Projet Velidar

début du projet : 15/11/22 - 

Nom du projet : Vélidar

Coordonnées : 

• Younes Boujedli : younes.boujedli@gmail.com

Présentation du sujetcontexte : 

Inciter fichierles jointcyclistes urbains à utiliser le vélo comme moyen de transport quotidien, en mettant un frein au sentiment
d'insécurité en ville, grâce à un dispositif intégrable à un vélo électrique pour permettre la détection des véhicules dans l'angle mort des cyclistes.

Description du produit : 

Le dispositif est composé de deux modules, un module de détection de véhicule et un module de visualisation du signal, les deux dispositifs sont reliés par un câble. 

Module de détection : Fixation sur la tige de selle, il a pour objectif de détecter et évaluer la vitesse des véhicules en mouvement sur une distance de 2 à 15 mètres avec un angle de détection important (technologie Doppler). En plus, il déterminera la distance du véhicule en approche à une distance de 0 à 8 mètres (Technologie Lidar). 

Module de visualisation : Fixation sur le guidon, ce module transmet à l'utilisateur un signal lumineux (bar led 10 segment) et devra être visible en plein jour. Le module de visualisation est composé de 10 led avec 4 couleurs différentes (bleu, verte, jaune, rouge), qui s'allume en fonction d'un score de danger calculé par le module de détection allant de 0 à 9. 

Matériaux / Outils / Machines : 

• microcontrôleurs Xiao SAMD21
  

• LED 10 segments 
  
• lidar VL53l0X ou Doppler HB100

Cahier des charges : 

Objectif du Projet :

module

visualisation : 

1 : bar 10 led segment prix 0,91€ (satisfait du composant)

2: multiplexeur i2C Développer(prix un0,92€) détecteur d'angle mort #pour vélos,optimiser nommél'utilisation "Velidar",des visantpin à améliorersur la sécuritéboard des cyclistes( envoir lesutilité alertantdu composant ou alternative ?)

Module détection : 

3: batterie lipo 3,7V 1800mAh prix 4,82€ #(certains composants nécessite une tension de 5V, batterie pas assez puissante ?) 

4: batterie management (prix 4,54 €) # interrupteur intégré et permet la gestion de la présencebatterie de(utile ?)

5: Micro-controleur Xiao SAMD21 avec port usb-C (4,89€ ) (alternative ?)

6:  module d'amplification pour doppler  prix ( 0,35€) 

7: Module doppler 24G prix ( 3,39€) # détecte les véhicules ou d'obstacles danset leurs anglesvitesses morts.à

8: Lidar Luna 8m de portée prix (24,38€) # angle de détection très restreint et très cher, alternative Vl53l1X ? portée 4m prix 16,87€ 

Fonctionnalités Principales :

• Détection en temps réel des véhicules s'approchent sur l'arrière du cycliste et le coté gauche .
• Alerte visuelle indiquant la proximité de l'approche du véhicule.
• Fonctionnement dans diverses conditions météorologiques et environnementales.

Technologie de Détection :

• Choix du capteur : Utilisation de capteurs LIDAR (très peu d'angle de détection -> très linéaire et peu de distance), mais très précis ou radar à ondes millimétriques Doppler pour un angle plus grand mais peupas de sensibilité.distance. ??
• Portée minimum 15 mètres, portée maximum 25 mètres
• Détection d'objet en mouvement uniquement (vélo, voiture, scooter) minimum 10km/h 
• Détection d'objet en mouvement minimum 45° principalement véhicule arrivant derrière le cycliste mais également sur la gauche (détection sur le coté droit non nécessaire)
• Voir pour l'intégration de capteurs additionnels (optionnel) pour améliorer la détection.

Microcontrôleur et Logiciel :

• Microcontrôleur compact pour le traitement des données des capteurs.

Utilisateur de l'interface :

• Indicateurs LED avec différentes couleurs en fonction de l'approche du véhicule (rouge très proche, orange en approche, verte détection du véhicule à une portée importante)

Alimentation :

• Batterie rechargeable avec une autonomie d'au moins 20 heures d'utilisation continue. (prototype)
• Système de charge facile via USB-C 

Montage et installation :

• Système de montage facile et sécurisé, compatible avec différents modèles de vélos.
• Coque résistance à l'eau (pluie) et aux chocs. (à définir) 

Conformité et Sécurité :

• Conformité aux normes de sécurité routière et aux réglementations électroniques.
• Tests de sécurité et de durabilité.

Dimensions et Poids :

• Conception compacte et légère pour minimiser l'impact sur la maniabilité du vélo.

Budget et Coût

• Estimation du coût de productionla pourmatière maintenirpremière leprototype prix30 final compétitif. euros(inférieur à 100 euros)

Prototype 1 : 3x Led 10mm dans un boitier voir image du boitier visualisation + détection du boitier avec microcontrôleur (Xiao SAMD21) + Lidar (Vl53lX1)

Mise en application :

Point à améliorer le prototype 1Annexe : 

• Led 10mm : pas assez puissante
• Lidar : très linéaire portée insuffisante, détection d'objet fixe à retirer et angle de détection insuffisante

Prototype 2 : détection Doppler HB-100 + Barre Led 10 couleurs 

Barre LED : très efficace, visible en journée, compacte 

Doppler HB-100 : Micro-Wave détection de vitesse du véhicule intéressante, moins cher, angle de détection plus important, portée plus importante, moins compact.

Problèmes :

CommentTableau détecterscoring lepour véhiculeallumage :Led 

-Deux(0 Lidar= pour, augmenterled lableu; FoVentre ?1 ->et Donne4 la= distance, duled verte; entre 5 et 7 : , led Jaune; score supérieur à 8 : 

Score calculé par le module de détection	situation	Couleur Led
0	aucun véhicule maisdétecté peutà onmoins avoirde la15 mètres	Bleu
entre 1 et 4	Véhicule détecté par le doppler uniquement à une vitesse ?d'approche inférieur à 15km/h de différence par rapport au cycliste ( Véhicule entre 15 et 8 mètre)	Vert
entre 5 et 7	Véhicule détecté uniquement par le doppler à une vitesse supérieur à 15km/h de différence par rapport au cycliste OU véhicule détecté par le Doppler à une vitesse d'approche inférieur à 15km/h et par le Lidar à une distance entre 8 et 4 mètres	Jaune
supérieur à 8	Véhicule détecté par le Doppler uniquement à une vitesse d'approche supérieur à 30km/h (véhicule entre 15 et 8 mètres) OU véhicule détecté par le Doppler à une vitesse d'approche supérieur à 15km/h et par le Lidar à une distance entre 8 et 4 mètres OU Véhicule détecté par le Doppler à une vitesse d'approche inférieur à 15km/h et par le Lidar à une distance entre 4 et 0 mètres	Rouge

Problèmes :

Utilité ou pas fusion des capteurs 

-Doppler HB-100 améliorer la puissance et tester en condition réelelle ? Donne la vitesse mais pas la distance ? 

Modéliser une Coque : impression 3D, concevoir un modèle en impression 3d étanche à la pluie 

Le code ? : rester sur arduino ? ou Python ? utiliser Raspberry