CasoApplicativo1-Dissuasore
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Caso applicativo 1 Impact prevention su dissuasori mobili Michele Ermidoro 06 Marzo 2017 Indice 1. Descrizione del progetto 2. Scouting tecnologico sensori prossimità 3. Magnetometro 1. Cosa è il Magnetometro 2. Perché può essere un sensore utile 4. Soluzione basata su Magnetometro 1. 2. 3. 4. 5. 6. Analisi dei dati – macchina Analisi dei dati – dissuasore Ipotesi di lavoro Algoritmo adattativo Algoritmo soglia variabile Risultati 5. Prossimi passi Descrizione del progetto Obbiettivo - 1 Obbiettivo del progetto è garantire che il dissuasore non impatti un veicolo durante la fase di salita, tramite l’utilizzo di un sensore. È stato necessario fare delle ipotesi di lavoro/funzionamento: Scenario 1: Il dissuasore inizia la sua salita quando è ancora visibile dal guidatore del veicolo ππ πππ ππππ Il dissuasore NON deve fermarsi Obbiettivo - 2 Obbiettivo del progetto è garantire che il dissuasore non impatti un veicolo durante la fase di salita, tramite l’utilizzo di un sensore. È stato necessario fare delle ipotesi di lavoro/funzionamento: Scenario 2: Il dissuasore inizia la sua salita quando il veicolo è sopra di esso ππ πππ Il dissuasore NON DEVE alzarsi ππππ Obbiettivo - 3 Obbiettivo del progetto è garantire che il dissuasore non impatti un veicolo durante la fase di salita, tramite l’utilizzo di un sensore. È stato necessario fare delle ipotesi di lavoro/funzionamento: Scenario 3: Il dissuasore inizia la sua salita quando è fuori dal campo visivo dal guidatore del veicolo ππππ ππ πππ WORST CASE Il dissuasore DEVE fermarsi Possibili tecnologie utili Indice • Sensori di Prossimità: 1. Sensori Infrarossi 2. Sensori Ultrasuoni 3. Sensori Induttivi 4. Sensori Capacitivi 5. Sensori Magnetici • Sensori di Prossimità per applicazioni Automotive: 1. Sensori di Parcheggio 2. Sensori Vehicle Loop Detector (VLD) • Considerazioni Finali Sensori di Prossimità Sensori Infrarossi Sensori ad Infrarossi - Funzionamento • I sensori fotoelettrici sono basati sul rilevamento di un cambiamento nella quantità di luce riflessa o bloccata dall’oggetto da rilevare (target). • Hanno quattro componenti fondamentali: – 1. sorgente luminosa: Solitamente è un diodo ad emissione di luce (LED) a specifiche lunghezze d'onda. – 2. rilevatore di luce: Un fotodiodo o fototransistore. Varia la corrente condotta al variare della quantità di luce rilevata. – 3. lenti: Vengono usate per restringere l’area del cono di luce emesso (rilevato). – 4. dispositivo di commutazione di uscita: Quando viene rilevato un cambiamento sufficiente del livello di luce, l’uscita logica del sensore cambia. Sensori ad Infrarossi - Utilizzo Tipologia Descrizione Vantaggi Precauzioni A barriera Sorgente e ricevitore disposti l’uno di fronte all’altro. Ampi campi di rilevamento. Allineamento corretto. A riflessione Contiene sia sorgente che ricevitore. Una sola unità da installare. Distanze misurabili più brevi. A tasteggio Non ha un riflettore, cerca sempre un oggetto: il raggio riflesso viene disperso in tutte le direzioni, solo una piccola parte torna al sensore. Facilità d’installazione. Campi di rilevamento in funzione dell’oggetto. 13 Sensori ad Infrarossi – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate sul mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento Prezzo 42KL MiniSight ROCKWELL 40x30x12mm Max 5m 65-70€ 42EF RightSight ROCKWELL 27x32x34mm Max 5m 25-50€ 42CA ROCKWELL 80x64mm (cilindrici) Max 6m 40€ Serie S10 DATALOGIC 65x21mm (cilindrici) Max 4m N/A Serie S40 DATALOGIC 20x24x12mm Max 6m N/A Osservazioni: 1. La distanza di rilevamento massima e il prezzo dipendono dalla modalità con cui vengono utilizzati. 