Hogeschool Rotterdam Engineering and Applied Science
EASPMM02 – Future Mobility Automatisch parkeren
Detail design Team:
UM02
Studenten: Leander Deij
0869717
Tony Swolfs
0920642
Tim de Gruyter
0863432
Sebastiaan Hollaar
0866069
Koen Wijngaarde
0918871
Versie:
2.00
Datum:
18 januari 2016
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Inhoudsopgave 1
Versiebeheer........................................................................................................................ 3
2
Afkortingen en veelvoorkomende termen............................................................................. 4
3
Inleiding ............................................................................................................................... 5
4
Opdrachtomschrijving .......................................................................................................... 6
5
Parkeergarage ...................................................................................................................... 7
6
Voertuig ............................................................................................................................... 8
7
6.1
Motor-transmissie ......................................................................................................... 9
6.2
Sensoren ..................................................................................................................... 10
6.3
Montage bord ............................................................................................................. 11
Werking van de software .................................................................................................... 12 7.1
Berichten opbouw voor communicatie ......................................................................... 12
7.2
Software van de parkeergarage ................................................................................... 15
7.3
Besturing van het voertuig ........................................................................................... 19
8
Gemaakte ontwerpkeuzes .................................................................................................. 21
9
Conclusie ........................................................................................................................... 23
10
Aanbevelingen voor uitbreiding .......................................................................................... 24 10.1
Voertuig ...................................................................................................................... 24
10.2
Parkeergarage ............................................................................................................. 24
10.3
Registratie-applicatie en database ............................................................................... 24
10.4
Communicatie ............................................................................................................. 25
11
Bibliografie ........................................................................................................................ 26
12
Bijlagen .............................................................................................................................. 27 12.1
Gebruikers handleiding ................................................................................................ 27
12.2
Onderdelenlijst............................................................................................................ 33
12.3
Elektrische schema’s .................................................................................................... 35
12.4
Tekeningen boven- en onderplaat ................................................................................ 37
12.5
Tekeningen transmissie ............................................................................................... 39
12.6
Flowcharts programmatuur ......................................................................................... 43 2
Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
1 VERSIEBEHEER Versie V0.01 V0.02 V0.03 V0.04 V0.05 V0.06 V0.07 V0.08 V0.09 V0.10 V0.11 V0.12 V0.13 V0.14 V0.15 V0.16 V0.17 V0.18 V0.19 V0.20 V0.21 V0.22 V0.23 V1.00 V1.01 V1.02 V1.03 V1.04 V1.05
V2.00
Verandering Eerste opzet Detailed Design Invulling tekeningen elektrisch Werking Software + detailtekeningen Invullen hoofdstukken Aanpassing elektrische tekeningen Gelijktrekken versies Werktekeningen overbrenging Kleine aanpassingen Aanvulling op hoofdstukken Afgewogen keuzes aanvullen RFID bijgewerkt Motortransmissie en lay-out Controle met to-do Kleine aanpassingen Opdrachtomschrijving, grammaticacontrole RF naar bluetooth Kleinen aanpassingen indeling Invoegen parkeergarage Flowcharts programmatuur Aanpassingen na doorlopen Aanpassingen na gezamenlijk doorlopen Aanpassingen doorlezen Toevoegen handleiding Uitgave Aanpassen voorblad Persoonsverwijzing aanpassen Voertuig hardware, inleiding, lay-out, conclusie Ontwerpkeuzes, kleine aanpassingen Kleine aanpassingen en grammatica, en spelling controle Uitgave 2
Veranderd door Tony Tony Sebastiaan Sebastiaan Tony Sebastiaan Leander Koen Tony Tony Tim Leander Allemaal Leander Sebastiaan Tony Tony Sebastiaan Tim Tim, Koen en Tony Allen, gewijzigd door Tony Koen Leander Koen Koen Tony Koen, Tim, Tony Leander, Koen Sebastiaan
Koen 3
Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
2 AFKORTINGEN EN VEELVOORKOMENDE TERMEN Afkortingen Dll RF NFC RFID Termen UNO Mega Hand shake Backoffice Peer to peer communicatie Multipoint communicatie Query
Beschrijving Een dynamic-link library, een bibliotheek met functies, die door meerdere applicaties gebruikt kunnen worden Radio Frequentie golf signaal, wordt gebruikt als communicatiemiddel Near-Field-Communication Radio-frequency identification (identificatie met radiogolven) Beschrijving Micro-controller van Arduino type UNO Micro-controller van Arduino type Mega (2560) Een controlebericht van ontvanger ter bevestiging terug naar de ontvanger Softwareprogramma waarin de applicatie is gemaakt dat communiceert met de database. Een op een communicatie, dus een zender en een ontvanger Een op meer communicatie, meerdere ontvangers en zenders mogelijk Een commando om een database een actie uit te laten voeren zoals een tabel aanmaken, verwijderen of aanpassen
4 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
3 INLEIDING Dit document is geschreven voor het project ‘United Mobility’. Dit project hoort bij de minor ‘mechatronica’ op de Hogeschool Rotterdam. In dit project wordt een systeem ontworpen om een voertuig autonoom in een daarvoor bestemde parkeergarage te kunnen parkeren. Voor de verdere achtergrondinformatie van de opdracht en de daar aan gestelde eisen wordt verwezen naar het Plan van Aanpak [1] en het Programma van Eisen [2]. In dit document is het systeem beschreven zoals reeds is gerealiseerd. Dit systeem zorgt voor het verloop van automatisch parkeren in een parkeergarage. Hierbij is elk detail uitgebreid beschreven. Ook wordt duidelijk gemaakt welke onderdelen precies zijn gebruikt in het totaalsysteem. Het doel van dit project is meer te weten te komen over autonoom rijden en daarbij vooruitgang te boeken in de techniek. Dit project is ook een onderdeel van ‘United Mobility’, waarbij meerdere projectgroepen op meerdere vlakken onderzoeken en tests uitvoeren om zo een duidelijker beeld te krijgen van de mogelijkheden. In dit “Detail Design” worden dan ook alle bevindingen en technieken uitgelicht waar tijdens deze projectperiode aan gewerkt is. In hoofdstuk 4 wordt de opdracht beschreven waarmee er gestart is in september 2015 door de eerder genoemde projectleden. Bij hoofdstuk 5 wordt ingegaan op de opbouw van de parkeergarage zodat het duidelijk wordt wat de indeling is die wordt gehanteerd. Vervolgens wordt in hoofdstuk 6 het voertuig behandeld. Nadat alle onderdelen van het systeem bekend is wordt er in hoofdstuk 7 ingegaan op de software van het voertuig en de parkeergarage samen met de database. Hoofdstuk 8 bevat alle keuzes die zijn gemaakt tijdens deze projectperiode om tot het gewenste eindproduct te komen. In hoofdstuk 9 wordt de conclusie beschreven en wordt er in hoofdstuk 10 afgesloten met aanbevelingen gebaseerd op de conclusie. Met deze aanbevelingen kan een volgend projectteam verder met de vorderingen die dit jaar zijn gemaakt.
