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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AUTOALERTA PARA VEHÍCULO

Calderin Morales Erick David Puerta López Brayam Estiven Soto de la Vega Marco Tulio

Burgos Romero Cristian

Trabajo de Sistemas operativos como documento inicial para presentar el proyecto de aula semestral

Presentado al Ingeniero: Samir Castaño Rivera

UNIVERSIDAD DE CORDOBA FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE SISTEMAS MONTERIA

2012

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Contenido Descripción del problema........................................................................................................................... 3

Planteamiento del problema ................................................................................................................... 3

Objetivos ..................................................................................................................................................... 4

Objetivo general ...................................................................................................................................... 4

Objetivos específicos ............................................................................................................................... 4

Justificación .................................................................................................................................................. 5

Referentes teóricos ..................................................................................................................................... 6

Antecedentes .......................................................................................................................................... 6

Herramientas .............................................................................................................................................. 8

Hardware ................................................................................................................................................. 8

Software .................................................................................................................................................. 8

Funcionamiento .......................................................................................................................................... 9

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Descripción del problema Los usuarios que inician su tarea como conductores, a menudo deben superar algunos inconvenientes relacionados con el parqueo de sus vehículos y de los obstáculos en medio de su recorrido en las carreteras. Estos errores de principiantes son frecuentes, y provocan accidentes de todo tipo y daños a sus vehículos. Son muchos los aspectos que pueden afectar mientras se conduce: el estado del vehículo y de la vía por donde se transita, pero los más importantes y que es de nuestro interés son los que tienen que ver directamente con el conductor, ya sea la falta de sueño, el consumo en grandes cantidades de comida o alcohol, y por supuesto los problemas visuales. Este punto es muy importante, por eso se debe tener consciencia de ciertas limitaciones: con la edad va menguando el rendimiento visual, lo que dificulta el reconocimiento de obstáculos u objetos que puedan aparecer, además que disminuye y hace más lento el tiempo de reacción; por todos estos motivos los conductores mayores tienen que realizar un control mucho más profundo de su visión. Otro factor determinante que evidencia esta situación es la conducción nocturna, el 32% de los conductores tienen dificultades visuales, especialmente en la noche.

Planteamiento del problema

¿Cómo se diseñara, implementara y aplicara un sistema automatizado capaz de entregar

información sobre los obstáculos con los que se atraviesa un vehículo conducido por

usuarios principiantes y distraídos, así como también la monitorización de esta

información a través de una aplicación web para tener acceso externo a esta?

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Objetivos

Objetivo general

Diseñar un sistema automatizado capaz de advertir al usuario, mediante el uso de alertas automáticas, los obstáculos que se le presenten al conducir su vehículo.

Objetivos específicos

Obtener las distancias entre las que se encuentra el vehículo de los obstáculos, mediante un conjunto de sensores ubicados en los alrededores del vehículo.

Crear una base de datos para el almacenamiento de los datos obtenidos por los sensores, la que a su vez estará alojada en un servidor.

Diseñar una aplicación nativa para dispositivos móviles, la cual desde el vehículo

procesa los datos obtenidos en los sensores para su posterior inserción en la base de datos.

Diseñar una aplicación web para dispositivos móviles, con el fin de que el usuario externo tenga acceso a ésta información en cualquier lugar.

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Justificación

Hoy en día es muy común encontrar dispositivos electrónicos en un automóvil: La mayoría dedicados a el entretenimiento de los pasajeros a bordo y algunos dedicados a entregar información del estado del carro, los cuales llegan a ser bastante costosos, pero cuando hablamos de sistemas dedicados al apoyo en la conducción en base a los obstáculos y cuidados que debe tener un conductor al manejar no son muchas la opciones y son pocos los sistemas implementados en comparación con los anteriormente mencionados. Por las razones expuestas anteriormente, nuestro grupo considera de suma importancia llevar a cabo la presente investigación, ya que contribuiríamos a brindar a los conductores un ambiente seguro mientras manejan.

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Referentes teóricos

Antecedentes A continuación se exponen los trabajos de investigación realizados, relacionados con nuestro objeto de estudio presente en la investigación que se está haciendo. A nivel internacional, se ha diseñado un sistema empotrado y de tiempo real en donde se recogerá información mediante dos sensores de distancia por ultrasonidos, colocados en el parachoques trasero del automóvil y en función de la distancia que aporte cada uno de ellos, se escogerá la mínima de las dos magnitudes aportadas por ellos. Este dato refleja la distancia que existe entre dicho parachoques y el objeto más cercano a él, normalmente utilizable en la maniobra de aparcamiento. Por otro lado, se ha encontrado un proyecto en la página web cooking - hacks en el cual se ha realizado un sensor de distancia para un coche, en el que se envían los datos de forma inalámbrica, indicando la proximidad exclusivamente mediante cinco leds verdes y dos rojos: Existen varias diferencias con respecto a nuestro proyecto:

La comunicación entre el Arduino y los sensores se realizará mediante cables y no de forma inalámbrica.

