¿Cómo detectar si un automóvil estacionado cerca ha encendido el motor?

Tenemos un proyecto con una máquina que da servicio a un automóvil estacionado al lado. Es comparable a una lavadora de coches.

Antes de arrancar la máquina, debemos estar 100% seguros de que el motor está apagado. Además, si detectamos que el motor está encendido durante el proceso (que dura varios minutos), la máquina debería retirar su funcionamiento inmediatamente, para evitar daños.

Se supone que la máquina debe repostar el automóvil sin ninguna acción manual por parte del conductor.

Los coches eléctricos no forman parte de nuestro plan actual. Pero ciertamente es relevante que algunos autos detengan el motor cuando el freno está presionado.

Nuestro problema es detectar si el automóvil estacionado en la máquina está funcionando o no. Ya hemos estado pensando en estas soluciones:

  1. Micrófono escuchando el sonido del motor. Problema: en un entorno ruidoso, es posible que tengamos demasiadas alertas falsas, cuando un camión grande se estaciona cerca.

  2. Cámara IR en busca de gases de escape calientes. Problema: lo hemos intentado y no podemos ver ningún cambio significativo, ya sea que el motor esté encendido o no.

  3. Cámara detectando si las luces del motor están encendidas. Problema: No todos los automóviles tienen las luces encendidas cuando el motor está en marcha. No todos los automóviles requieren que el conductor pise el freno para arrancar el motor.

¿Qué otras opciones ves para nosotros?

Otra pista sería la vibración, pero nuevamente, no todos los autos vibran cuando el motor está en marcha (como los vehículos eléctricos). No estoy seguro de si va a haber una señal definitiva. Probablemente tendrás que buscar una combinación de cosas.
Creo que la mayoría de los autos vibran al menos un poco durante el arranque. ¿Sería eso distinguible de otras cosas como la vibración de un camión que pasa? No sé.
tal vez haga que su dispositivo coloque una obstrucción frente al parabrisas en su lugar
¿La gente no da su consentimiento a este proceso? Nunca he visto a alguien correr hacia un lavado de autos e intentar encender su auto con espuma.
¿Qué tal una almohadilla sobre la que se mueven las ruedas del automóvil? La vibración del motor se puede medir como una baja frecuencia bastante constante en comparación con otro sensor conectado al suelo en otro lugar.
Tenga una ranura para llave donde se debe ingresar la llave de encendido antes de que la máquina arranque... por supuesto que alguien podría traer una segunda llave... este es el verdadero problema "Diseñe un sistema que sea infalible: pero los tontos son tan ingenioso..."
@NickAlexeev El principal problema será el movimiento del automóvil, lo que provocará daños en la mecánica. Por lo tanto, es demasiado tarde para detectar cuando ya se ha movido.
@jsotola Ese es nuestro plan actual, pero sería mucho más elegante evitar el mantenimiento del automóvil si no está apagado.
@Bageletas Cuando las personas conducen hacia el robot, es posible que se olviden de apagar el motor
@Wossname sí, tampoco queremos repostar un automóvil con el motor en marcha debido al riesgo de incendio. Solo tenemos un conjunto limitado de opciones cuando se trata de modificar la estación de servicio existente, así que creo que las almohadillas están fuera del alcance...
¿Estabas preparado para usar cámaras, pero no para simplemente arrojar algunas almohadillas de sensor de goma? Desconcertante. :)
¿Puede funcionar por contacto? Los motores producen mucha vibración, aunque algunos híbridos no encienden el motor hasta que el auto va a 5 mph.
Si su máquina tiene un brazo robótico para alcanzar el tanque de combustible, puede agregar otro al escape.
El principal problema que veo son los híbridos. Como los ICE funcionan mal a bajas RPM y no se necesita mucha potencia a bajas velocidades (solo torque), muchos autos híbridos no se molestan en encender sus ICE cuando se alejan. Ahorra bastante en el desgaste del embrague. Esencialmente, no hay advertencia (sin sonido, sin vibración) hasta que el automóvil se mueve.
Entonces, la seguridad de la operación depende de estar "100% seguro" de que el motor está apagado, y esta detección se basa solo en el dispositivo técnico que construirá, y no en humanos... 100% podría certificarse solo para solo un modelo de auto... pero hay miles de marcas/modelos/año... 100% seguro para todos los autos parece imposible. Me gustó la sugerencia de @Solar Mike, la ranura para poner la llave... pero, además no es elegante, hay coches que usan llaves RFID, y sus motores arrancan con solo apretar un botón...
Parece que la detección del motor puede ser la primera línea de defensa. Pero no debe ser la principal ni la única línea de defensa. Consideraría diseñar los mecanismos de tal manera que puedan tener algún desplazamiento sin sufrir daños. Los mecanismos también detectarían el desplazamiento y la fuerza. Cuando el desplazamiento está a punto de superarse, los mecanismos retroceden. O haga una solución de baja tecnología: confisque las llaves del auto (quizás también al conductor).
@Bageletas Ver m.youtube.com/watch?v=-gfQ4jzUEwU y avance rápido hasta las 14:05
Hay autos que apagan el motor y luego lo encienden. Estos son sistemas híbridos.
@Esben von Buchwald: ¿Qué cámara IR estabas usando? Usando una cámara FLIR , debería poder detectar gas caliente proveniente del escape, ver, por ejemplo. aquí flir.de/home/news/details/?ID=80281