2. Hanno un campo visivo approssimabile ad un fascio: possono rilevare solo oggetti posti frontalmente. 3. Prestazione dipendente dalle condizioni ambientali. Sensori di Prossimità Sensori Ultrasuoni Sensori ad Ultrasuoni - Funzionamento • I sensori di prossimità ad ultrasuoni funzionano sul principio del sonar: emettono impulsi sonori ultrasonici, e rilevano un'eventuale eco di ritorno generato dalla presenza di un oggetto all'interno della portata nominale. • Presentano dei significativi vantaggi: – possono avere portate nominali molto elevate (fino a 10 m); – sono immuni ai disturbi elettromagnetici; – possono rilevare oggetti di qualsiasi materiale (eccetto materiali fonoassorbenti). Sensori ad Ultrasuoni - Utilizzo Esistono 2 modalità di funzionamento fondamentali: Tipologia Descrizione In opposizione Un sensore emette i suoni e un altro li riceve. A tasteggio Lo stesso sensore emette i suoni e poi sente l'eco che rimbalza su un oggetto. In opposizione A tasteggio • I sensori ad ultrasuoni hanno una zona cieca situata in corrispondenza della superficie sensibile. • Esistono certe caratteristiche dei target che devono essere tenute in considerazione: la forma, il materiale, la temperatura, le dimensioni e il posizionamento. Materiali morbidi come stoffa o spuma di gomma sono difficili da rilevare. Sensori ad Ultrasuoni – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate sul mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento Prezzo Serie 873P Programmabile ROCKWELL 18x92mm (cilindrico) Max 2m N/A Serie 873P ROCKWELL 18x92mm (cilindrico) Max 1m N/A MB7367 MaxBotix 20x30mm Max 5m 89€ Acquistato! • Osservazioni: 1. La distanza di rilevamento e il prezzo dipendono dalla modalità con cui vengono utilizzati. 2. Il campo visivo non è un fascio come nel caso degli infrarossi. 3. Il sensore acquistato ha “virtualmente” zona cieca nulla: non fornisce un valore di distanza preciso ma sa dire se c’è o no un oggetto [al di sotto dei 30 cm]. 4. Il sensore acquistato ha dimensioni ridotte rispetto alle altre soluzioni elencate. Sensori di Prossimità Sensori Induttivi Sensori Induttivi - Funzionamento • I sensori induttivi sono costituiti da una bobina in cui viene fatta passare una corrente. Questa crea un campo magnetico che si chiude nel percorso più breve. • Se un oggetto si avvicina al sensore, le linee magnetiche vengono alterate e quindi anche la riluttanza che caratterizza il circuito magnetico. • Questo fenomeno viene rilevato dal circuito di attivazione (Trigger di Schmitt) che commuta l’uscita del sensore. Sensori Induttivi - Utilizzo • Questa tipologia di sensori prevede 2 diverse caratteristiche costruttive: Tipologia Descrizione Con Schermatura Consente di direzionare il raggio d’azione verso una specifica direzione. Questo andrebbe a diminuire l’ampiezza di rilevazione, ma la distanza sarebbe maggiore. Senza Schermatura Consente di avere una maggiore ampiezza del raggio di azione, sacrificando così la distanza massima rilevabile. • Possono rilevare solamente oggetti metallici. Sensori Induttivi – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate sul mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento Prezzo DW-AS-513-M30-002 CONTRINEX 73x32x32mm 40mm 63,00€ SIQ 80 - CE50 PNP/NPN NO GETEC 80x80x50mm 60mm 30,00€ NI75U-Q80-AP6X2-H1141 TRUCK 92x80x40 mm 75mm 133,55€ NCN100-F23-E2-V1 PEPPERL FUCHS 177x153x70mm 100mm 469,00€ Osservazioni: 1. Possono rilevare solamente oggetti metallici 2. Distanza di rilevamento massima di 10cm. 3. Il loro campo visivo è approssimabile ad un fascio solo nel caso di sensori con schermatura: senza schermatura