Spel, läsa position av objekt på ett bräde (1x2m)

[Perli]

Hej alla! Ny på forumet och ärligt talat inom elektronik men man måste ju börja nånstans och detta verkar vara en bra plats för det!

Vi (jag och min son) har en idé om låt oss kalla det ett spel som vi vill testa. Kort sammanfattat så har vi ett spelbräde på ungefär 1x2m där ett objekt kommer flyttas runt i ganska hög hastighet, uppskattningsvis 5-10m/s.

Det vi vill göra är att följa dessa objekt, kontinuerligt med så låg fördröjning som möjligt för att sedan behandla detta i en dator. Det blir i praktiken ett fysiskt spelbräde som kommer att presenteras i en virtuell värld på en skärm bredvid.

Så här har mina tankegångar varit, först funderade jag på om det kanske skulle gå att lösa med en kamera som följer objektets rörelse men jag tror de kommer att vara för snabba för en rimligt prissatt kamera och dator att hänga med.

Hallsensorer, objektet kan förses med t.ex. neodymmagnet, sensorerna reagerar snabbt och ger en digital signal. Men det blir många sensorer, att koppla in och läsa av alla dessa blir ett komplext system i sig. Jag började fundera på om de gick att koppla i serier, uppdelat på "rader och kolumner" och på så vis läsa ut en X och en Y koordinat.

Ganska snabbt övergav jag dock denna idé då jag insåg att sensorerna också kan rationaliseras bort. Neodymmagneten kommer ju genom induktion skapa en puls i varje tråd den passerar, alltså bör ju ett rutnät med koppartråd kunna ge den X och Y-koordinat jag söker om pulsen går att läsa av.

Här börjar dock mina kunskaper tryta, rejält. Gick in på Elfa och började titta på IC-kretsar men ja, för mig är det en djungel och de datablad jag öppnade och tittade på gjorde inte direkt livet lättare

Om vi tänker oss ett rutnät med 5cm mellan varje koppartråd, den precisionen kan tänkas räcka för oss (sen får vi experimentera oss fram till vad det blir i slutändan) ger uppskattningsvis 20x40 trådar. Problemet vi behöver lösa är att detektera pulserna, hantera dessa och läsa in dem till t.ex. en Raspberry Pi där vi sköter bitarna som jag känner att jag klarar av, programmeringen

Tankar, idéer, feedback frågeställningar och nyfikenhet är varmt välkommna!

Edit: Vid närmare eftertanke så kommer nog inte objektet komma upp i 10m/s, 5m/s är nog fortfarande fullt normalt.

[Lennart Aspenryd]

Om objektet fästes med linor från punkter en bra bit utanför själva rörelseplanen kan encoders ge pulser som via X o Y kan presenteras!
Alternativt är ju hur objektet får instruktion om nästa position!

[Perli]

Objektet kommer att styras utav spelaren vid sidan av, enbart hur det förflyttas över spelbrädet behöver läsas in. Det kommer inte vara möjligt att fästa några snören eller dylikt.

[AndLi]

Vad vill du ha för upplösning? 5 m/s med en vanlig kamera med 25 bilder i sekunden blir en förflyttning om 20cm mellan varje bild.

Sen är det frågan hur många objekt som ska trackas, är de lätta att identifiera? Eller är det som en biljarsprängning med alla objekt i samma färg?

Antar att det är människor som får dessa objekt att röra sig i 5 m/s?

[AndLi]

och är färdväg intressant eller bara slutdesination? Då handlar det ju bara om att identifiera ett gäng QR koder på en bild...

[Perli]

Eftersom objektet rör sig så pass snabbt så behöver inte upplösningen vara jättehög. I exemplet skrev jag 5cm mellan varje tråd, det är ju önskvärt att hålla upplösningen så låg som möjligt men samtidigt få tillräcklig kvalité. Som jag skrev så kommer vi nog behöva experimentera oss fram till vad som krävs mer exakt. 20cm börjar bli för låg upplösning, Dels måste vi hålla koll på att objektet inte kolliderar med andra objekt i den virtuella världen, det skulle kunna gå att göra med en beräknad position mellan de två kända positionerna. Jag vill dock även kunna räkna ut hur väl den följer en önskad rutt och dela ut poäng för hur nära den tänkta linjen den håller sig, då räcker nog tyvärr inte 20cm till.

Till att börja med blir det enbart ett objekt som ska följas, det finns idéer om att följa två i vissa spellägen. Kontrasten är bra, vit bakgrund och objektet kan vara svart eller ha annan lämplig färg. Det kommer dock finnas en del annat som rör sig och kan störa.