5 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
4 OPDRACHTOMSCHRIJVING Aan het begin van het project is de volgende opdrachtomschrijving vastgesteld in het PVA [1]: ‘De projectgroep gaat een systeem ontwikkelen voor het inparkeren van autonome voertuigen in een parkeergarage. Als een voertuig bij de ingang van de parkeergarage komt, moet het voertuig gedetecteerd worden. De parkeergarage moet de meest effectieve plaats berekenen waar het voertuig geparkeerd gaat worden. De beschikbare parkeerplaats moet doorgeven worden naar het voertuig. Of de route naar deze parkeerplaats bepaald wordt door het voertuig of door de parkeergarage moet nog bepaald worden. Wanneer het voertuig zijn parkeerplaats weet, moet deze zich autonoom naar de parkeerplaats verplaatsen. Tijdens het rijden moet het voertuig zijn locatie blijven doorgeven aan de parkeergarage. Zo kan er gecontroleerd worden of het voertuig zijn parkeerplaats heeft bereikt of ergens vast gelopen is. Het voertuig moet ook op zijn route obstakels kunnen detecteren. Als deze vervolgens op zijn route een obstakel tegenkomt, moet het voertuig stoppen en een melding uitgeven naar de parkeergarage. De parkeergarage moet ook een extra controle uitvoeren of het voertuig op een parkeerplaats is aangekomen. Als er een nieuw voertuig nodig is, moet de parkeergarage bepalen welk voertuig er gebruikt wordt. Het uitgekozen voertuig krijgt een bericht en gaat vervolgens autonoom de parkeergarage uitrijden. De parkeerplaats is weer vrij en wordt weer beschikbaar voor andere voertuigen. Tijdens dit project is het de bedoeling dat de projectgroep dit systeem op schaal test en goed documenteert, zodat het later weer gebruikt en verder ontwikkeld kan worden. Om het op schaal te testen, moet de projectgroep zelf een autonoom voertuig en een parkeergarage bouwen.’
6 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
5 PARKEERGARAGE Om de werking van het voertuig te testen is er een schaalmodel opgesteld. Dit schaalmodel (1:10) van de parkeergarage omvat maar een deel van de totale parkeergarage welke is opgezet door eerdere projectgroepen van Future Mobility. Het doel van dit schaalmodel is om een testomgeving te creëren waarin het voertuig zich kan inparkeren. Het schaalmodel van de parkeergarage beschikt over zwarte lijnen welke de route aangeven voor het lijnvolgsysteem van het voertuig, NFC-tags om de precieze locatie te bepalen en een oprit met een hellingshoek van 20 graden om te bewijzen dat het voertuig een helling aankan van minimaal 16 graden. Om het schaalmodel makkelijk te kunnen verplaatsen en te opbergen is deze geconstrueerd uit 3 MDF platen. Bij de verbindingen van deze platen bevinden lamellen om de uitlijning van de platen te garanderen wanneer deze tegen elkaar zijn aangeschoven. De platen zijn wit geverfd om een zo groot mogelijk contrast te creëren met de zwarte lijnen voor het lijnvolgsysteem. In Figuur 5-1 is de lay-out van het schaalmodel van de parkeergarage te zien. De 6 parkeervakken van de garage die gerealiseerd zijn hanteren een afmeting van 240*450 mm die onder een hoek van ongeveer 45 graden geplaatst zijn. Deze zijn onder een schuine hoek geplaatst zodat het voertuig niet hoeft te “steken” bij het in en uit parkeren. De rijbaan tussen de parkeervakken heeft een breedte van 400mm. Dit is gekozen aan de hand van een verschaling van de werkelijkheid. Er wordt maar in één richting gebruik gemaakt van de rijbaan, dus kunnen de paden smaller zijn dan de gestelde eis van 500mm. Dit is efficiënter in ruimte. De parkeergarage heeft een startpunt aan het begin, daar bevindt zich de eerste NFC-tag die dient voor aanmelden. Bij het verlaten van de garage (op de helling) is een NFC-tag aanwezig die zorgt voor afmelden.
Figuur 5-1: Lay-out parkeergarage
7 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
6 VOERTUIG Het voertuig is een standaard schaalmodel rc-voertuig dat gemodificeerd is. Het voertuig heeft een vierwielaandrijving en een voorwiel stuurinrichting. De aandrijving is aangepast i.v.m. de snelheid van het voertuig dit wordt later gespecificeerd. Voor het autonoom rijden zijn diverse sensoren gemonteerd en is er een montage bord geplaatst voor diverse componenten.
8 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
6.1 MOTOR-TRANSMISSIE De dc-motor die oorspronkelijk bij het chassis werd geleverd was een type 540 met een ‘no load’ toerental van 22000 rpm. Omdat dit volgens de specificaties een topsnelheid van 35 km/h gaf, is er direct een andere motor gekocht. Dit is de motor die in het huidige schaalmodel wordt gebruikt. Deze motor heeft een maximaal toerental van 5300 rpm. Dit levert dus een maximale snelheid van 5300/22000 * 35 = 8,4 km/h. Tijdens het testen bleek dat de minimale snelheid nog steeds te hoog was voor het lijnvolgsysteem en voor het herkennen van de NFC-tags. Ook was het koppel van de motor niet groot genoeg om een kleine helling te nemen. Daarom is ervoor gekozen om een transmissie in te bouwen met twee extra tandwielen. Zie de bijlagen voor de werktekeningen van de bedachte constructie. Zie Figuur 6-1 voor de duidelijkheid bij de komende uitleg. Het tandwiel (1) dat op de as van de motor is gemonteerd heeft 12 tanden, het grote tandwiel (3) die daarop aansluit heeft 40 tanden. Dit tandwiel is via de as (6) verbonden met tandwiel (4). Dit tandwiel heeft 22 tanden, tandwiel (5) heeft 70 tanden. Dit tandwiel is verbonden met de hoofdas (7). Ten slotte zit er tussen as (7) en de wielen ook nog een overbrenging in het differentieel van 1/3. De wielen hebben een diameter van 77 mm. Met deze gegevens kan de maximale snelheid van het voertuig berekend worden; 𝑉𝑚𝑎𝑥 = 5300 ∗
12 22 1 𝑚𝑚 𝑘𝑚 ∗ ∗ ∗ 77 ∗ 𝜋 = 40294 = 2,4 40 70 3 𝑚𝑖𝑛 ℎ
Figuur 6-1: Transmissie 3d aanzicht
Met deze overbrenging rijdt het voertuig mooi rustig en heeft de motor voldoende koppel om een helling op te kunnen rijden. Daarnaast is de snelheid van het voertuig nu beter in verhouding met de schaalgrote van de parkeergarage. 9 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
6.2 SENSOREN Voor het autonoom rijden zijn diverse sensoren nodig. Het voertuig is voorzien van de volgende sensoren:
Infrarood afstandmeting Infrarood Array RFID
6.2.1 Infrarood afstandmeting Het voertuig is voorzien van twee infrarood afstand sensoren. Deze zijn bevestigd aan de voorzijde en achter zijde van het voortuig. De sensoren hebben een bereik van 4 tot 30cm. Deze sensoren wordt gebruikt voor object detectie tijdens het rijden. De werking van deze sensoren wordt uitgelicht in het hoofdstuk 7 bij de software van het voertuig.