l’angolo di visione è più ampio a discapito della distanza massima misurabile. Sensori di Prossimità Sensori Capacitivi Sensori Capacitivi - Funzionamento • Si basano sulla variazione di capacità. Il sensore stesso rappresenta un condensatore: la sonda è una lamina di questo condensatore, la seconda lamina invece è l’oggetto da rilevare. • La misura di distanza è eseguita ancora una volta da un circuito oscillatore: all’avvicinarsi dell’oggetto la capacità varia e con essa anche la frequenza di oscillazione. Sensori Capacitivi - Utilizzo • A differenza dei sensori induttivi i quali possono rilevare solo materiali ferromagnetici, i sensori capacitivi sono in grado di rilevare anche materiali come il legno o la plastica poiché anch’essi comportano una variazione della capacità. • Sono ampiamente utilizzati come controllori di livello minimo e massimo di liquidi, prodotti in polvere, granulari ecc. oppure per conteggio o rilevazione di pezzi metallici e non metallici. • La distanza di intervento è in funzione del materiale e delle dimensioni dell’oggetto da controllare. Sensori Capacitivi – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate su mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento Prezzo CJ40-FP-A2-P1 PEPPERL-FUCHS 80x65x40mm 40mm 169,95€ SC30P - CE25 ACCULEX 105x15x15mm 25mm 147,45€ EC3025N(P)PAPL CARLO GAVAZZI 28x28x63mm 25mm 219,00€ • Osservazioni: 1. Hanno distanza di rilevamento massima di qualche cm, più brevi rispetto agli induttivi. 2. Hanno un campo visivo approssimabile ad un fascio: possono rilevare solo oggetti posti frontalmente. 3. Rilevano tutte le tipologie di materiale. Sensori di Prossimità Sensori Magnetici Sensori Magnetici - Funzionamento • I sensori di prossimità magnetici sono strumenti in grado di rilevare il campo magnetico generato da un oggetto munito di magnete (l’oggetto deve essere magnetico). • La loro commutazione è basata sull’effetto Hall oppure sul contatto Reed: Tipologia Descrizione Effetto Hall Si forma una differenza di potenziale dovuta alla presenza di un campo magnetico. Contatto Reed Sono due lamine di materiale magnetico che a causa del campo rilevato si attraggono una verso l’altra. Sensori Magnetici – Contatto Reed • Sensore costituito da 2 lamine di materiale magnetico, le quali sono sensibili ai campi magnetici e sono racchiuse in un gas inerte. Quando il campo magnetico supera la resistenza elastica delle lamine, esse si flettono una verso l’altra creando un contatto elettrico. • Vantaggi Principali: – Protetti da polvere ed ossidazione – Maggiore durata nel tempo – Ridotta caduta di tensione rispetto ai 2 sensori precedentemente analizzati – Dimensioni più ridotte Sensori Magnetici – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate sul mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento Prezzo MQ10-60APS-KUO SICK OPTICK ELECTRONICS 37x10x10mm 60mm 43,01€ MB60-12GM50-E2 PEPPERL-FUCHS 60x10x10mm 60mm 109,52€ BES IKU-215.38-G-S4 BALLUFF 150x68x280mm 120mm 130€ BCS M30TTH2POC30G-AT02 BALLUFF 72x25x25mm 30mm 233€ • Osservazioni: 1. Possono rilevare solamente oggetti magnetici. 2. Hanno distanza di rilevamento massima di qualche cm. Sensori di Prossimità per applicazioni Automotive Sensori di Parcheggio Sensori di Parcheggio - Funzionamento • I sensori di parcheggio sono sensori di prossimità per i veicoli stradali progettati per avvisare il conducente della presenza di ostacoli durante il parcheggio. Questi possono essere sia elettromagnetici che ad ultrasuoni. • Quelli ad ultrasuoni funzionano esattamente come i sensori ad ultrasuoni descritti precedentemente. • Quelli elettromagnetici sono essenzialmente dei cavi da montare lungo la zona da proteggere. Impiegano onde elettromagnetiche a bassa energia e sono in grado di rilevare l’avvicinamento di un oggetto al veicolo. • Hanno distanza di rilevazione ridotta rispetto ai sensori ad ultrasuoni, ma hanno il vantaggio di proteggere il veicolo su tutta la lunghezza e di rilevare qualsiasi tipo di ostacolo. Sensori di Parcheggio - Utilizzo • In base al tipo di funzionamento bisogna tenere conto di alcune precauzioni: Tipologia Precauzioni Ad Ultrasuoni La rilevazione è influenzata da forma dell’ostacolo, dalla loro posizione e altezza, dal tipo di superficie, dall’angolo di riflessione e dalle condizioni del tempo. Elettromagnetici Grazie alla tecnologia a campo elettromagnetico permette di parcheggiare in spazi molto ristretti. Sensori di Parcheggio – Soluzioni su Mercato Soluzioni trovate sul mercato: Nome Azienda Dimensione Distanza rilevamento SPBS5 (ultrasuoni) VALLEMAN 98x72x25 (schermo LCD) Max 2m 60€ EPS-DUAL 2.0 (elettromagn.) PROXEL Cavo 80€ Max 80cm Acquistato! • Osservazioni: 1. Ampio angolo di visione. 2. Prezzo contenuto. 3. Poco “invasivi”. 4. Acquistato per ulteriori approfondimenti sul suo funzionamento. Prezzo Sensori di Prossimità per applicazioni Automotive Sensori Vehicle Loop Detector (VLD) Sensori VLD - Funzionamento • Vehicle Loop Detector è la tecnica più utilizzata e sicura per la rilevazione del passaggio di veicoli in una determinata zona. Il suo principio di funzionamento si basa sul sensore induttivo e quindi sulla variazione di riluttanza. • Quando un veicolo è immerso nel campo magnetico le spire cambiano il loro valore induttivo, generando variazioni sulla frequenza di oscillazione del circuito. Sensori VLD - Utilizzo • Per rendere sicura la rilevazione bisogna creare una campo magnetico sufficientemente forte, si seguono queste regole per la geometria. – Forma: solitamente rettangolare. Dovrà presentare una lunghezza e una larghezza leggermente inferiore rispetto alla massima dimensione del veicolo che vi transiti. – A seconda della circonferenza da ricoprire si segue questa tabella: • La larghezza minima non deve essere inferiore a 0.8 m. • Proporzioni (L:W) ο da 1:1 fino a max. 4:1. Sensori VLD – Soluzioni su Mercato • Il costo in sé dei componenti non è elevato (intorno ai 75$ per una soluzione semplice), tuttavia resta il problema del costo del posizionamento di tutto il materiale. Nome Azienda DSP 50 DIABLO CONTROLS Dimensione Distanza rilevamento Prezzo Cavo: 30 m ECU: 36x74x85 mm Uscita Logica 205,00€ • Osservazioni: 1. Il costo complessivo elevato. 2. Come i sensori induttivi, possono rilevare solamente oggetti metallici. 3. Dato le grandi dimensioni delle spire, sono particolarmente adatti a oggetti di grandi dimensioni (veicoli o mezzi simili). 4. Soluzione “invasiva”. Considerazioni Finali Considerazioni Finali Dallo scouting tecnologico è emerso che : 1. La maggior parte dei sensori di proximity presentano range di misura troppo basso per la applicazione. 2. La maggior parte dei sensori di prossimità non è in grado di rilevare oggetti in avvicinamento, ovvero possono rilevare oggetti posizionati frontalmente. Nell’ipotesi di montaggio su dissuasore quindi sarebbe controllata solo l’area superiore ad esso. 3. La soluzione VLD è da considerarsi troppo invadente per l’applicazione 4. L’accoppiata di un sensore ad ultrasuoni e di un sensore di parcheggio elettromagnetico potrebbe permetterci di avere una visione completa della situazione. PROPOSTA INNOVATIVA Magnetometro Magnetometro Magnetometro • Sensore di misura campo magnetico terrestre. • Sensore MEMS • Sensore triassiale Condizioni ideali: il sensore misura solo il campo magnetico terrestre