Respuestas (7)

Esto suena como un problema XY.

Su problema es que necesita evitar daños a su equipo. Su solución de madriguera es asumir que necesita retraer su equipo cuando el vehículo comienza a conducir. Usted está miopemente enfocado en detectar cuando el vehículo comienza a moverse.

En cambio, le propongo que impida que el vehículo se mueva. Un bolardo eléctrico o hidráulico es económico ($ 2000-3000) y está diseñado desde una perspectiva mecánica y visual que un automóvil necesita para permanecer en su lugar.noray

Dale al usuario una pantalla llamativa, como un lavado de autos. Muéstreles el estado, los galones llenos, el tiempo restante estimado. Retraiga el bolardo después de que las partes sensibles de su robot se hayan escondido, luego cambie la pantalla a un gran amistoso "¡Terminaste!".

La principal preocupación de seguridad es la ignición del combustible (por los gases de escape calientes), según los comentarios de Q, no el movimiento del vehículo.
Fino, bolardo + nebulización Halón. :)
@Wossname "El principal problema será el movimiento del automóvil, lo que dañará la mecánica". - Esta es la principal preocupación según el OP, y la que se aborda tanto en las respuestas de Bryan como en las mías.
La ignición del combustible se puede reducir significativamente aspirando los humos. Los vapores se esparcirán cerca del punto de llenado y una simple manguera con presión negativa absorberá una gran cantidad.
También estamos pensando en una barrera física y luces rojas. El problema es que solo hace que el conductor sea más consciente de no alejarse. En realidad, no evita que el automóvil comience a conducir cuando la boquilla está adentro. Incluso si la barrera solo permite que el automóvil avance 10 cm, el daño ya está hecho.
"Incluso si la barrera solo permite que el automóvil avance 10 cm, el daño ya está hecho". Esto realmente no tiene mucho sentido, ya que las tapas de combustible están a diferentes alturas, pueden estar a ambos lados del automóvil, o incluso en la parte trasera. por lo que su dispositivo de llenado debe poder moverse hacia arriba/abajo, llenar en 3 orientaciones discretas; sin embargo, ¿no sabes cómo permitir un poco de juego después de participar?

Definitivamente suena como un problema XY, no necesita detectar si el motor está funcionando, necesita que el automóvil no se mueva.

La idea de Bryan me hizo pensar en uno que creo que es aún mejor, ya que no hay riesgo de dañar el coche, si alguien choca con el bolardo cuando está levantado.

Montar rodillos en el suelo (paralelos al sentido de la marcha) normalmente bloqueados (evitando que rueden), permitiendo su paso. Cuando su aparato esté activado, desbloquee los rodillos, evitando así que el automóvil se aleje incluso si el motor está encendido y el conductor intenta conducir. Cuando haya terminado y el dispositivo esté retraído, vuelva a bloquear los rodillos.

La mayoría de los automóviles de gasolina se pueden escuchar en una radio AM sensible. La mayor parte del ruido eléctrico proviene de las bujías. Puede intentar usar una radio AM AM regular para comenzar a experimentar. Si está cerca del automóvil, como a pies de distancia, debería escuchar algo. Mejor sería una radio SW si puede conseguir una. Se ha dicho que el ruido de encendido del automóvil tiene un pico muy amplio alrededor de 20 a 40 MHz. Si puede escuchar algo de sus experimentos, entonces podría procesar el audio. con un DSP. Los autos eléctricos también hacen ruido del motor. Puedo escuchar mi hoja de Nissan en mis radios experimentales de autos MW AM cuando uso una antena de prueba externa y los conecto al enchufe del encendedor Cig estándar de 12 V. La sensibilidad de estas radios de autos de prueba es bueno pero no excelente. Esto significa que no necesitará una radio de comunicaciones realmente costosa para lograrlo.En 1974, mi padre, que era ingeniero civil y trabajaba para el ayuntamiento, me dijo que el semáforo en Dunedin, donde crecí, detectaba automóviles mediante cables de antena enterrados debajo de la carretera. Los automóviles diésel eran raros en ese momento, pero los camiones grandes sí lo eran. No sé qué tan bien funcionó su sistema.