Infrarood afstandmeting
6.2.2 Infrarood Array sensor De infrarood array sensor zit gemonteerd aan de onderzijde van het voortuig 2cm voor de voorwielen. Deze sensor bestaat uit een rij van 8 lichtsensoren die gebruikt worden om het contrast van de lijn te zien. De array is gecentreerd in de breedte van het voortuig. De werking van de sensor voor het aansturen van de wielen wordt beschreven in het hoofdstuk software van het voertuig. 6.2.3 RFID Aan de onderzijde van het voertuig zit tussen de voorwielen is de RFID-reader gemonteerd. Deze RFID-reader kan de NFC-tags uitlezen om de locatie van het voertuig te bepalen.
Infrarood array
RFID-reader
10 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
6.3 MONTAGE BORD Het montage bord is gemonteerd aan de bovenzijde van het voertuig. Op het montage bord is de Arduino MEGA en een breadboard gemonteerd. In het breadboard is een Bluetooth module geplaatst voor de communicatie en een Lcd-scherm voor het weergeven van berichten van het voertuig. Naast deze componenten is plaats voor de powerbank om de controller van voeding te voorzien. Arduino MEGA
Bluetooth module
Powerbank
Lcd-scherm
11 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7 WERKING VAN DE SOFTWARE Het systeem dat zorgt voor autonoom parkeren bestaat uit een voertuig met software en een parkeergarage met software. Er is voor zowel het voertuig en de parkeergarage een Arduino microcrontroller gebruikt. De software die geschreven is voor de Arduino’s, is geschreven in de programmeertaal Arduino C. Aan de Arduino van de parkeergarage is een laptop gekoppeld waarop een applicatie draait, die zorgt voor de gegevensverwerking en het bijwerken van de database.
7.1
BERICHTEN OPBOUW VOOR COMMUNICATIE
Hieronder staat beschreven hoe de berichten zijn opgebouwd die worden verstuurd. De berichten worden vanuit het voertuig via bluetooth verzonden naar de Arduino van de Parkeergarage Backoffice. Deze Arduino zendt vervolgens deze berichten serieel door naar de Parkeergarage Backoffice. De verwerking van de berichten wordt gedaan in de Arduino van het voertuig. 7.1.1 Soorten berichten Er zijn vier verschillende soorten berichten die gebruikt worden voor de communicatie tussen het voertuig en Parkeergarage Backoffice. Het voertuig kan de volgende berichten naar de Parkeergarage Backoffice verzenden:
SIG(aanmelden) Het voertuig staat bij het begin van de parkeergarage en wil zich aanmelden. Om zich aan te melden stuurt het voertuig een bericht met daarin zijn identiteit. LOC(locatie) Wanneer een voertuig over een NFC-tag rijdt, wordt de identiteit van een NFC-tag uitgelezen. Aan deze identiteit zit een locatie van de parkeergarage gekoppeld. Elke keer als het voertuig over een NFC-tag rijdt en de locatie bekend is, geeft het voertuig dit door aan de Parkeergarage Backoffice. ERR(foutmelding) Als het voertuig een object detecteert, wordt er een foutmelding afgegeven. Deze foutmelding wordt door het voertuig naar de Parkeergarage Backoffice verzonden.
De Parkeergarage Backoffice kan het volgende bericht naar het voertuig verzenden:
ROU(route) Wanneer een voertuig zich aangemeld heeft, wordt er door de Parkeergarage Backoffice een route bepaald naar een parkeerplaats. Deze route wordt naar het voertuig verzonden. Ook als er een voertuig opgevraagd wordt door de gebruiker, wordt er een route bepaald naar de uitgang. Wanneer de route bepaald is, wordt deze naar het voertuig gestuurd.
12 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.1.2 Opbouw van berichten Voor de berichten is een vaste opbouw bedacht. Deze opbouw van een bericht bestaat uit de onderdelen: identiteit, type en de inhoud. De onderdelen worden onderscheiden door blokhaken. Er is voor gekozen om de identiteit en het type binnen blokhaken te zetten, omdat beide berichten altijd uit drie getallen bestaat. De inhoud van het bericht is buiten de blokhaken geplaatst, omdat de grootte van de inhoud variabel is.
De standaard opbouw ziet er zo uit: [ID][Type]inhoud De opbouw wordt zo gevuld: [XXX][XXX]XXXXXXXXXX
Het eerste onderdeel van het bericht bevat de identiteit[ID] van een voertuig. Deze identiteit mag niet groter zijn dan drie getallen. Met deze gegevens is er een maximum aantal van 999 voertuigen beschikbaar. Het tweede onderdeel van het bericht geeft aan wat voor soort bericht het is. Aan de hand van het type van het bericht wordt er bepaald hoe het bericht verwerkt wordt. De vier types die gebruikt worden zijn:
[SIG] [LOC] [ERR] [ROU]
Aanmelden Locatie van het voertuig Foutmelding Route
Het derde onderdeel van het bericht bevat de inhoud van het bericht. De inhoud van het bericht is afhankelijk van het type van het bericht. Hieronder zal voor elke type beschreven worden wat de mogelijke inhoud is van het bericht. [SIG] Dit type heeft geen inhoud. De reden hiervoor is, dat het type zelf al genoeg informatie geeft om dit bericht af te handelen.
Een voorbeeld: [001][SIG] betekent dat voertuig 1 zich wil aanmelden.
[LOC] De inhoud van een bericht over de locatie bevat: de plaats in de parkeergarage, het x-coördinaat en het y-coördinaat. Een plaats in de parkeergarage wordt bepaald met de NFC-tags. Aan elke identiteit van een NFC-tag zit een locatie gekoppeld. Deze locaties hebben allemaal een x- en y-coördinaat.
Een voorbeeld: [001][LOC]A,200,300 betekent dat voertuig 1 zich bevindt op positie A. Positie A is aan het begin van laan A en heeft de coördinaten: 200,300. Een voorbeeld: [001][LOC]A1,240,350 betekent dat voertuig 1 zich bevindt op positie A1. Positie A1 is op laan A bij de eerste serie parkeerplaatsen en heeft de coördinaten: 240,350. Een voorbeeld: [001][LOC]AR2,345,432 betekent dat voertuig 1 zich bevindt op positie AR2. Positie AR2 is op laan A, tweede parkeerplaats aan de rechterkant met de coördinaten: 345,432.
13 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
[ERR] De inhoud van het bericht bevat een omschrijving van de foutmelding.
