można oczywiście obarczoną pewnymi błędami zmierzyć.

Quote:

czy w praktyce można takie czujniki (np. odbiciowe o dużym zasięgu lub o podobnym działaniu) dostać tanio

Zasięg tanich czujników dostępnych w sprzedaży to przeważnie max. 10 m.
Jest on wystarczający do zastosowania w rzeczonym projekcie (zakładając wysokość 6 m i odległość od pasa ruchu 5 m).Czujki mają możliwość regulacji czułości, co eliminuje niepotrzebne załączanie w przypadku mniejszych niż obserwowane obiektów. W dalszym ciągu jednak nie mają one możliwości bezpośredniego podłączenia pod wcześniej wymienione porty komputera (chyba, że o czymś nie wiem).

Więc trzeba by było jakiegoś elektronika, który zobaczy, jak się ma sytuacja na miejscu i zbuduje odpowiedni układ. Wtedy to już by mógł od razu zrobić datalogger na mikrokontrolerze z kartą SD i nie byłoby trzeba żadnego peceta na miejscu.

Quote:

Sygnały z czujników najprościej jest podać na stary port równoległy

Pod warunkiem, że komputer go posiada. Zgadzam się, że jest to najprostsze rozwiązanie sprzętowe niewymagające teoretycznie dodatkowych elementów (choć dla bezpieczeństwa LPT-a zastosowałbym jakiś prosty bufor).

Pod port drukarki można podłączyć czujniki tak, aby każdy z nich zwierał inny pin. Jest tam 8 bitów danych, więc nie stanowi to problemu. Można podobnie zrobić z portem RS232. Nie potrzeba do tego superelektronika tylko kogoś umiejącego się posłużyć lutownicą na tyle żeby kable podlutować do złącza D9 lub D25.

Napisanie prostego programu, który w pętli czyta port komputera i jeśli zmieniła się jego wartość nagrywa do pliku w formacie CSV znacznik czasu i stan portu to nie jest wielkie wyzwanie programistyczne. Można to skompilować choćby Free Pascal Compiler.

Dane wynikowe można sobie później obrobić w arkuszu Open Office.

Dodano po 6 [minuty]:

walek33 wrote:

Quote:

Sygnały z czujników najprościej jest podać na stary port równoległy

Pod warunkiem, że komputer go posiada. Zgadzam się, że jest to najprostsze rozwiązanie sprzętowe niewymagające teoretycznie dodatkowych elementów (choć dla bezpieczeństwa LPT-a zastosowałbym jakiś prosty bufor).

Kartę 2xRS+1xLPT można kupić za 30zł. Nawet jeśli się zepsuje to strata niewielka. Ja bym nie robił dodatkowych zabezpieczeń, ale pod warunkiem, że kable będą miały nie więcej niż kilka metrów i nie będą na zewnątrz. W przeciwnym wypadku lepiej dać przekaźniki kontaktronowe, bo port może zabić elektrostatyka.

pomysł nie wiem ile wart: a gdyby tak szukać Dopplera w stereo Fourierze ?

Kluczowym problemem jest nie jak odczytywać stan czujników tylko jakie czujniki zastosować i jak je umocować. Przypominam wszystkim iż mamy do czynienia z ruchem drogowym i musimy zadbać o bezpieczeństwo użytkowników. Dlatego wszelkie czujniki laserowe i emitujące fale widzialne odpadają ze względów bezpieczeństwa... Obecnie stosuje się do sprawdzania natężenia ruchu pętle indukcyjne, czujniki ultradźwiękowe (fotoradary) bądź kamery... O ile bariery będą opierać się o ultradźwięki to nie widzę przeciwwskazań . Najprostszym rozwiązaniem w tym przypadku są czujniki ultradźwiękowe, które najlepiej by było umieścić nad jezdnią i po krzyku... Problem ilości samochodów byłby rozwiązany jeśli byśmy używali zganień "0" "1" bo pomiar prędkości to już ciekawsza zagwozdka:) efekt Doplera się kłania a wtedy czujnik musi zwracać nie "0" lub "1" tylko sygnał analogowy,bądź cyfrowy n-bitowy, który należy obrobić żeby uzyskać prawidłowe wskazanie prędkość lub chociaż przybliżone (kalibracja).... Wiec przydałby się porządny układ elektroniczny, który byłby w stanie to obsłużyć... Dlatego nie dziwcie się że fotoradary są takie drogie (ok 100tys.)

I tym sposobem po woli zbliżamy się do SF. A moim zdaniem wystarczą najprostsze czujki ruchu w cenie do 50 PLN sztuka.

walek33 wrote:

I tym sposobem po woli zbliżamy się do SF. A moim zdaniem wystarczą najprostsze czujki ruchu w cenie do 50 PLN sztuka.

walek33 - nie potraktuj tego jako złośliwość ale jeśli wiesz gdzie takie coś można kupić to ja poproszę linka do tych czujników - tylko żeby były odporne na refleksy, wykrywały dobrze zielony kolor i szyby, oczywiście praca na zewnątrz czyli IP67 ostatecznie może być IP54 daszek się postawi - niskie i wysokie temperatury...

Mamy problemy z tym w firmie (wykrywanie wózków widłowych z paletami bądź bez) więc takie rozwiązanie by nam się przydało - obecnie planujemy zastosować kamery...

Przewiduję zastosowanie barier podczerwieni, nadajnik impulsowy - odbiorniki, o zasięgu około 12m. Jezdnia ma szerokość 5,00m, pas drogi 12,00m. Przy wyborze zdecydowałem by wybrać czujniki nieinwazyjne. Wykluczyłem więc laserowe, pętle indukcyjne itp.

WodnikEL, użyj nie 2 a więcej barier - a wtedy kwestie mijających się w strefie bariery pojazdów rozwiążesz programowo. Przy odpowiednim ustawieniu zmierzysz również długość i orientacyjnie wysokość pojazdów.

kybernetes, mam to w planie na później jak próby na 2 barierach wypadną pomyślnie.

Quote:

walek33 - nie potraktuj tego jako złośliwość

Ależ ja wcale tego tak nie traktuję. Skąd Ci to przyszło do głowy? Uważam jednak, że do rozwiązania zadania szkolnego wystarczą jednak zwykłe czujki pasywne. Myślę, że budżet przeznaczony na doświadczenia może być nieco skąpy.