För att följa två objekt med impulser som registreras med koppartrådar kan magneterna vara motsatta, så den ena ger en negativ och den andra en positiv signal. Troligtvis så kommer de enbart röra sig på varsin planhalva så om så krävs så kan det vara två separata nät som registrerar rörelsen.

Edit: Ja, människor kommer styra objektet.

[Perli]

Det är färdvägen som är intressant, objektet kommer röra sig allt från korta till långa sträckor säg några få cm upp till strax under hela brädets längd dvs nästan två meter. Det kommer dessutom ändra riktning väldigt ofta, endast undantagsvis färdas i helt raka linjer några längre sträckor.

[svanted]

bluever

[Perli]

bluever funkar ej, max 27 tums skärm. Fixar ej multitouch, även om det i första läget enbart är ett objekt som ska följas kommer annat att röra sig på spelbrädet, kommer inte klara av att träffas av objektet, får monteras max 4mm ovanför "skärmen" går ej heller.

[grym]

vad är ok att sätta i saken som rör sig?
magnet, irljuskälla?

men om spelplanen kan vara genomskinlig kan man ha rutnät av fotodioder som detekterar när någon av dom har saken över sig och det blir mörkt
med många sådanna så är det dock jobbigt att samla in datan

kolla på snabbare kamror med



man skulle kunna ha laser i sargerna, i rutnät, och en fotodiod för varje laser, då får man en x,y kordinat som är bruten, går ganska lätt att göra, hur tätt rutnät bestäms av saken som rör sig

[Perli]

Du är inne i samma tankebanor som jag har haft

Det finns nog flera saker som kan monteras i objectet, det ska dock tåla en ganska oöm behandling så en magnet ligger bra till.

Har också funderat på fotodioder men fastnade till slut för hall sensorer, tänker att fotodioder kommer drabbas av smuts och de reagerar inte lika snabbt. Problemet blir dock som du säger att det blir väldigt många sensorer!

Laser i sargerna blir nog svårt, det är som sagt bara ett object som jag behöver följa (men möjligtvis två om det går bra att få till) men det kommer vara annat som bryter lasrarna, det som styr objectet. Så då måste dessa filtreras bort på något vis vilket jag ser som svårt med lasrar.

Snabbare kamera kan eventuellt vara ett alternativ, men det får ju gärna vara billigt också

[Lennart Aspenryd]

Tidigare idag skrev jag ett inlägg som antagligen fastnade eller så tryckte jag aldrig på sänd.
Jag skrev att vi har diskuterat detta med LPS ( local positionen system) tidigare här på Elektronikforumet!
Jag har också, fortfarande, ett komplett set med 12 enheter från DecaWave med UWB.
Kan vara en lösning.
Men framförallt tycker jag att vi vet för lite om applikationen och om Objektets input!
Hur när och varför förflyttas det!
Så nu hoppas jag på bättre lycka

[Perli]

Ah, det verkar ha gått upp i rök ja.

Ja, positionering är ett väldigt spännande område. Läste på lite snabbt och DecaWave-prylarna ser klart intressanta ut men passar nog bättre i andra applikationer. Tror inte elektronik kommer må så bra i objektet som ska flyttas runt, det kommer nog utsättas för ganska omild behandling. Väldigt snabba riktningsförändringar, stötar och slag.

Idén är ju som sagt ett spel kan man säga, en kombination av den verkliga världen, spelbrädet, där man styr objektet och en skärm som kommer att presentera ytterligare information som man ska agera utifrån. Förhoppningsvis så går det att lösa med två såna här objekt som ska följas vilket öppnar för tvåspelarlägen och dylikt.

Hur det flyttas: Mänsklig påverkan
När: Hela tiden! Kommer i princip aldrig stå still.
Varför: Klara olika typer av utmaningar, följa mönster, undvika virtuella objekt som syns på skärmen osv.

[Micke_s]

Ultraljud och triangulera kanske?

Sätt en accelerometer + utraljudssändare i varje pjäs. Aktivera ultraljudet med pulser när pjäsen rör sig. Gäller att bara 1 flyttas.

När den står still igen så kan den för säkerhets skull skicka ID några ggr.

[grym]

saken som rör sig, i vilken form är den ?och hur rör den sig
ex rullar som en boll, glider som en puck

skulle det vara det sistnämnda kan man ha irlysdiod riktad nedåt och ha lagom raster med fotodioder som reagerar när den kommer över området