Schritte erkennen

Ich baue eine interaktive Disco-Tanzfläche. Wie die beleuchteten Tanzflächen aus den 70er Jahren, aber jede Bodenplatte sollte in der Lage sein, zu erkennen, wenn darauf getreten wird, und möglicherweise zu leuchten, um dies anzuzeigen. Ich versuche, die beste Methode zur Schritterkennung herauszufinden.

  • Jedes Panel wird etwa 12 "x 12" groß sein.
  • Da die Leute tanzen werden, sollten sich die Paneele nicht bewegen (ein bisschen nachgeben ist in Ordnung)
  • Die optische Erkennung von oben erkennt den Personenklecks, aber nicht, auf welche Platte getreten wird (nicht genau genug).
  • Eine optische Erkennung von unten ist teuer und könnte störend sein, wenn Müll auf dem Boden liegt.

Was ist hier die beste Vorgehensweise? Im Idealfall würde sich das Panel überhaupt nicht bewegen und könnte nur erkennen, dass jemand darauf steht. Obwohl ich damit einverstanden bin, dass das Panel bei Bedarf ein wenig nachgibt. Wichtig ist, dass die Leute normal tanzen können, ohne das Gefühl zu haben, dass der Boden instabil ist.

Hier sind einige der Ideen, auf die ich gestoßen bin:

Piezosensor: Ich glaube, die Spannungsspitze bei diesen Sensoren ist kurzzeitig und würde das System nicht wissen lassen, ob die Person noch auf dem Panel steht.

Benutzerdefinierter Schaumdrucksensor: Basierend auf diesem anweisbaren , einem analogen Drucksensor aus Schaum. Es ist billig, aber wahrscheinlich nicht gut kalibriert oder konsistent zwischen den Panels.

Accelerometer Tap/Click Detection: Würde einen ausreichend starken Tritt erfordern, um es zu erkennen, und das Feedback wäre kurzzeitig, wie der Piezosensor, und ließ mich nicht wissen, dass die Person noch darauf steht.

Luftdrucksensor: Ein versiegelter Gummischlauch mit einem barometrischen Drucksensor unter der Platte. Dies würde erfordern, dass ich das versiegelte Rohr baue und im Laufe der Zeit anfällig für Beschädigungen oder Lecks sein könnte.

Kapazitätserkennung: Wäre es möglich, Kapazitätsänderungen über dem Panel zu erkennen? Auch wenn die Person Schuhe mit Gummi- oder Ledersohlen trägt?

Wägezelle: Wie diese von SparkFun . Würde berichten, wenn jemand darauf steht und wie viel von seinem Gewicht aufgebracht wird. Derzeit meine Lieblingsoption.

Idealerweise möchte ich mit etwas gehen, das konsistent funktioniert und lange hält.

Die kapazitive Erkennung erfordert sehr wenig Schaltung und funktioniert durch Panel und Schuhe.
Cool. Wo/was würde es nicht erkennen?
Wenn keine differentielle Elektrodenanordnung verwendet wird (hier wahrscheinlich nicht möglich), wird es langsam driften, sodass es keine Personen erkennen kann, die längere Zeit stillstehen.
Wie wäre es mit totaler interner Reflexion (wie ein Fingerabdrucksensor)? Die Idee ist, dass Sie Licht von unten von der oberen Oberfläche abprallen lassen und alles, was gegen die Oberfläche drückt, verhindern würde, dass das Licht reflektiert wird. Es könnte schwierig sein, es auf der gesamten Oberfläche zum Laufen zu bringen. Wägezelle wäre meine zweite Wahl, wenn diese Methode nicht funktioniert.
Totale interne Reflexion würde eine Kamera unter jeder Platte erfordern, richtig? Ich finde es toll, wie es ohne bewegliche Teile funktionieren würde, aber ich würde mir Sorgen um die Kosten pro Panel machen.
Wie wäre es, die Platten mit zwei Schichten und einer dielektrischen Matte dazwischen herzustellen? Die ganze Platte wäre ein Kondensator. Wie beabsichtigen Sie, dies zu beleuchten - wäre jede Kachel im Wesentlichen ein großer Lichtleiter?
Sie würden keine vollständige Kamera benötigen, sondern nur einen einzelnen Detektor (Fotodiode oder Fototransistor), da Sie nur an der Anwesenheit eines Objekts interessiert wären und nicht an seiner genauen Form. Ich würde auch vorschlagen, das Licht vom Emitter zu modulieren und den Ausgang des Detektors zu filtern, damit Hintergrundlicht eliminiert werden kann. Stellen Sie dann einfach einen Schwellenwert für den Pegel des empfangenen Lichts ein, damit er auslöst, wenn genügend Licht blockiert wird.
@alex.forencich, das klingt genial. Das Beste daran ist, dass es keine beweglichen Teile gibt. Wenn ich das richtig verstehe, beziehen Sie sich auf frustrierte Totalreflexion, ähnlich wie bei Windschutzscheiben-Regenmeldern in Autos. Leuchten Sie eine IR-LED in einem Winkel von 45 Grad auf die Oberfläche und haben Sie einen Detektor auf der anderen Seite. Ich sollte es nicht brauchen, um es durch den Rand der gesamten Tanzfläche zu beleuchten, oder (ähnlich wie bei Multitouch-Oberflächen)?
@Nick, das ist auch eine gute Low-Budget-Idee, die ich ausprobieren muss. Ich erwarte, es mit hellen LEDs von unten zu beleuchten. Unter jeder Platte befindet sich ein Kasten, der das Licht durch den halbdurchsichtigen Kunststoffboden nach oben leitet. Im Wesentlichen ein hohler Lichtleiter.

Antworten (2)

Um Nicks Idee einen Schritt weiter zu gehen, wie wäre es mit 2 Platten mit einem leicht komprimierbaren Dielektrikum dazwischen. Dann haben Sie einen druckgesteuerten variablen Kondensator. Bauen Sie einen einfachen RC-Oszillator und messen Sie die Frequenz des Ausgangs.

Steuern Sie das Ganze mit einem Mikrocontroller, der sich beim ersten Einschalten selbst kalibriert, sodass er sich im Laufe der Zeit selbst an die Kompression des Schaums anpasst.

Dies wäre ähnlich wie bei Ihrem Schaumdrucksensor. Sie könnten wahrscheinlich auch damit den gleichen selbstkalibrierenden Ansatz verwenden. Beim Start würden Sie den Widerstand jedes Panels messen und diesen zu Ihrem unbelasteten Wert machen. Ein deutlicher Widerstandsabfall sagt Ihnen, dass jemand auf dem Panel steht.

Ich mag es. Ich muss es versuchen und sehen. Es klingt wie eine nette kostengünstige Möglichkeit, dies zu erkennen. Zumal keine Feinpräzision erforderlich ist.
Vielleicht stellen Sie sich sogar so etwas wie eine Tastaturmatrix vor. Aber Sie müssten es so gestalten, dass mehrere Kacheln in derselben Zeile/Spalte gleichzeitig „gedrückt“ werden können. pcbheaven.com/wikipages/How_Key_Matrices_Works
Ich denke, ich würde wahrscheinlich ein 16 x 16-Raster mit 2 Paaren von 8-Kanal-Multiplexern oder einem 1-aus-16-Selektor und 2 Paaren von 8-Kanal-Muxen einrichten. Ich würde die Kacheln so bauen, dass sie eine Aktivierungsleitung haben und nur oszillieren, wenn sie aktiviert sind. Dann würde ich ein Programm schreiben, das jede Kachel durchläuft, eine Reihe aktiviert und dann die Signale von jeder Kachel in dieser Reihe liest. Tastaturmatrizen werden verwirrt, wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedrückt werden (Wie Sie angedeutet haben, @Nick.

Verwenden Sie dazu einen standardmäßigen kapazitiven Berührungssensor. Keine Bewegungen, kein Durcheinander, keine Schichten von Dielektrika und komplizierter mechanischer Aufbau.

Es gibt unzählige fertige Lösungen mit automatischer Kalibrierung und ziemlich stabiler Erkennung. Sie können Objekte durch das Glas und auch durch Schuhe erkennen.

http://www.atmel.com/products/TouchSolutions/bsw/qtouch.aspx

Ich habe gute Erfahrungen mit dem alten QT110 gemacht, jetzt hat Atmel die komplette Produktlinie gekauft, ich vermute das ist das neue Teil: http://www.atmel.com/devices/AT42QT1010.aspx

Es ist jedoch wichtig, zwei Fallstricke im Auge zu behalten:

  • Sie müssen die Sensorplatte transparent sein (da Sie Lichter von unten haben, oder?)
  • Sie sollten die Kapazität (dh die Gesamtfläche) der Sensorplatte gering halten

Um diese Anforderungen zu erfüllen, verwenden Sie anstelle einer massiven Sensorplatte ein Drahtgeflecht. Moskitonetze aus dünnen leitfähigen Drähten funktionieren am besten. Montieren Sie sie direkt auf die Unterseite der durchscheinenden Glasfliesen (Glas oder Polycarbonat oder ähnliches), und sie sind praktisch transparent, sodass Sie die Tanzfläche von unten beleuchten können.

Beachten Sie, dass Sie die Empfindlichkeit des ICs mit Kondensatoren einstellen können (siehe Datenblatt). Durch 4 cm Massivholz habe ich eine mehrfach stabile Erkennung erreicht (automatisches Treppenlicht).

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