Merobohkan mobil semi-otonom untuk pengemudi penyandang disabilitas

Cerita ini adalah bagian dari Proyek Khusus AspenCore pada teknologi Semi-Autonomous Motorcar.

Lihat artikel lain dalam Proyek Khusus ini:

Pengenalan Proyek Khusus Teknologi SAM Cara Membuat Mobil untuk Seseorang yang Tidak Bisa Mengemudi Mata Memilikinya Ayo Modifikasi Mobil

Kunjungi beranda Proyek Khusus untuk mengetahui lebih lanjut tentang proyek ini dan topik lain yang dicakup oleh Jaringan AspenCore .

Bagaimana Anda membangun sistem yang memungkinkan seseorang dengan mobilitas yang sangat terbatas untuk mengendarai mobil? Arrow Electronics menjawabnya dengan proyek Semi-Autonomous Motorcar (SAM). Mengandalkan sebagian besar pada produk siap pakai (OTS), dan membangun beberapa hal yang mereka butuhkan yang tidak tersedia secara komersial, para insinyur di tim SAM mengintegrasikan sistem yang akan mengambil input sensor dan memasukkannya ke dalam drive-by-wire sistem.

Biasanya tujuan pembongkaran adalah untuk membuka sistem untuk menemukan apa yang telah disegel oleh produsen karena sejumlah alasan (misalnya, keamanan produk, integritas produk, untuk melindungi kekayaan intelektual – atau IP), tetapi Arrow selalu bersedia mengatakan apa yang masuk ke mobil SAM, jadi ini tidak akan menjadi teardown biasa. Yang kami miliki adalah daftar yang cukup lengkap dari semua elemen sistem, termasuk tagihan bahan (BOM) untuk pengontrol antarmuka manusia-mesin (HMI) yang dirancang Arrow.

Secara singkat, mobil SAM digerakkan menggunakan dua sistem sensor utama. Satu set empat kamera pelacak gerakan menangkap gerakan kepala pengemudi untuk kemudi. Ada juga sensor sip/puff yang mengukur tekanan; pengemudi menghirup (menghirup) melalui tabung untuk mengerem, dan menghembuskannya (mengembuskan) untuk berakselerasi. Ada juga sistem navigasi berbasis GPS yang dapat digunakan untuk membantu menjaga mobil agar tidak membelok secara radikal. Data sensor diproses dan dimasukkan ke dalam sistem drive-by-wire yang disediakan oleh subkontraktor. Detail tambahan ada di cerita terlampir di EETimes:Cara membuat mobil untuk seseorang yang tidak bisa mengemudi .

Sebagian besar pekerjaan kritis dilakukan dalam perangkat lunak. Itu termasuk menyempurnakan sistem navigasi, dan bagaimana data sensor digunakan untuk mengendalikan kendaraan.

Sebagian besar subsistem fisik yang tidak digunakan secara langsung untuk mengemudi (yang akan mencakup sensor input, aktuator drive-by-wire, dan peralatan failsafe co-driver) dipasang di belakang pengemudi; dalam kasus Chevy Corvette yang digunakan sebagai mobil SAM pertama, yang ada di bagasi. Subsistem tersebut tercantum dalam foto berikut.

Tim proyek untuk proyek SAM Arrow Electronics menggunakan bagasi Chevrolet Corvette Stingray untuk menyimpan sebagian besar subsistem yang diperlukan untuk membantu pengemudi lumpuh mengoperasikan kendaraan. Sumber: Elektronik Panah.

Pengontrol hirup/hisap
Pengendali sip/puff tidak hanya mengukur tekanan untuk mengontrol akselerasi dan pengereman, tetapi juga dapat digunakan untuk memberikan umpan balik (visual, audio, dan/atau haptic) pada level tersebut kepada pengemudi. Komponen utama di papan ini adalah:

• mikrokontroler K64 dari NXP (awalnya Freescale). Ini menggabungkan MCU Cortex 120 MHz dengan Flash 1MB dan SRAM 256KB.
• Sensor tekanan MPXV7025GP (NXP)
• Codec audio stereo SGTL5000 (NXP)
• Driver LED PCA9626B 24 (NXP)
• Perangkat pendukung Power over Ethernet (PoE) – berbagai (Perangkat Analog)
• Ethernet PHY (Microchip)

BOM untuk papan juga mencakup beberapa EEPROM; berbagai resistor, kapasitor, dan sakelar dari berbagai sumber; dan komponen lainnya.

Sensor tekanan MPXV7025GP dari NXP Sumber: Elektronik Panah

Komputer panduan

Insinyur SAM Josh Willis mengatakan komputer panduan "menggabungkan nilai kemudi dan gas/rem, kemudian bertindak sebagai satu set kontrol tangan untuk berinteraksi dengan sistem drive-by-wire melalui bus CAN." Disebut dalam foto di atas sebagai Nitrogen 6X Guidance PC, sebuah kotak biru di pojok kanan bawah bagasi mobil. Komputer papan tunggal (SBC) Nitrogen 6X adalah produk siap pakai. Berdasarkan prosesor NXP i.MX 6 ARM-Cortex A9, board ini juga dilengkapi standar dengan 1GB DDR3, dan gigabit Ethernet. Arrow meminta Perangkat Batas untuk satu modifikasi – kemampuan untuk mendukung PoE.

Tim mobil SAM sebagian besar mengandalkan subsistem yang sudah ada. Ketika modifikasi diperlukan, seringkali untuk menambahkan dukungan untuk PoE. Sumber: Elektronik Panah