Автор Тема: Омега (хронометраж)  (Прочитано 1635 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Омега (хронометраж)
« : Марта 20, 2013, 09:14:36 pm »
Есть мысль сделать простой для повторения проект самодельной омеги, т.е. устройства хронометража для засечки времени прохождения горнолыжником трассы. Штука простая, к.м.к., но фирменная стоит оч. приличных денег.

Устройство простое: стартовая калитка, финишный створ, радио, секундомер. Калитка механическая, по сути шарнир с прутиком и концевик. Финишный створ - оптический. Калитка передаёт сигнал (по факту старта участника) по радио вниз, где некое устройство измеряет время до пересечения участником финиша и отображает результат. (В идеале ещё, конечно, подробное логирование всех событий.)

Штука очень удобная, но в большинстве даже серьёзных спортивных клубов по старинке пользуются рациями и секундомером. И это очень бесит, порой)) Результаты плывут, ошибки, перестартовки, фальстарты и т.д.

Оговорюсь, точность требуемая - до сотой доли секунды, т.е. +/- 5 мс. Важна морозоустойчивость, долгая безотказная автономная работа на холоде.
Из желаемых доп. фич - логирование и возможность старта след. участника до того как финишировал предыдущий (не вижу сложностей).

Итак, кто дочитал, вот мой вариант наипростейшей реализации.
1. На 5-10 секунд, дающихся участнику чтобы тот стартовал, включается рация (включает её стартёр, человек, допустим).
2. Участник открывает калитку, концевик врубает звуковой сигнал, на подобии тонового набора в телефоне (да, жульничество тут возможно, подбор подходящего свистка.. но пока что пусть так).
3. Внизу устройство включает осчёт времени по звуковому сигналу рации. И останавливает осчёт по пересечению финишного створа (оптопара на двух штативах.. может лазерная указка.. не знаю). И отображает время, например, на ЖКИ.

Критика? Другие варианты? Может, у кого-то есть опыт.
Для велосоревнований, например, используют радио-маяки (как в магазинах книжных) и рамку, фиксирующую прохождение рамки маяком. Кто в курсе, как реализовано? Ткните в ссылку.

П.С. Вариант со звуковым сигналом на старте мне всё больше нравится. Участник сразу слышит, когда он стартовал. С такой системой не будет лишних разговоров после старта (о мухлеже организаторов, секретной кнопке "для своих" на омеге и т.д.). Спортсмены ведь те ещё параноики.
« Последнее редактирование: Марта 20, 2013, 09:19:04 pm от Spiteful »
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

KMG

  • Сообщений: 3776
    • ICQ клиент - 412221711
    • AOL клиент - Mike
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #1 : Марта 20, 2013, 10:10:00 pm »
С передачей тоналки ненадежный вариант (помехи).
Делал следующим образом - в момент открытия калитки стартовый передатчик начинает передавать цифровые посылки содержащие время, прошедшее с момента открытия калитки. Естествено посылки защищены ЕСС.
Как только финишный приемник принимает валидную посылку, он использует время из посылки как точку отсчета и перестает воспринимать посылки до закрытия стартовой калитки.
В этом случае, даже если приемник пропустит несколько посылок, он будет считать время именно с момента открытия калитки.

PS Время в посылке нужно передавать с учетом времени передачи самой посылки (так как сильно поднимать битрэйт нельзя, из за полосы радиоканала)
« Последнее редактирование: Марта 20, 2013, 10:22:18 pm от mike »

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #2 : Марта 20, 2013, 10:17:23 pm »
Время хорошо бы синхронизировать по внешнему калибратору - например, GPS - посылка содержащая время плюс фронт начала секунды по отдельному выходу с большой точностью. Ну и финишную оптику программно защитить от дребезга/нестабильности срабаьывания.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #3 : Марта 20, 2013, 10:24:02 pm »
Даже тот факт, что рация использует радиоволну, распространяющуюся со скоростью со скоростью света, не позволит такой системе реализовать заявленную точность.

ХИНТ: скорость распространения звуковой волны - около 1 фут/сек. То есть, примерно 1 м за 3 мс.
Так, что со звуком не стоит связываться - не говоря уж о непредсказуемом запаздывании в радиоканале.

Единственно разумным решением видится использование микроконтроллера с стандартным радиомодулем + адекватно написанный софт...