ο perfetto per uso come «bussola digitale» Perdita idealità il magnetometro soffre di due tipi di disturbi - Soft Iron: provocati da oggetti ferromagnetici che deviano il campo magnetico terrestre; - Hard Iron: provocati da oggetti ferromagnetici che generano un campo magnetico di disturbo; Magnetometro - Utilità Un veicolo è tipicamente composto da materiali che provocano disturbi sia di tipo Hard (batterie, alternatore) che Soft (carrozzeria, chassis). ππππ Accelerometro triassiale Magnetometro triassiale • I due sensori sono montati solidalmente su un asse di legno • L’accelerometro triggera il passaggio delle ruote anteriori e posteriori, ci permette di: – Conoscere posizione veicolo – Stimare la velocità media di passaggio Magnetometro - Utilità Un veicolo è tipicamente composto da materiali che provocano disturbi sia di tipo Hard (batterie, alternatore) che Soft (carrozzeria, chassis). Il passaggio della macchina provoca una variazione notevole sulla misura del magnetometro Il segnale magnetometrico è variato dalla macchina prima del suo arrivo Soluzione basata su magnetometro Algoritmo - Introduzione Modulo campo magnetico • • • • Sfruttando le misure del magnetometro possiamo identificare la macchina Le misure sono ripetibili? Da che parametri dipendono? Cosa succede al segnale magnetometrico se montato sul dissuasore in azione? Come possiamo simulare la situazione reale? Quale è il metodo che garantisce migliori tempi di identificazione della macchina? Analisi Dati – Ipotesi di lavoro Non avendo a disposizione un dissuasore interrato si è lavorato usando il principio di sovrapposizione degli effetti: FIRMA MACCHINA SEGNALE «IPOTETICO» Approssimazione del disturbo creato da una macchina su un dissuasore interrato SOVRAPPOSIZIONE EFFETTI FIRMA DISSUASORE Il momento in cui arriva la macchina influenza la creazione del segnale disturbato Analisi Dati – disturbo veicolo La firma magnetica della «macchina» è stato valutato per 4 diverse tipologie di auto a diverse velocità. I test sono stati effettuati montando magnetometro su un asse di legno, completamente scollegato dal dissuasore. Veicoli utilizzati: Velocità di passaggio: Dai 3Km/h ai 25 Km/h Analisi Dati – Disturbo Golf Le prove sono sincronizzate sul passaggio della ruota sull’asse di legno • Al variare della velocità la firma magnetica cambia • Dopo il passaggio della macchina il segnale torna alla sua baseline (no isteresi) • Il segnale è una «firma magnetica» della macchina 4 Km/h T stretched Variaz. picco 16 Km/h 27 Km/h Analisi Dati – Disturbo Golf • Al variare della velocità la firma magnetica cambia • Dopo il passaggio della macchina il segnale torna alla sua baseline (no isteresi) • Il segnale è una «firma magnetica» della macchina • La firma magnetica è strettamente legata alla forma della macchina • La firma magnetica è solamente funzione della posizione della macchina sopra il sensore Marcia Avanti Marcia Indietro Analisi Dati – Comparazione veicoli 2 Km/h 3 Km/h 3 Km/h 6 Km/h • Ogni macchina crea una firma che la caratterizza • La firma non è spiegabile fisicamente, ma dipende sicuramente dalla forma e dai materiali della macchina Analisi Dati Veicolo - Risultati • La variazione del campo magnetico generata da un veicolo è strettamente legato alla presenza ed alla posizione dello stesso sopra il sensore • Il passaggio della macchina non genera effetti di persistenza magnetica • La firma magnetica ha una forma diversa per ogni tipologia di veicolo • Tralasciando forma e ripetibilità, la variazione di campo magnetico introdotta dal passaggio di una macchina su un magnetometro è notevole: – Media campo magnetico terrestre: – Picchi variazione