Een voorbeeld: [001][ERR]Een object gedetecteerd! Betekent dat voertuig 1 een foutmelding stuurt, omdat het voertuig een object voor of achter zich gedetecteerd heeft.
[ROU] De inhoud van een bericht over de route bevat: bij welke laan het voertuig moet afslaan, bij welke serie parkeerplaatsen het voertuig links of recht moet afslaan en het stoppen in een parkeerplaats. De route wordt ook gebaseerd op de NFC-tags die aanwezig zijn in de parkeergarage.
Een voorbeeld: [001][ROU]AR,A2R,AR2S betekent dat voertuig 1 een route krijgt van: AR -> A2R -> AR2S
Deze route houdt in: -
Ga bij laan A rechtsaf Ga bij A2 (twee serie parkeerplaatsen) rechtsaf Stop in parkeerplaats AR2
Wanneer een voertuig opgevraagd wordt, is de route iets anders opgezet. De route bevat dan: het achteruit gaan in een parkeerplaats, weer vooruitrijden wanneer de laan bereikt is en stoppen bij de uitgang van de parkeergarage. De uitgaande route wordt in een verkeerde volgorde verzonden, maar omdat er in de programmatuur pas wat gedaan wordt als de locaties overeenkomen wordt de route toch goed uitgevoerd.
Een voorbeeld: [001][ROU]US,A2V,AR2A betekent dat voertuig 1 een route ontvangt om de parkeergarage te verlaten: AR2A -> A2V -> US.
Deze route houdt in: -
Rij achteruit de parkeerplaats AR2 uit Wanneer A2 bereikt is, rij vooruit Stop bij U
7.1.3 Handshake Om te controleren of de berichten goed worden verzonden en ontvangen, wordt er gebruik gemaakt van een handshake. Elk bericht dat wordt verstuurd krijgt na ontvangst een “@” teken aan het begin en wordt retour gestuurd. Wanneer het bericht weer terugkomt bij de zender met daarvoor het “@”teken, weet de zender dat de ontvanger het bericht heeft ontvangen. De handshake is dan compleet.
Bijvoorbeeld: Het voertuig stuurt zijn locatie naar de Parkeergarage Backoffice: Voertuig [001][LOC]AR2,300,200 Na ontvangst stuurt de Parkeergarage Backoffice het volgende bericht terug naar het voertuig: Parkeergarage Backoffice @[001][LOC]AR2,300,200 14
Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.2
SOFTWARE VAN DE PARKEERGARAGE De software van de parkeergarage is onder te verdelen in meerdere stukken besturing, in de microcontroller, in backoffice en een stukje software in de database. Hieronder worden de onderdelen verder uitgelicht. 7.2.1 Software in de microcontroller De Arduino van de parkeergarage is alleen voor de communicatie tussen de applicatie en de voertuigen. Voor het communiceren tussen de parkeergarage en het voertuig is gekozen voor bluetooth-communicatie. Het event die de poort uitleest van de bluetoothmodule, zet het bericht door naar de seriële poort. Doordat ook omgedraaid weer door te zetten bij een serieel event worden de berichten ook door gestuurd via de bluetoothmodule naar de voertuigen. De pc of laptop wordt middels een usb kabel verbonden aan de Arduino Uno. 7.2.2 Software in backoffice Parkeergarage Backoffice is een applicatie die gekoppeld is met de database. Om Parkeergarage Backoffice te laten werken hoeft alleen dit programma geïnstalleerd te worden. Mocht je direct in de database willen kijken dan is SQLiteStudio nodig. In de parkeergarage Backoffice worden ook alle berekeningen voor de parkeergarage gedaan om deze vele malen krachtiger is dan een Arduino. De softwareapplicatie is gemaakt met Visual studio, daarin is gekozen voor een forum- applicatie wat makkelijk een overzichtelijk beeld geeft van de opstelling door plaatjes weer te geven. De forumapplicatie is geschreven in C#, daarin is ook de koppeling gemaakt met de SQLite database. Met de database wordt gecommuniceerd doordat er een Dll is geïntegreerd in de software die dit protocol ondersteund. 7.2.2.1 Volgorde van het programma Bij het opstarten van het programma wordt er gezocht naar de database. Indien deze niet gevonden is verschijnt er een pop-up. Hierin wordt verteld dat de database niet is gevonden en gevraagd of deze aangemaakt moet worden. Wordt er op ‘nee’ gedrukt, dan sluit de applicatie zich direct af. Wordt er op ‘ja’ gedrukt, dan worden de database aangemaakt en gevuld met tabellen en data. Deze worden dan ook voorzien van de standaarddata. Dit kan enige tijd in beslag nemen. Wordt de parkeergarage uitgebreid dan kan dit aangepast worden zodat de nieuwe vakken mee gedefinieerd worden. Als dit voltooid is, wordt er gezocht naar potentiële compoorten waar de Arduino op aangesloten kan zijn. Deze worden linksboven in de combobox weergegeven. Er dient dan een keuze gemaakt te worden voor een compoort die is aangesloten op de Arduino van de parkeergarage. Zodra u deze aanklikt begint de applicatie en wordt de compoort combobox gedeactiveerd. Is de Arduino nog niet aangesloten dan kan na het aansluiten de knop ‘compoorten zoeken’ ingedrukt worden. Dan wordt opnieuw gezocht naar beschikbare compoorten. De applicatie is nu klaar voor gebruik. In de diverse tabbladen is de data te zien van zowel de parkeergarage als de voertuigen. Rechtsboven bevindt zich een knop om een voertuig op te vragen voor gebruik. Onderaan is de laatste verzonden en de laatste ontvangen bericht te zien. Ook de laatste error melding is hierin te zien. Het laatste ontvangen bericht wordt weergeven na ontvangt van een bericht. Dit wordt gedaan doormiddel van een cross thread. Dit is nodig omdat de form applicatie een andere thread is dan het event dat afgegeven wordt als een bericht ontvangen wordt.
15 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.2.2.2 Opvragen van een voertuig Mocht er geen voertuig beschikbaar zijn dan wordt er een melding weergegeven. Zowel, dan wordt er een voertuig gekozen worden om de parkeergarage te verlaten. Dit voertuig krijgt dan de opdracht om de parkeergarage te verlaten. De locatie waar het voertuig op dat moment zich bevindt wordt status vertrek geregistreerd. De mogelijkheid bestaat om het programma uit te breidden zodat je ook kunt kiezen welk type voertuig je wilt opvragen. 7.2.2.3 Data ontvangen (event) Het ontvangen bericht wordt verwerkt en weggeschreven in de database, het laatste bericht wordt weergegeven in de applicatie. Ook is het mogelijk terug te kijken in 3 lijsten met alle ontvangen berichten, verzonden berichten en error ’s. Deze berichten kunnen terug gekeken worden in een eigen tabblad van de applicatie. De data dat ontvangen wordt van de voertuigen kan bestaat uit 3 verschillenden berichten: SIG (aanmelden)
Bij het aanmelden van een voertuig wordt de parkeerplaats voor het voertuig de status gereserveerd toe gekend. De route wordt berekend en teruggestuurd naar het voertuig. Deze kan dan vervolgens naar de positie rijden. LOC(locatie)
Bij het doorgeven van de locatie wordt deze weggeschreven in de database. Dit gebeurt bij zowel de tabel voertuigen als bij de tabel locaties. Ook wordt er gekeken of op een voorgaande locatie nog gegevens staan van het voertuig. Als dit het geval is, wordt dat aangepast. ERR(error)
De ontvangen error meldingen wordt opgeslagen in de database zodat dit terug in te zien is. De laatste ontvangen error melding wordt weergegeven op de applicatie.
16 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.2.2.4 Locatie status De locatie status geeft informatie over een parkeervak. Er zijn 4 verschillenden statussen; o o o o
Vrij (lege parkeerplaats) Gereserveerd (voertuig is onderweg) Bezet (voertuig is beschikbaar voor gebruiker) Vertrek (voertuig gaat de parkeergarage verlaten)
Figuur 7-1: HMI-parkeergarage
17 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.2.3 Database van parkeergarage Voor de database is SQLite gekozen dit is een opensource database en zijn geen licenties voor nodig. De query’s worden ingegeven via het Backoffice programma, vanuit de applicatie worden de tabellen aangemaakt en gevuld met data. In de database is verder geen code ingegeven, dit wordt allemaal gemaakt vanuit de applicatie Backoffice. Een installatie van SQL-lite is dus ook niet nodig. Alleen wanneer de database bekeken dient te worden is SQL-lite nodig om direct in de tabellen te kunnen kijken. Vanuit daar is het altijd mogelijk om data aan te passen of te verwijderen. De opbouw van de tabellen is hieronder weergeven in een strokendiagram. In de database is terug te vinden welke voertuigen zich aangemeld hebben. Voor het prototype zijn alle voertuigen van hetzelfde type en is het aantal wielen gelijk. In de toekomst is het prototype uit te breiden dat er verschillende type voertuigen aanwezig kunnen zijn. Van elk voertuig dat aanwezig is in de parkeergarage, wordt de locatie opgeslagen. Er is een optie aanwezig om de coördinaten van de locatie toe te voegen in de database. De projectgroep is hier wel mee bezig geweest, maar dit leverde der mate problemen op dat dit voor dit prototype is leeggelaten. Deze locatie krijgt de parkeergarage via een bluetooth communicatie opgestuurd van het voertuig. Op basis van deze locaties, is te zien wat de bezettingsgraad van de parkeergarage is. Wanneer een voertuig op een parkeervak aanwezig is, wordt er in de database de status van het parkeervak veranderd van gereserveerd naar bezet. Als een voertuig is opgevraagd, wordt de status van het parkeervak veranderd in vertrek. Ook wijzigt de bezettingsgraad als het voertuig het parkeervak verlaten heeft. Wanneer het voertuig de eerstvolgende NFC-tag buiten het parkeervak heeft ingelezen, wordt de status van het parkeervak veranderd is vrij. In de database worden de ontvangen en verzonden berichten opgeslagen. Ook bevat de database een lijst met errores.
Figuur 7-2 strokendiagram van database
18 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.3
BESTURING VAN HET VOERTUIG De besturing van het voertuig bestaat uit meerdere functies die zijn samengevoegd tot een geheel, hieronder worden alle afzonderlijke functies uitgelicht. 7.3.1 Lijnvolgsysteem Om het voertuig precies te sturen wordt er gebruik gemaakt van een lijnvolgsysteem. Op deze manier worden er vaste routes gecreëerd voor de voertuigen zodat deze precies te sturen zijn. In de testopstelling wordt er gebruik gemaakt van een optisch lijnvolgsysteem. Deze maakt gebruik van infrarood. Deze infrarood sensoren meten de weerkaatsing van het gecreëerde infrarood licht op een oppervlakte onder de sensor. Door meerdere sensoren naast elkaar te plaatsen haaks op een zwarte lijn, kan deze softwarematig op het midden gehouden worden op de lijn van deze IRsensoren. Deze ‘IR-sensor array’ is onder de stuurinrichting geplaatst wanneer er gestuurd wordt de verplaatsing direct te meten is ten opzichte van de zwarte lijn. De toegepaste IR-sensor array op het voertuig is de ‘Polulu QTR-8RC’ met 8 IR-leds en 8 IR-fototransistors In de Arduino programmatuur wordt de feedback van de IR-sensor array gebruikt om de servomotor aan te sturen. Door het gebruik van een P-regeling stuurt de servomotor geleidelijk naar aanleiding van de afwijking op de zwarte lijn. Deze P-regeling berekent de afstand dat de zwarte lijn afwijkt van het midden van de sensor array. Door deze afwijking af te trekken van de middelste stand van de sensor array kan er een ‘Error’ berekend worden. Deze Error geeft dus de afwijking aan t.o.v. het midden. Door de negatieve waarde (lijn links van de sensor) of de positieve waarde (lijn rechts van de sensor) te vermenigvuldigen met een kleine versterking Kp, wordt de correctie voor de servomotor berekend. De uiteindelijk berekende correctie wordt doorgezet naar de uitgang waarop de servomotor aangesloten zit. Wanneer het voertuig volgens de route naar een andere lijn moet afslaan, gaat deze na het uitlezen van een NFC-tag links of rechts sturen en gebruikt hij de IR-sensor array 1 seconde niet. Na deze seconde zoekt de IR-sensor array de lijn weer op. op deze manier wordt voorkomen dat het voertuig verward wordt door een afsplitsing van de zwarte lijn, hij zou anders 2 lijnen tegelijk registreren. 7.3.2 IR-distance sensor Op het voertuig zijn twee infrarood sensoren bevestigd. Eén op voorkant en één op de achterkant van het voertuig. Wanneer een object zicht binnen een bepaalde afstand van de sensoren bevinden wordt het voertuig stopgezet en wordt er een alarm gegeven aan de operator. De voorste IR-sensor wordt alleen gebruikt wanneer het voertuig vooruitrijdt en de achterste sensor wordt alleen gebruikt wanneer het voertuig achteruitrijdt.