ХИНТ: скорей всего подобная задача в DIY уже кем то решена - поскольку спрос явно присутствует: мне уж лет тридцать периодически её подбрасывают для решения  ::)

ХИНТ: меньше всего гемору будет при использовании стандартного железа - и скорей всего Arduino (с широким набором разнообразной периферии) позволит ограничить всё только разработкой софта: пара процессорных + пара радиоканальных модулей + интерфейс для ноута (wi-fi).
Учитывая, что софт для радиоканала уже сочинён и есть в открытом доступе - останется написать только саму систему...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

KMG

  • Сообщений: 3776
    • ICQ клиент - 412221711
    • AOL клиент - Mike
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #4 : Марта 20, 2013, 11:21:24 pm »
Еще замучаешься искать ЖК, работающий на минусовой температуре.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #5 : Марта 20, 2013, 11:28:27 pm »
Цитировать
Еще замучаешься искать ЖК, работающий на минусовой температуре.
А разве LED уже запретили к применению? :o
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

KMG

  • Сообщений: 3776
    • ICQ клиент - 412221711
    • AOL клиент - Mike
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #6 : Марта 21, 2013, 07:36:22 am »
Женя, это девайс с автономным питанием, придется экономить электричество.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #7 : Марта 21, 2013, 11:37:28 am »
Насчёт автономного питания в ТЗ не было ни слова.
И питание в виде автомобильного акка тут тоже как бы вполне себе уместно - на гору только стартовый датчик закидывается, а табло на финише на автО разместить можно. Там же и ноут с программой статистической обработки и раздачей через вафлю на личные мобилоиды - в тёплом салоне...

Так, что без инфраструктуры всё равно не обойтись...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

KMG

  • Сообщений: 3776
    • ICQ клиент - 412221711
    • AOL клиент - Mike
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #8 : Марта 21, 2013, 01:39:03 pm »
Женя, парковка обычно достаточно далеко от склона. Из соображений безопасности.
Еще момент, для нелицензируемых приемопередатчиков мощность сильно ограничена, и такой вариант пройдет только для "коротких" дисциплин типа специального слалома, да и то только с учетом прямой видимости.
« Последнее редактирование: Марта 21, 2013, 01:42:27 pm от mike »

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #9 : Марта 21, 2013, 03:49:44 pm »
Коллега, вопросы не ко мне, а к задачедателю...
 :-*
« Последнее редактирование: Марта 21, 2013, 03:50:04 pm от peratron »
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #10 : Марта 21, 2013, 04:17:21 pm »
Большое спаисбо за комментарии, друзья-соГТЛабовцы!

Ещё есть вариант - два точных секундомера, синхронизирванных друг с другом. В этом случае не нужна спешка при доставке вниз сообщения о времени старта. Это сообщение может передать даже стартёр по рации )) Вопрос - удастся ли сделать часы с уходом меньше 5мс за три, скажем, часа. Это 5/(3*60*60*1000) = 0.46 ppm. Да ещё чтоб от температуры не плясали.
Об этом ведь толкует Андрей, я правильно понял?
Цитировать
Время хорошо бы синхронизировать по внешнему калибратору - например, GPS - посылка содержащая время плюс фронт начала секунды по отдельному выходу с большой точностью.
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #11 : Марта 21, 2013, 04:29:54 pm »
Можно сделать небольшое послабление требований к системе, которое всё упростит. А именно - не заморачиваться с абсолютным временем. Т.е. не париться из-за задержки сигнала со стартовой калитки. Этот лаг будет много меньше времени прохождения дистанции. Главное, чтобы эта задержка была одинаковой для всех участников.

Автономность - да. Если табло светодиодное делать (вообще фантастика, участник сразу видит свой результат на финише) - то цеплять к машине. А сам хронометрах - автономный. Не вижу проблем со светодиодами - время надо показывать только пару секунд, чтобы судья на финише переписал его в протокол.

Радиоканальные модули, система на их базе - это самый грамотный путь. Но я не хочу огрести проблем с дальностью и, вообще, общей глючностью радиоканала. Просто рация надёжней, к тому же она у всех есть (у организаторов).
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #12 : Марта 21, 2013, 04:35:13 pm »
Цитировать
С передачей тоналки ненадежный вариант (помехи).
Ну в телефонии ведь применяют успешно. Есть спец. микрухи с узкополосными фильтрами под эту задачу.
Цитировать
ХИНТ: скорость распространения звуковой волны - около 1 фут/сек. То есть, примерно 1 м за 3 мс.
Блин, не знал что звук такой тормозной. Т.е. знал, но забыл) Ну, можно примотать пьезик-гуделку прямо к корпусу рации.
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #13 : Марта 21, 2013, 04:37:05 pm »
Цитировать
Большое спаисбо за комментарии, друзья-соГТЛабовцы!