veicolo: 0.47 Gauss 1.1÷1.4 Gauss Analisi Dati - Dissuasore La seconda parte di analisi dei dati prevede analisi dei dati sul dissuasore. L’analisi prevede la verifica della variazione magnetica creata dai materiali ferromagnetici e dal motore del dissuasore magnetometro posizione Sensore Laser accelerometro Magnetometro Accelerometro Analisi Dati - Dissuasore La seconda parte di analisi dei dati prevede analisi dei dati sul dissuasore. L’analisi prevede la verifica della variazione magnetica creata dai materiali ferromagnetici e dal motore del dissuasore Simmetrico tra salita e discesa Dipendente da posizione dissuasore Analisi Dati – Dissuasore ripetibilità 4 diversi test Test effettuati nelle stesse condizioni. La differenza nella discesa sta nel fatto che il passaggio tra le diverse fasi era manuale. Le prove risultano essere molto ripetibili tra di loro, sia come firma magnetica che come posizione. Analisi Dissuasore – Risultati • La firma magnetica del dissuasore è ripetibile • La variazione del campo magnetico dipende dalla posizione del dissuasore: – Se abbassato è molto vicino alla struttura metallica – Nel momento in cui inizia la salita il motore genera un maggiore disturbo magnetico (picco) – Pian piano che si allontana dal motore il disturbo magnetico si attenua • Il risultato precedente è confermato dalla simmetricità della firma del dissuasore Algoritmo identificazione Algoritmo L’algoritmo è attivato nel momento in cui il dissuasore richiede la salita Richiesta salita Esegui fino h < 20cm Algoritmo statico Rilevato veicolo Algoritmo dinamico Rilevato veicolo Algoritmo statico Algoritmo statico L’algoritmo statico prevede il semplice controllo della presenza della macchina analizzando il segnale magnetico • Sulla base della statistica del segnale si crea una banda di sicurezza • Ogni volta che il segnale esce da queste bande il trigger presenza si attiva • Il trigger si disattiva quando il segnale rientra nelle bande per 0.5 s Magn. Ipotizzato Magn. Baseline Banda sicurezza Trigger presenza PARAMETRI ALGORTIMO: • t rientro • Ampiezza bande (discusso successivamente) NB: questo algoritmo funziona solo nell’ipotesi di dissuasore completamente abbassato e fermo Algoritmo statico NB: questo algoritmo funziona solo nell’ipotesi di dissuasore completamente abbassato e fermo La variazione di campo magnetico introdotto dal movimento del dissuasore viene visto dall’algoritmo statico come la presenza di un veicolo Algoritmo dinamico Introduzione Questa tipologia di algoritmo lavora in una precisa fascia di funzionamento del dissuasore, le condizioni sono: • Il dissuasore ha avuto il via libera dall’algoritmo statico ed ha iniziato la salita • Il dissuasore non ha ancora raggiunto i 20 cm di altezza – Perché 20 cm? 15’’ 20 cm Le due condizioni precedenti caratterizzano il worst case, in quanto due variazioni magnetiche provenienti da sorgenti diverse si sommano sul sensore Due soluzioni vengono proposte Soluzione 1: soglia dinamica IPOTESI: il dissuasore mantiene la stessa curva caratteristica IDEA: sulla base di questa forma viene creata una soglia adattativa • Si prendono un numero > 5 di prove; • Si analizza media e varianza di questo segnale; sulla base di questi segnali viene creata una banda di sicurezza: Ampiezza: 5 β π Area: π ± 5 β π • L’uscita da questa banda comporta l’identificazione del veicolo e lo stop del dissuasore Magnetometro Soglia sicurezza Trigger Risultati Introduzione Per poter valutare effettivamente il funzionamento, devono essere valutate entrambe le condizioni di lavoro Algoritmo statico Algoritmo dinamico Interviene quando il dissuasore è fermo Interviene quando il dissuasore