19 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
7.3.3 Locatie door NFC-tags Voor het bepalen van de locatie van een voertuig worden er NFC-tags gebruikt. Deze NFC-tags werken met het principe van RFID. NFC werkt in een gebied van 3 tot 4 centimeter nauwkeurig. Er wordt gewerkt met passieve NFC-tags, welke geen eigen energiebron hebben. Deze NFC-tags zetten de radiogolven die RFID-reader uitzendt om in energie. Wanneer een RFID-reader in de buurt van een NFC-tag komt, zendt de NFC-tag zijn identificatie uit. Elke NFC-tag heeft een unieke identiteit. De reader vangt het signaal van de NFC-tags op en leest de identificatie van de chip uit. Dit principe wordt in dit project gebuikt voor de locatiebepaling gebruikt. Op het wegdek van de parkeergarage bevinden zich meerdere NFC-tags. De identificaties van alle NFC-tags worden in de database van de parkeergarage gezet. Aan elke identificatie wordt een locatie in de parkeergarage gekoppeld. Zo kan er bijgehouden worden op welke locatie een voertuig zich bevindt, omdat het voertuig laten bij welke NFC-tags hij is. Ook wordt de route gebaseerd op de NFC-tags. In de route wordt meegegeven op welke locatie het voertuig links, rechts, rechtdoor of achteruit moet of links of rechts moet inparkeren. Deze locatie zijn zoals eerder vermeld gekoppeld aan de NFC-tags. 7.3.4 Bluetooth communicatie Voor het communiceren tussen het voertuig en de parkeergarage is gekozen voor bluetoothcommunicatie. Door de chips in te stellen via de AT-commando’s wordt deze eerst ingesteld voor eerste gebruik. Daar wordt ingesteld welke chip de master is en welke de slave. In dit project is het voertuig de master over het setje chips. Door de string te versturen via de bluetooth module krijgt het registratieprogramma het antwoordt terug vanuit de bluetooth module. Zoals in de berichten opbouw beschreven wordt, bevat het terugkomende bericht een “@”teken aan het begin van de string. 7.3.5 Data ontvangen (event) Een ontvangen bericht wordt afgehandeld door de microcontroller, er wordt gekeken naar de delen die in het bericht zitten. Het eerste deel binnen blokhaken geeft aan voor welk voertuig het bericht is, het twee deel tussen blokhaken geeft aan wat voor soort bericht het is. In de meeste gevallen krijgt het voertuig enkel een route door. Het derde deel buiten blokhaken van het bericht bestaat uit de route die het voertuig moet afleggen. Het berichtsoort dat het voertuig kan ontvangen: ROU (Route)
De route die het voertuig ontvangt geeft aan welke route het voertuig gaat afleggen. Van het stuk buiten de blokhaken is het eerste deel de laan waarin het voertuig gaat parkeren. Het tweede deel zegt welke kant het voertuig moet parkeren, links of rechts. Ook staat daarin vermeld welk nummer van toepassing is.
20 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
8 GEMAAKTE ONTWERPKEUZES Tijdens het doorlopen van dit traject zijn er diverse keuzes gemaakt om tot een goede oplossing te komen. De keuzes die zijn gemaakt worden puntsgewijs behandeld. Hierin komen onder andere plaatbepaling, besturing en communicatie aan bod. o
Besturing van het voertuig gebeurt door middel van een lijnvolgsysteem Op basis van de conclusies van de literatuuronderzoeken over globale plaatsbepaling en lokale plaatsbepaling werd besloten om voor de besturing gebruik te maken van een magneetlijn met een hall-sensor. Het is niet gelukt om dit te realiseren omdat de juiste hardware op kleine schaal niet gevonden is binnen het budget. Dit zou een wel goede optie zijn voor de werkelijke schaal. Een optisch lijnvolgsysteem zoals nu gehanteerd wordt is toepasbaar in de echte wereld, maar raakt snel vervuild en gaat op een moment afwijkingen vertonen. Het systeem is goed met elkaar te vergelijken en komt qua software vrij goed overeen. Nu wordt er gewerkt met een IR-array sensor, deze bestaat uit een rij van 8 lichtsensoren die gebruikt worden om het contrast van de lijn te zien.
o
Plaatsbepaling van het voertuig gebeurt met NFC-tags De literatuuronderzoeken lieten zien dat de plaatsbepaling mogelijk is met NFC-tags. Onder het voertuig bevindt zich een RFID-reader die de NFC-tags uit kan lezen, zo is het mogelijk de plaats te bepalen en te controleren waar het voertuig zich bevindt. Er wordt een raster uitgezet met unieke NFC-tags om zo te kunnen bepalen in welke zone het voertuig zich bevindt. Elke NFC-tag heeft dus zijn eigen ID-nummer die gekoppeld staat aan een locatie.
o
Bepalen van het eindpunt in het parkeervak Het einde van het parkeervak wordt ook aangegeven met een NFC-tag, zo weet het voertuig altijd in welk parkeervak hij stil geparkeerd staat. Tevens wordt de code van de NFC-tag naar het registratieprogramma gestuurd om door te geven dat het voertuig is ingeparkeerd.
o
Behalen van de precisie bij locatiebepaling Na een paar simpele tests is gebleken dat NFC-tags hier het beste voor gebruikt kunnen worden. Ook de gedane literatuuronderzoeken lieten dit zien. NFC staat voor ‘Near-FieldCommunication’ en heeft doorgaans een maximaal bereik van 4 cm. Er is gekozen voor een kleinere detectieafstand, zo is het niet mogelijk om van grote afstand de NFC-tag te lezen, en enkel recht boven de NFC-tag om de informatie uit te lezen.
o
Het detecteren van objecten/voertuigen Om objecten en andere voertuigen te kunnen detecteren, wordt er gebruik gemaakt van infrarood sensoren. Deze methode is gekozen omdat het literatuuronderzoek over veiligheid dit adviseerde. Infraroodsensoren zijn op kleine afstand nauwkeuriger dan ultrasoon sensoren. De gebruikte infraroodsensoren zijn het meest betrouwbaar tussen een afstand van 4 tot 30 centimeter.
21 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
o
Communicatie tussen voertuig en parkeergarage (server) Het communicatieprotocol dat gebruikt wordt is Bluetooth. Er is voor Bluetooth gekozen, omdat het werkt op kleine afstand, en ook omdat andere communicatiemiddelen niet zo goed werkten. Het 3G/ 4G protocol is ook afgevallen, omdat er verwacht wordt dat de complexiteit van dit protocol te groot is voor dit project. Hier spelen tijd en kennis een grote rol in, ook is het niet zeker zijn of een microcontroller van Arduino dit aan kan. Uit het literatuuronderzoek over communicatie bleek dat Wifi in eerste instantie de beste mogelijkheid zou zijn. Wifi is over het algemeen heel betrouwbaar en stabiel. Ook staan er op internet veel voorbeelden waar Wifi gebruikt wordt met een Arduino. Helaas is na de eerste testen al gebleken dat de CC3000 wifimodule niet werkend te krijgen is op de originele Arduino Mega controllers. Hierna is het communicatiemedium RF geselecteerd, dit is een redelijk goedkope oplossing en er is multipoint communicatie mogelijk. Maar ook deze manier van communiceren is afgevallen omdat het niet betrouwbaar is en erg vaak wegvalt. Dit komt omdat de chips niet geschikt zijn om op hetzelfde moment te ontvangen en te verzenden. Daarom is de uiteindelijke keuze uitgegaan naar Bluetooth. De soort chips die gebruikt worden zijn geschikt voor master- en slave- communicatie. Daardoor kunnen ze functioneren als zender en ontvanger op hetzelfde moment. Multi point communicatie is mogelijk tot een maximum van 7 slaves per master, echter bij de modules die worden gebruikt is dit niet mogelijk en blijft het bij peer-to-peer communicatie.
o
Duidelijkheid voor de gebruiker met behulp van een scherm Voor de duidelijkheid richting de gebruiker worden er simpele lcd-schermpjes geplaatst om zo te weten in welke status het voertuig zich bevindt. Ook de route die ontvangen wordt vanuit de garage is te zien op het lcd-scherm. Deze methode is voortgekomen uit het literatuuronderzoek over de interfaces.
