top of page

 PROTOTYPE 

Ideekeuze

De ideeën die bij de ideekeuze als beste uit de color box en keuzematrix zijn gekomen zijn:

​

1: Motorbril met auditieve feedback, bluetooth connectie met bevestigbare camera

2a: Speakers in de helm, geeft piepjes als er verkeer links of rechts achter is, frequentie is afhankelijk van de afstand

2b: Audio in de helm wanneer er iemand in de dodehoek zit

2c: Trillingen in de helm wanneer er iemand in de dodehoek zit

​

Het merendeel hiervan betreft een motorhelm. De keuze voor het concept is hier dan ook op gevallen. Daarnaast kan het zijn dat niet iedereen een bril prettig vindt om te dragen, terwijl een motorhelm tijdens het motorrijden verplicht is. Ten slotte is er in een helm meer bewegingsruimte voor het integreren van elektronica.

​

Het concept ziet er als volgt uit: Een helm heeft sensoren achterop zitten die het verkeer achter de gebruiker waarnemen. Wanneer de gebruiker aangeeft dat hij of zij naar links of rechts wil worden de sensoren geactiveerd. Er wordt vervolgens via speakertjes in de helm auditieve feedback in de vorm van pieptoontjes gegeven aan de gebruiker. De feedback lijkt op die van een parkeerhulp: Wanneer het verkeer dichterbij komt zal de frequentie in de piepjes toenemen.

​

Onderdelen

Om deze functies te kunnen vervullen zijn er verschillende onderdelen nodig.

 

Er moet een mogelijk zijn om het gehele systeem te activeren en te deactiveren.

Hiervoor is een aan-uit-schakelaar nodig. Hiervoor wordt een wipschakelaar gebruikt, zodat de stand van de schakelaar een visuele cue is voor de gebruiker die zo direct kan zien of het systeem aan of uit staat. 

​

Vervolgens moet de gebruiker aan kunnen geven wanneer hij of zij in wil gaan voegen. Aanvankelijk werd er aan gedacht om dit te koppelen aan de richtingaanwijzers, maar in tegenstelling tot veel andere landen is het in Nederland gebruikelijk om eerst te kijken of er de mogelijkheid bestaat om van rijbaan te veranderen alvorens richting aan te geven. Om deze reden is er besloten om een aan-uit-aan-momentschakelaar te gebruiken. aan-uit-aan wil zeggen dat er drie verschillende soorten output mogelijk zijn, namelijk aan1, uit en aan2. In dit geval zijn aan1 en aan2 links en rechts. De naam 'momentschakelaar' geeft aan dat de schakelaar automatisch terugveert naar de originele stand (uit in dit geval) wanneer deze niet wordt bediend door de gebruiker. De schakelaar geeft dus enkel een signaal aan het systeem dat de gebruiker naar links of rechts wil gaan zolang de gebruiker de schakelaar ingedrukt houdt. De plaatsing van deze schakelaar zal op het stuur van de motor zijn, bovenaan het linkerhandvat. Hier zitten nog geen interactieve onderdelen op een motor (koppeling, gas richtingaanwijzer, claxon etc. zitten allemaal ergens anders). De gebruiker kan dan met zijn of haar duim de schakelaar tijdelijk activeren.

​

Het signaal van de aan-uit-aan-momentschakelaar moet kunnen worden verzonden naar de verwerkingsmodule op de helm. Hiervoor is een setje Bluetooth-modules nodig. Eén module zit aan de schakelaar gekoppeld, de andere aan de verwerkingsunit. Voor het prototype wordt dit echter waarschijnlijk gewoon via een bekabelde schakeling gedaan, omdat het voor de werking en het testen van het concept niet relevant is.

​

Deze schakelaars activeren de Arduino verwerkingsunit, waarop alles aangesloten zit. Voor het uiteindelijke concept zou dit waarschijnlijk een kleine, makkelijk te integreren chip kunnen zijn, maar omdat het programmeerwerk nog moet worden gedaan en Arduino zich uitstekend leent voor prototypes, zeker ook qua prijs, wordt die nu gebruikt.

​

Het systeem zal ook voeding nodig hebben, dus moet er ergens plek zijn voor batterijtjes.

​

Er worden sensoren gebruikt die afstand kunnen meten. Het is belangrijk dat dit geen point-to-point metingen zijn, aangezien er ander verkeer onder verschillende hoeken ten opzichte van de gebruiker kan rijden. Daarnaast is het belangrijk dat de sensoren variatie in afstanden snel kunnen waarnemen, dus de voorkeur gaat uit naar analoge sensoren die continue variërende metingen kunnen verrichten. Er zijn verschillende methodes om dit te bewerkstelligen, zoals echo, laser, lidar, radar, sonar, etc. Er is na het onderzoeken van deze verschillende methodes gekozen om gebruik te maken van radarsensoren, aangezien de rest afvalt op verschillende criteria. Zo worden sommige methodes beïnvloed door omgevingslicht of -geluid, kunnen ze alleen point-to-point-metingen verrichten, hebben ze niet genoeg bereik (het bereik van de sensoren moet tussen 50 en 100 meter liggen om veiligheid te kunnen garanderen) of zijn ze te duur. Radar is een veelgebruikte en bewezen detectiemethode. Om het budget te kunnen verantwoorden zal er voor het prototype gebruik worden gemaakt van goedkope sensoren die een bereik hebben van ongeveer vijf meter. Dit is voldoende voor een proof of concept. Uit de FMEA bleek dat het noodzakelijk is om meerdere sensoren te gebruiken (minstens twee) om een vangnet te bieden wanneer er één sensor wordt verbasterd door externe factoren. De sensoren die voor het prototype worden gebruikt hebben een detectiehoek van 15º. Daarom is er besloten om er in totaal vier te gebruiken, zodat er aan beide kanten een detectiehoek van 30º tot stand wordt gebracht.

​

Figuur 1. Detectiehoek

​

Tot slot zijn er nog twee speakertjes nodig, één voor elk oor. Deze bevinden zich in de helm en geven de feedback wanneer de gebruiker daar om vraagt.

​

Hieronder is een schematische weergave te zien van het gehele systeem.

​

Figuur 2. Systeem opzet

​

De met blauwe stippellijn omkaderde modules zijn wel deel van het ontwerp maar worden niet gebruikt in het prototype. Deze onderdelen maken de Bluetooth verbinding tussen de aan-uit-aan-momentschakelaar en de rest van het systeem mogelijk.

​

Schema prototype

Het bovenstaande schema is een snelle, eerste opzet. Er is nu een flowchart gemaakt die de functies van het prototype goed weergeven, zodat het ook duidelijker wordt hoe het schema er uiteindelijk uit moet komen te zien.

​

Figuur 3. Flowchart

​

Omdat er op de Arduino verwerkingsunit helaas niet genoeg poorten zitten om vier sensoren aan te kunnen sluiten, is er besloten om voor het prototype maar twee sensoren te gebruiken, één links en één rechts. Ook is de aan-uit-aan-schakelaar die aanvankelijk zou worden gebruikt niet bruikbaar voor dit project, omdat die enkel de stroomrichting omdraait in plaats van twee verschillende netwerken te activeren. Daarom zijn er nu twee losse aan-uit-wipschakelaars toegevoegd. In het schema zijn deze weergegeven als de rode drukknoppen.

​

bottom of page