Esto solo funcionaría para automóviles con motor de gasolina. Los motores diesel no producen chispas de encendido.
Oyente habitual de onda corta aquí. Debido a la contaminación EM, a menudo tengo que alejarme de los edificios para escuchar LW/MW/SW. Mis lugares de escucha regulares están relativamente cerca (20 m aproximadamente) de las carreteras. En los últimos 3 años de escucha regular, nunca escuché un automóvil en onda corta y solo escuché una motocicleta. Para sus radios, ¿comprobó si está captando emisiones radiadas o conducidas?

Detección de vibraciones de "micrófono" láser. Se puede hacer de forma invisible con láseres IR. Todo lo que necesita hacer es apuntarlo a una pieza de la carrocería y buscar vibraciones en el rango de RPM del motor con la magnitud adecuada. Deberá calibrarlo para que las vibraciones de los pasajeros que se mueven o los sistemas de sonido fuertes no lo activen.

También puede detectar vibraciones a distancia con ultrasonido doppler, pero creo que esto es más difícil. http://ieeexplore.ieee.org/document/1293292/

Con los coches eléctricos creo que esto puede ser imposible; pero también puede haber formas de comunicarse de forma inalámbrica con la electrónica de control del automóvil para monitorear esto.

Tenga en cuenta que las estaciones de servicio existentes manejan el riesgo de que las personas se vayan conduciendo con la manguera conectada; si esto sucede, se rompe de manera segura y usted cobra el seguro del conductor.

Sabemos que las boquillas pueden manejarlo. pero nuestro robot podría sufrir daños. Por lo tanto, queremos que el robot se retire inmediatamente si se activa el motor del automóvil. Tal vez deberíamos profundizar en la detección de vibraciones. Los láseres IR no son una opción, ya que todos los automóviles son diferentes y no sabemos dónde buscar, pero solo conocemos las ubicaciones de las ruedas y el modelo del automóvil (y, por lo tanto, la ubicación de la puerta de combustible)
No tienes que ser muy específico sobre la ubicación, toda la carrocería vibra tangiblemente cuando el coche está en marcha.

La detección del tubo de escape requiere una cámara Flir o TÉRMICA IR, no una cámara de seguridad IR. Las cámaras térmicas son mucho más caras, usan lentes exóticos (germanio, calcogenuro, etc.) y ven IR de onda larga, no las longitudes de onda más cortas y casi visibles.

Incluso hay cámaras térmicas con filtros estrechos sintonizados con CO2, y pueden ver el gas en sí mismo en lugar de las emisiones de alta temperatura. Producto " Gas FindIR " de Flir corp.

Más barato podría ser un puñado de termómetros IR, apuntando a varios lugares donde esperaría encontrar la salida de escape. Experimente con esos detectores infrarrojos térmicos de llavero Harbor Freight de $12.

Probé con una cámara FLIR One y una recortadora de hilo motorizada, y vi una diferencia significativa cuando encendí o apagué el motor. Solo pude ver si estaba caliente o no. Pero buscaré los detectores de CO2. La matriz de termómetros IR no es una opción, ya que queremos admitir una amplia gama de automóviles con ubicaciones muy diferentes del escape.
Use matriz, ya que un solo termómetro solo vería un modelo de automóvil. Pero si FLIR no puede ver los gases de escape calientes, los termómetros IR tampoco lo verán. Ooo, idea: manguera de la bomba de aire con un sensor de monóxido de carbono (y tal vez un ventilador para agrandar y agitar las columnas de escape).

DAB

Debería poder encontrar hardware listo para usar y posiblemente también bibliotecas de software, o podría escribir las suyas propias.

Haga que sea un requisito previo tener su hardware OBD conectado a su vehículo. Solo cuando haya establecido que el motor del vehículo está muerto, debe iniciar el resto del proceso de servicio. OBD también le permitirá detectar si el motor cobra vida o cuándo.

Y cubrirá la gran mayoría de los vehículos actuales.

Iría con un detector de nitrógeno y dióxido de carbono en el tubo de escape. El gas comenzará a salir por la tubería en el momento en que arranque el motor. No cuente con el calor, ya que toda el área puede tardar un par de segundos en calentarse, especialmente en un día frío, lo mismo ocurre con el sombrero del gas. Si tiene un sistema que encuentra la abertura de combustible, no tendrá ninguna dificultad para encontrar el tubo de escape.