22 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
9 CONCLUSIE Tijdens dit project is er een werkend systeem opgeleverd dat bestaat uit een voertuig en een parkeergarage. Het voertuig voldoet aan de meeste eisen die gesteld zijn in het programma van eisen [2], enkel de twee eisen met betrekking tot de nauwkeurigheid van de locatie zijn niet behaald. Doordat kosten hoog liggen van eventueel geschiktere lokalisatie systemen en nauwkeurigheid juist laag is, is er nog niet gekozen voor een lokalisatie systeem. Daarbij komt nog het feit dat positiebepaling op grote schaal wel kan, maar bij het hanteren van een kleinere schaal de nauwkeurigheid niet mee verschaalt. Wel is er rekening gehouden met een mogelijke toevoeging van coördinaten in het systeem. De berichten hoeven enkel een coördinaat mee te krijgen en de applicatie van de garage kan ze verwerken. Ook de microcontroller zoals gebruikt is, (Arduino Mega 2560) is niet geschikt voor meerdere taken tegelijk, op het moment dat er een NFC-tag ingelezen en verwerkt wordt, kan er niet ingespeeld worden op een bocht die gemaakt moet worden. Ook het lezen van een volgende NFC-tag is niet mogelijk. Dit komt omdat een Arduino microcontroller maar geschikt is om met één thread tegelijk te werken. Een dergelijke controller is niet geschikt voor Multi thread.
23 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
10 AANBEVELINGEN VOOR UITBREIDING 10.1 VOERTUIG
Achteruitrijden Achteruit rijden kan sterk verbeterd worden, wellicht is het makkelijk om gebruik te maken van nog een IR-array die tussen de achterwielen geplaatst wordt. Hierdoor is er sneller bij te sturen wanneer het voertuig achteruitrijdt. Locatie coördinaten doorsturen De locatie kan doorgestuurd worden door de uitgelezen waarde van de NFC-tags door te sturen naar het Backoffice programma, het zou mooier zijn om precies te weten waar het voertuig zich bevindt. Dit zou misschien mogelijk gemaakt kunnen worden door een muis encoder toe te voegen, mogelijk is een kompas ook een goede richtingsaanwijzer. Hierdoor kan er nauwkeurig gekeken worden waar alle voertuigen zich bevinden in welke richting. Een kap ter bescherming van componenten De componenten die op het voertuig zitten zijn erg kwetsbaar, vooral als het gaat om communicatie is er weinig nodig om het te verstoren. Daarom zou het goed zijn om een kap over het voertuig te maken om het voertuig te beschermen tegen stootjes en eventueel vocht of vuil. Andere controller toepassen Doordat nu gewerkt wordt met een microcontroller is er een beperking op verwerken van gegevens. De cyclustijd van de microcontroller is ook niet erg constant, daardoor kan het voertuig slechts een taak tegelijk uitvoeren. De regeling voor het sturen bijvoorbeeld zou ook beter kunnen werken bij het toevoegen van een d-factor bij het regelen. Nu wordt daar gebruik gemaakt van een p-regeling. Ook zou er dan sneller gecommuniceerd kunnen worden met de garage vanuit het voertuig. Nu duurt het zowat 3 seconden voor een bericht op en neer is gestuurd. De controller is ook niet krachtig genoeg om berekeningen uit te voeren, wanneer de parkeergarage uitgebreid en de route lastiger wordt, gaat dit erg veel tijd kosten.
10.2 PARKEERGARAGE
Extra verdieping in garage De garage heeft nu alleen een begane grond, omdat dit voldoende is voor de testopstelling. Meerdere voertuigen toevoegen Omdat nu bluetooth is gebruikt is er nog niet duidelijk of een Multi point communicatie mogelijk is.
10.3 REGISTRATIE-APPLICATIE EN DATABASE
Opvraag principe bij meerdere types voertuigen De mogelijkheid om de database uit te breiden is al aanwezig. Alleen de voertuigen worden nu willekeurig weggestuurd, er zou nog een toevoeging gedaan kunnen worden door ook een selectie van voertuigen te geven waaruit gekozen kan worden.
24 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
10.4 COMMUNICATIE
Multipoint-communicatie Door gebruik te maken van een ander communicatieprotocol is het mogelijk om Multipointcommunicatie op te zetten. Het is het mogelijk meerdere voertuigen in gebruik te nemen. Ook kan het bereik van de draadloze communicatie vergroot worden.
Interface Er kan een extern systeem ontwikkeld worden waarmee de gebruiker het voertuig kan opvragen. Dit kan een webpagina, een mobiele applicatie of een andere userinterface zijn.
25 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
11 BIBLIOGRAFIE [1] UM02, „Plan van Aanpak 3.0,” Rotterdam, 2015. [2] UM02, „Programma van Eisen,” Rotterdam, 2015.
26 Detail Design V2.00
12 BIJLAGEN 12.1 GEBRUIKERS HANDLEIDING 1. Schuif de platen en helling op de manier van onderstaande foto tegen elkaar.
2. Plug de parkeergarage-Arduino in de USB-poort van een laptop of pc waar de applicatie op gaat draaien.
3. Start op die laptop de applicatie door de toepassing (.exe) ‘Parkeergarage Backoffice.exe’ uit de map ‘Server applicatie’ te openen.
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
4. Als er geen database aanwezig is, vraagt de applicatie of er een database gemaakt moet worden. Klik dan op ‘Ja’.
5. Kies linksboven in de applicatie de comport waarop de parkeergarage-Arduino is aangesloten. Als de parkeergarage-Arduino na het opstarten van de applicatie pas wordt ingeplugd kan de betreffende comport gevonden worden door op ‘Compoorten zoeken’ te klikken. 6. Kijk of er een volle accu in het voertuig zit, zo niet, plaats deze dan. 7. Controleer of de switch van de motor-controller (bevestigd in het midden van het voertuig) op ‘Off’ staat.
28 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
8. Sluit vervolgens de voertuig-Arduino van het voertuig aan op de powerbank. Kies bij voorkeur de 2A poort van de powerbank, omdat de dit ook de voeding van o.a. de stuur-servomotor is.
9. Druk op de resetknop van de voertuig-Arduino.
29 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
10. Zet de motor-controller aan door de schuifknop in het midden van het voertuig op ‘On’ te zetten.
11. Druk opnieuw op de resetknop van de voertuig-Arduino.
12. Wacht totdat de motor-controller een drietonig piepje geeft. Als je dit piepje niet hoort, herhaal dan stap 7, 9, 10 en 11.
