IMA3/IMA4 2020/2022 P2

Présentation générale

Contexte

Dans le cadre d'une accélération constante du développement des moyens de transport du futur, donc automatisés, nous souhaitons réaliser une voiture partiellement autonome pour comprendre les enjeux de la sécurité passive.

La sécurité passive constitue le degré d'autonomie le plus important pour assurer la sûreté de fonctionnement du véhicule.

Description

Notre Projet des Semestres 6 et 7 consiste en la réalisation d'une voiture autonome de degré 2. Voici la définition des degrés d'autonomie d'une voiture selon Wikipédia.

Notre Projet du S7 ne s'inscrit pas dans la pleine continuité de ce que nous avons réalisé au S6. En effet au S6, nous avons participé à l'édition 2021 du Concours "Course en Cours". L'objectif de celui-ci est de réaliser une voiture de course sur départ arrêté en ligne droite. Il n'y avait donc aucune autonomie apportée à notre voiture, même si nous avions réalisé une innovation numérique dans le cadre du Concours qui consistait en l'implémentation d'une régulation en trajectoire, pour que la voiture suive une ligne droite sans jamais être en contact avec les bords de la piste.

Au S7, nous réalisons donc une sécurité passive et un contrôle automatique sur un buggy que possédait déjà l'un d'entre nous. Lorsque le buggy est trop proche d'un obstacle, le mode de contrôle bascule en automatique pour qu'il puisse dévier l'obstacle efficacement, et ce, indépendamment de l'intervention humaine. Par défaut, le mode de contrôle de la voiture sera manuel (à l'aide de la télécommande fournie avec le buggy).

Matériel

Nous disposons déjà du matériel suivant :

• Le buggy radiocommandé.
• Un moteur pour la traction du véhicule (intégré au buggy).
• Un servomoteur pour la direction du véhicule (intégré au buggy).
• 4 capteurs unidirectionnels à ultrason pour détecter une distance entre le buggy et un obstacle de manière continue.

Nous devons acheter :

• Une carte Arduino MKR WAN 1310 en vue de réaliser une télécommunication en LoRaWAN (pour la remontée d'alertes), ainsi que pour la commande des 2 moteurs en fonction des informations analogiques récupérées sur les 3 capteurs à ultrason (pour la sécurité passive) : Commande Arduino MKR WAN 1310.
• 4 Piles AA pour la télécommande : Commande chez RS Components.
• Une LED bicolore (verte pour signaler si l'utilisateur a la main pour radiocommander le buggy, rouge si la sécurité passive a pris le dessus par interruption) : Commande de la LED bicolore chez RS Components
• Câbles de branchement (strap) mâle/mâle : Commande chez RS Components et mâle/femelle : Commande chez RS Components.

Fonctionnalités et Solutions adoptées

[insérer fonctionnalités et solutions adaptées]

Réalisation du Projet

Projet S6

[insérer réalisation du S6]

Projet S7

Overview

• 1ère étape : Premiers branchements et tests avec la carte Arduino MKR WAN 1310 et tous les capteurs et moteurs pour voir sous quelle forme sont acheminées les informations des capteurs (et donc savoir comment les traiter) et comment commander les moteurs. ENVIRON 2 SEMAINES

• 2ème étape : Implémenter la sécurité passive sur le buggy en programmant sur Arduino IDE et en réalisant divers tests. BUT : Éviter à tout prix les collisions entre le buggy et les obstacles (même si l'utilisateur fonce droit sur un obstacle). ENVIRON 2 SEMAINES

• 3ème étape : Implémenter la télécommunication en LoRaWAN lors de la détection d'obstacle (pour une remontée d'alerte en temps réel). ENVIRON 2 SEMAINES

• 4ème étape : Modélisation du buggy en vue d'une autonomie totale sur une période définie (10 secondes après détection d'obstacle). ENVIRON 2 SEMAINES

• 5ème étape : À partir de la modélisation du buggy asservi en direction (servomoteur) et en vitesse (moteur à traction), réaliser l'autonomie du buggy pendant 10 secondes pour qu'il suive la trajectoire voulue par l'utilisateur tout en se tenant à une distance raisonnable des obstacles qu'il pourrait rencontrer sur son chemin. ENVIRON 4 SEMAINES

• 6ème étape : Rédiger un dossier et réaliser un diaporama de présentation pour rendre compte de notre réalisation, tout en expliquant les aspects de modélisation (suivi analogique de la trajectoire du buggy grâce aux capteurs à ultrason), de réalisation et de tests du buggy à sécurité passive, tout en étant contrôlé manuellement par radiocommande + EXPLICATIONS de la remontée d'alertes via LoRaWAN (quand la sécurité passive reprend le dessus). ENVIRON 2 SEMAINES

Branchements & Appréhension du format des données véhiculées

• Matériel détaillé:

Note: La carte en photo ici et utilisée pour le mapping est une carte Arduino UNO. Elle ne permet pas encore la communication, qui le sera grâce à une carte LoRa MKR WAN plus tard. Cependant, le câblage sera toujours valable, ainsi nous l'effectuerons sur le modèle de la UNO.