Разрушение полуавтономного автомобиля для водителей-инвалидов

Эта история является частью специального проекта AspenCore по технологии полуавтономных автомобилей.

Ознакомьтесь с другими статьями этого специального проекта:

Введение в специальный проект SAM Technology Как построить машину для того, кто не умеет водить У глаз есть это Давайте переделаем машину

Посетите домашнюю страницу специальных проектов, чтобы узнать больше об этом проекте и других темах, освещаемых в сети AspenCore.

Как создать систему, позволяющую человеку с ограниченными физическими возможностями управлять автомобилем? Arrow Electronics ответила на это своим проектом полуавтономных автомобилей (SAM). Опираясь в основном на готовые (OTS) продукты и создавая те немногие вещи, которые им были необходимы, но которые не были коммерчески доступны, инженеры из команды SAM интегрировали систему, которая будет принимать входные сигналы датчиков и передавать их в проводной привод. система.

Обычно целью вскрытия системы является вскрытие системы и обнаружение того, что производитель запечатал по любому количеству причин (например, безопасность продукта, целостность продукта, защита интеллектуальной собственности или интеллектуальной собственности), но Эрроу всегда был готов сказать что вошло в машину ЗРК, так что это не будет типичная разборка. У нас есть довольно полный список всех элементов системы, включая ведомость материалов (BOM) для контроллера человеко-машинного интерфейса (HMI), разработанного Arrow.

Вкратце, автомобиль ЗРК управляется с помощью двух ключевых сенсорных систем. Набор из четырех камер слежения за движением фиксирует движения головы водителя при рулении. Также есть датчик затяжки / затяжки, который измеряет давление; водитель вдыхает (делает глоток) через трубку для торможения и выдыхает (делает вдох) для ускорения. Существует также навигационная система на основе GPS, которую можно задействовать, чтобы помочь автомобилю не отклониться от курса. Данные датчиков обрабатываются и передаются в проводную систему, предоставляемую субподрядчиком. Дополнительные сведения можно найти в сопроводительной статье на EETimes:Как построить машину для тех, кто не умеет водить.

Большая часть критически важной работы была сделана в программном обеспечении. Это включало точную настройку навигационных систем и то, как данные датчиков использовались для окончательного управления автомобилем.

Большинство физических подсистем, которые не используются непосредственно для вождения (включая входные датчики, исполнительные механизмы с электроприводом и отказоустойчивое устройство второго водителя), устанавливаются за водителем; в случае с Chevy Corvette, который использовался в качестве первого автомобиля ЗРК, он находился в багажнике. Эти подсистемы перечислены на следующей фотографии.

Команда разработчиков проекта SAM от Arrow Electronics использовала багажник Chevrolet Corvette Stingray для хранения большинства подсистем, необходимых для управления автомобилем водителю с параличом нижних конечностей. Источник: Arrow Electronics.

Контроллер глотка / затяжки
Контроллер глотка / затяжки не только измеряет давление для управления ускорением и торможением, он также может использоваться для передачи водителю обратной связи (визуальной, звуковой и / или тактильной) на этих уровнях. Ключевые компоненты на этой плате:

• микроконтроллер K64 от NXP (первоначально Freescale). Он сочетает в себе микроконтроллер Cortex с частотой 120 МГц, 1 МБ флэш-памяти и 256 КБ SRAM.
• Датчик давления MPXV7025GP (NXP)
• Стерео аудиокодек SGTL5000 (NXP)
• Драйвер 24 светодиодов PCA9626B (NXP)
• Устройства с поддержкой Power over Ethernet (PoE) - различные (Analog Devices)
• Ethernet PHY (микрочип)

Спецификация платы также включает некоторое количество EEPROM; разнообразные резисторы, конденсаторы и переключатели от разных источников; и другие компоненты.

Датчик давления MPXV7025GP от NXP Источник: Arrow Electronics

Навигационный компьютер

Инженер SAM Джош Уиллис сказал, что компьютер наведения «суммирует значения рулевого управления и газа / тормоза, а затем действует как набор ручных органов управления для взаимодействия с системой управления автомобилем по шине CAN». На фотографии выше он обозначен как компьютер Nitrogen 6X Guidance PC, синяя рамка в правом нижнем углу багажника автомобиля. Одноплатный компьютер (SBC) Nitrogen 6X является стандартным продуктом. Плата, основанная на процессоре NXP i.MX 6 ARM-Cortex A9, также стандартно поставляется с 1 ГБ памяти DDR3 и гигабитным Ethernet. Стрелка попросила у Boundary Devices единственную модификацию - возможность поддержки PoE.

В основном автомобильная команда SAM полагалась на готовые подсистемы. Когда требовалась модификация, часто добавлялась поддержка PoE. Источник: Arrow Electronics