30 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
13. Kalibreer het lijnvolgsysteem zolang het woord ‘Calibreren’ op het Lcd-scherm staat, doe dit door de voorkant van het voertuig rustig naar links en rechts over de zwarte lijn te schuiven zodat de IR-array-sensor onder het voertuig zowel zwart als wit ziet. Na het verschijnen van het woord ‘Calibreren’ op het Lcd-scherm (vlak na indrukken van de reset-knop (stap 11)) heb je nog ca. 10 seconden om te kalibreren.
14. Zet het voertuig op de begintag zodra het Lcd-scherm dit aangeeft. (Plaats de wielen in de zwarte vakken.) Het voertuig meldt zich nu aan, in de applicatie op de laptop wordt een leeg parkeervak gekozen. De route naar dit parkeervak wordt verstuurd naar het voertuig zodat het voertuig nu gaat rijden. In de applicatie op de laptop is de status van de rit te volgen, ook foutmeldingen zoals gedetecteerde objecten worden hier weergegeven.
31 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
15. Wacht totdat voertuig op de parkeerplaats is aangekomen.
16. Klik in applicatie op ‘Voertuig opvragen’. 17. Wacht totdat het voertuig is aangekomen op het afhaalpunt boven aan helling.
Het voertuig kan nu opnieuw op de begintag geplaatst worden, de cyclus begint dan opnieuw. Er hoeft dan dus niet opnieuw gekalibreerd te worden.
32 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
12.2 ONDERDELENLIJST Onderdeel 1 Chassis 1:10 RC-auto elektro
ST. 1
2 Servo MC 4519
1
3 Type 540 elektromotor 7,2-7,4V 5300RPM turns 80 4 Carbon snelheidsregelaar
1
5 6 7 8
NFC-tags plastic rond IR-afstandmeter Arduino Mega 2560 Breadboard
20 2 2 2
Lcd-display RFID shield HC-05 Bluetooth module Usb kabel
2 1 2 2
9 10 11 12
1
13 Jumpercabel Male-Female
40
14 Jumpercabel Male-Male
40
15 Acculader 16 Accu-voertuig 7,2 v 17 Array sensor
1 2 1
Link https://www.conrad.nl/nl/reely-tourenwagen-chassis-brushed-110-rc-auto-elektro-straatmodel-4wd-arr238011.html?WT.mc_id=gshop&gclid=Cj0KEQjwm4mwBRCni-ivmePYivkBEiQAdGkklu7sL0IkCIOrdFSvB3Nzjj0xaJofLPB3awg9AK2jHsaAu4s8P8HAQ&WT.srch=1 https://www.conrad.nl/nl/modelcraft-4519-standaard-servo-mc-4519-glijlagers-transmissie-kunststof-jr206464.html?sc.ref=Product%20Details https://www.conrad.nl/nl/absima-thrust-b-spec-elektromotoren-type-540-serie-brushed-72-74-v-stationair-toerental-5300omwmin-turns-80-239462.html https://www.conrad.nl/nl/modelcraft-carbon-series-snelheidsregelaar-belastbaarheid-60-a-50-a-35-a-motorlimiet-20-turns207368.html?sc.ref=Product%20Details https://nfc-store.nl/winkel/em4200-rfid-sleutelhanger-blauw/ http://www.bitsandparts.eu/Afstandssensor_Infrarood-IR_Sharp_GP2Y0A41SK0F_4-30cm_(Afstandsensors)-p109752.html https://3dprinteronderdelen.nl/elektronica/atmega2560-Arduino-s-mega-2560-r3.html http://www.bitsandparts.eu/Breadboard_830_pins_MB102__universeel_experimenteer_board_wit_%28Breadboards_and_Kabeltjes%29-p100254.html http://www.bitsandparts.eu/Display_LCD_HD44780_-_16x2_wit_op_blauw__%28Displays_and_EL_wire%29-p100064.html http://www.bitsandparts.eu/RFID_Set_RFID-RC522_13,56MHz_(RFID_and_NFC)-p100397.html http://www.bitsandparts.eu/Bluetooth-BT_module_HC-05_master-slave_(Bluetooth)-p111810.html https://www.conrad.nl/nl/digitus-usb-20-aansluitkabel-1x-usb-20-stekker-a-1x-usb-20-stekker-b-180-m-beige-ul-gecertificeerd678049.html http://www.bitsandparts.eu/Breadboard_jumper_kabeltjes_Dupont_female-male_40x_%28Breadboards_and_Kabeltjes%29p100257.html http://www.bitsandparts.eu/Breadboard_jumper_kabeltjes_Dupont_male-male_40x_%28Breadboards_and_Kabeltjes%29p100258.html https://www.conrad.nl/nl/modelbouw-oplader-230-v-400-ma-voltcraft-230-v-stekkerlader-4-in-1-nicd-nimh-235696.html https://www.conrad.nl/nl/nimh-accupack-72-v-2000-mah-conrad-energy-stick-tamiya-stekker-206025.html http://www.vanallesenmeer.nl/QTR-8A-Reflectance-Sensor-Array-Pololu-960 33
Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
18 Weerstanden-set
1 doos
19 20 21 22 23
1 1 2 1 1
Accupack t.b.v. controllers Arduino Uno Kogellagers RC-car 12-6-4 mm Tandwiel 12T M1 3.2 Tandwiel 40T module 1
https://www.conrad.nl/nl/koolfilmweerstand-assortiment-velleman-kres-e12-axiaal-bedraad-025-w-1-set084518.html?WT.mc_id=gshop&gclid=CP_q6sPExMgCFQblwgodqxUMwQ&WT.srch=1 https://www.conrad.nl/nl/tp-link-tl-pb10400-powerbank-10400-mah-2-usb-poort-en-1218343.html?sc.queryFromSuggest=true http://www.vanallesenmeer.nl/Arduino-Uno-r3 https://www.conrad.nl/nl/speciale-kogellagers-voor-rc-cars-12-mm-6-mm-4-mm-295612.html https://www.conrad.nl/nl/stalen-tandwiel-module-1-12-240362.html https://www.conrad.nl/nl/stalen-tandwiel-module-1-40-231797.html
34 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
12.3 ELEKTRISCHE SCHEMA’S Schema voertuig
35 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Schema parkeergarage
36 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
12.4 TEKENINGEN BOVEN- EN ONDERPLAAT
37 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
38 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
12.5 TEKENINGEN TRANSMISSIE
39 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
40 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
41 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
42 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
12.6 FLOWCHARTS PROGRAMMATUUR Totaal overzicht
43 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Bericht afhandeling garage
44 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Bericht afhandeling voertuig
45 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Aanmelden
46 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Route rijden
47 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Rijden
48 Detail Design V2.00
EASPMM02 - Future Mobility Automatisch parkeren
Afmelden
49 Detail Design V2.00