Ещё есть вариант - два точных секундомера, синхронизирванных друг с другом. В этом случае не нужна спешка при доставке вниз сообщения о времени старта. Это сообщение может передать даже стартёр по рации )) Вопрос - удастся ли сделать часы с уходом меньше 5мс за три, скажем, часа. Это 5/(3*60*60*1000) = 0.46 ppm. Да ещё чтоб от температуры не плясали.
Об этом ведь толкует Андрей, я правильно понял?
Цитировать
Время хорошо бы синхронизировать по внешнему калибратору - например, GPS - посылка содержащая время плюс фронт начала секунды по отдельному выходу с большой точностью.

Синхронизировать надо не с каким то там спутником, а два удалённых друг от друга модуля - этого совершенно достаточно.
Вопрос только в параметрах радиоканала и алгоритме синхронизации...
А так - да, стартовый модуль должен передавать не событие старта (с учётом латенси радиоканала), а сообщение о факте старта с меткой точного времени...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #14 : Марта 21, 2013, 04:37:13 pm »
Цитировать
Делал следующим образом ...
Кстати, расскажи пожалуйста, как ты сделал калитку и финишный створ? (если не комерческая тайна)
« Последнее редактирование: Марта 21, 2013, 04:37:41 pm от Spiteful »
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #15 : Марта 21, 2013, 04:41:34 pm »
Цитировать
чтобы судья на финише переписал его в протокол.
Уже в который раз говорю - протокол выдается в любой мобилоид по вай-фаю. На открытом пространстве в пределах прямой видимости сотня метров - это реальность. А если озаботиться эффективными антеннами - то и больше...

Ручной труд - нафиг. Надо себя уважать и делать в 21 веке изначально правильную систему...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #16 : Марта 21, 2013, 04:52:01 pm »
Цитировать
Но я не хочу огрести проблем с дальностью и, вообще, общей глючностью радиоканала. Просто рация надёжней, к тому же она у всех есть (у организаторов).
Воки-токи - это как раз глючный путь. А стандартные модули для создания удалённых радиосетей стоят копейки - и вопросы стабильности и надёжности там решены на системном уровне.
Надо только сесть и часок покопаться в интернете.
http://habrahabr.ru/post/139947/
http://habrahabr.ru/post/142472/

В данном случае я привёл ссылки на маломощные модуля для домашних сетей - но таких же модулей с дальностью в километры, полностью готовых к употреблению с компом (микропроцессором) тоже немало.

Потусуйся на сайтах RC-моделистов - они как раз в материале, в отличие от музыкантов...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #17 : Марта 21, 2013, 04:55:55 pm »
Цитировать
Ручной труд - нафиг.
Это абсолютно верно. Это я утрированно-упрощённо написал, про "руками переписать в протокол". Логирование нужно атоматическое. На смартфон ли, или на нетбук, по радио или проводу - не важно.

Проблемы главные две (в ручном труде, с которым и затеяна борьба в этой теме):
1. Стартёр говорит "Марш!", и... участник стартует. Задержка может быть огромной (и в плюс и в минус). Опытные всегда уходят на "внимание")). Это +/- 1 секунда. Калитка по факту старта, сигнал по факту калитки - это решение проблемы, даже с учётом всяких там других, гораздо меньших и одинаковых для всех лагов.
2. Судья на финише, он же логгер, слышит по рации "Марш" и жмёт секундомер.  Он же видит пересекающего финиш гонщика, и жмёт на секундомер опять. Это тоже ошибки вплоть до секунды.
Хочу решить эти две огромные проблемы наиболее доступным способом. Это программа минимум.
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Spiteful

  • Сообщений: 1168
  • мэн крутой
    • ICQ клиент - 286974545
    • Просмотр профиля
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #18 : Марта 21, 2013, 04:57:48 pm »
Цитировать
Потусуйся на сайтах RC-моделистов - они как раз в материале, в отличие от музыкантов...
Точняк, есть под рукой сотрудник такого толка. Спасибо за хинт.
[size=9] - Комбики ламповые. Примочки транзисторные.
- Я за старые технологии. Я за аналоговую схемотехнику.[/size]

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Омега (хронометраж)
« Ответ #19 : Марта 21, 2013, 05:06:58 pm »
@ Spiteful
Какова максимальная длинна трассы?

К примеру, "пчёлки" обеспечивают до 1 км в прямой видимости:
http://www.kosmodrom.com.ua/data/zigbee/zigbeemodem.php

Но я видел и направленные антенки - волновой канал. Они раз в пять способны поднять дальность при прочих равных...

ХИНТ: можно совсем уж тупо поступить - взять модуль на невысокий диапазон и использовать комнатные ТВ-антенны для ДМВ  :P
Воткнуть шесты на старте/финише и ориентировать их друг на друга - не велика заморочка...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...