ha iniziato la salita e finchè raggiunge I 20 cm Risultati – algoritmo statico Magnetometro Soglia sicurezza Segnale «base» • La firma della macchina è strettamente legato alla sua posizione relativa al magnetometro. • La firma inizia prima che la macchina sia effettivamente sopra il sensore Ipotizzando la macchina nelle vicinanze del dissuasore, otteniamo la figura a lato. Richiesta di salita dissuasore con distanza centro macchina/dissuasore pari a -1m 1m Risultati – algoritmo statico Magnetometro Soglia sicurezza Segnale «base» • La firma della macchina è strettamente legato alla sua posizione relativa al magnetometro. • La firma inizia prima che la macchina sia effettivamente sopra il sensore Ipotizzando la macchina nelle vicinanze del dissuasore, otteniamo la figura a lato. La macchina risulta essere sopra il dissuasore solo nel box arancione. L’algoritmo impedisce la Richiesta di salita dissuasore statico con salita del dissuasore in presenza distanza centro macchina/dissuasore paridia 1.5m un veicolo* 1.5m Risultati – algoritmo statico L’algoritmo statico fallisce in alcune posizioni della macchina Risultati – algoritmo dinamico L’analisi prestazionale di questo algoritmo si basa sulle ipotesi di lavoro descritte precedentemente. • Ipotizzeremo l’assenza dell’algoritmo statico per poter valutare completamente il funzionamento dell’algoritmo dinamico • Ipotizzeremo la macchina a velocità costante in avvicinamento/allontanamento dal dissuasore • Ipotizzeremo la richiesta di salita del dissuasore a diverse distanze centro macchina dissuasore Distanza centro macchina-dissuasore -2 0 2 -2m 0m 2m Risultati – algoritmo soglia dinamica 4 – Le due barre tratteggiate indicano l’area in cui la macchina è sopra il dissuasore 3 – Si verifica la posizione della macchina quando il fault è identificato 2 – Viene plottata l’altezza del dissuasore nel momento in cui l’algoritmo identifica il fault 1 – Il dissuasore inizia a salire. Il centro della macchina si trova a -3m dal dissuasore e la macchina si muove a v costante Risultati – algoritmo soglia dinamica 4 – La macchina è sopra, ma il dissuasore è fermato in tempo 3 – all’identificazione la distanza interasse dissuasore è di – 50 cm 2 – h stop ≈ 5 cm 1 – -3 m, velocità 17 Km/h Risultati – algoritmo soglia dinamica Risultati – algoritmo soglia dinamica V crescenti Si può supporre che a bassissime velocità ci sia più attenzione alla salita del dissuasore Risultati – algoritmo soglia dinamica • L’algoritmo dinamico a soglia variabile è in grado di identificare il veicolo. • Il funzionamento dà I risultati migliori tra I -3 m e i 3 m di distanza centro macchinadissuasore. – Ipotizzando una lunghezza media di 4 metri l’area di lavoro è da 1 metro prima a 1 metro dopo il dissuasore – Si può supporre che prima dei 4m il guidatore abbia tutta l’abilità di vedere il dissuasore salire • Nell’area tra I -3 e i -4 m il funzionamento è garantito per alte velocità (> 5 Km/h) • L’algoritmo dinamico copre anche tutte le condizioni non coperte dall’algoritmo statico Risultati - Conclusioni • L’algoritmo sviluppato, tramite l’utilizzo di una macchina a stati, garantisce l’identificazione del veicolo in tutti i casi di rischio; • Nelle condizioni critiche, l’altezza del dissuasore è mantenuta sempre al di sotto dei 20 cm; • Se il dissuasore supera i 20 cm l’algoritmo non lavora più. Questa condizione è raggiunta nel caso in cui il dissuasore inizi la salita quando il guidatore può ancora vederlo. • Le prestazioni sono indifferenti dal tipo della macchina Richiamando gli scenari creati: ππ πππ ππππ Prosegue la salita d min 1.5 m π ππ πππ Non sale* ππππ ππππ ππ πππ Rimane sotto i 20 cm