La forma de mostrar la información estará mucho más organizada mediante la pantalla del dispositivo móvil.

Se han visto vídeos en el portal YouTube, en los que se muestran proyectos realizados con

sensores de distancia. Hay algunos bastante simples, como el siguiente:

En él simplemente se muestra la distancia en centímetros respecto al único sensor del que consta. Hay alguno más elaborado como el siguiente: En el cual se informa sobre la distancia tanto con seis leds de colores verdes, amarillos y rojos, como mediante una pantalla de dos filas de caracteres. En la superior colocan información en función de la distancia, como: Estás lejos, Un poco más, Le vas a dar… y en la inferior se informa de la distancia en centímetros. Esto tiene algo más de parecido con nuestro proyecto, pero sigue habiendo varias diferencias:

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De nuevo hay un único sensor, mientras que se van a utilizar dos, como ya se comentó anteriormente.

A nivel nacional, se ha elaborado una aplicación en automatización de vehículos de emergencia denominada Tempel, que presenta soluciones de automatización, control, monitorización y comunicaciones industriales como ejemplo de las múltiples opciones y aplicaciones que pueden cubrirse con los sistemas de informática industrial y nuestro equipo de ingenieros de soporte los cuales pueden ayudarle a prescribir la mejor solución a su proyecto de ingeniería. En el ajetreado mundo actual del tráfico, los servicios de emergencia necesitan proveerse de información actualizada y precisa que les permita ahorrar tiempo y por tanto salvar vidas. En caso de accidente, el tiempo de respuesta es determinante y las congestiones de tráfico pueden provocar consecuencias peligrosas y situaciones de alto riesgo. Incorporando sistemas embebidos de automatización, control de los datos en tiempo real y monitorización de eventos en los vehículos de emergencia, como en este caso los camiones de bomberos, pueden facilitar y optimizar eficientemente la reacción y servicios de sus agentes frente a situaciones especiales. A diferencia de nuestro proyecto:

No contamos con el envío de una ambulancia al lugar del accidente.

Para la localización del mismo, se utilizará el sistema GPS del dispositivo móvil, en lugar de otro dispositivo externo.

Se emitirá una alerta en otro sitio, a través de un dispositivo móvil, para un usuario que desee tener conocimiento sobre el estado del vehículo.

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Herramientas

Para la construcción del sistema electrónico y los aplicativos necesarios para cumplir los objetivos propuestos se requiere utilizar las siguientes herramientas.

Hardware

Micro controlador para la codificación de instrucciones en el sistema electrónico el cual viene incrustado en la plata Arduino.

Sensores ultrasónicos SFR05.

Cables de conexión sensor – Arduino.

Equipos móviles en los cuales se procesan los datos y a través de los cuales se acceden a los datos que se pondrán en el servidor.

Componentes electrónicos para el suministro de corriente a la placa Arduino.

Software

Son necesarias las siguientes herramientas.

Gestor de base de datos MySQL o PostGreSQL

Plataforma Windows Phone en dispositivos móviles.

HTML5

PhoneGap

Ajax

Software que cumplirá las siguientes funcionalidades:

Procesara información de los sensores.

Va a emitir alertas.

Inserción de datos en la base que está alojada junto con la aplicación web.

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Funcionamiento

Se tendrá fijamente ubicado el teléfono móvil en el manubrio del vehículo, cuando éste

encienda los sensores y el Arduino también lo harán, puesto que estarán conectados a su

fuente de alimentación, la aplicación móvil recibirá las distancias provenientes de los

sensores.

En todo momento se estará validando mediante un algoritmo en la aplicación nativa, los

casos para cuando el sensor identifica un objeto mientras conduce, o cuando el vehículo

sufre un accidente, para tales fenómenos, el dispositivo móvil emitirá una alarma. Al

mismo tiempo insertará en una base de datos alojada en un servidor, el lugar exacto del

choque, esto se logra gracias un sistema de geolocalización que posee el dispositivo móvil.

Cualquier usuario, en otro lugar, puede consultar el estado de su vehículo mediante una

aplicación web móvil, de igual manera, el dispositivo de este usuario también emitirá un

sonido cuando ocurra un accidente, siempre y cuando mantenga la página web abierta.

Esto es simplemente consultas a la base de datos cada cierto periodo de tiempo.

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ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTO