Qu’est ce que c’est?

Le DécoDistoVumètre (DDV) est un objet conçu pour permettre à l’équipe de robotique des Éclairs de Saint Gérard d’expliquer l’invention qu’ils présentent à une compétition First Lego League. Leur idée est de concevoir un système de capteurs installés sur les voitures pour détecter automatiquement les animaux sauvages et ainsi réagir à temps pour éviter les collisions. Le DDV utilise un capteur de distance à ultrason et un système de LEDs montées sur un mat. Il sera installé sur le kiosque de l’équipe et réagira en fonction du passage des visiteurs. Il aura essentiellement deux fonctions:

(1) Représenter la distance détectée entre le visiteur et le capteur par le niveau et la couleur des LEDs allumées – cela permettra d’expliquer que la réaction du système est variable en fonction de la distance de l’animal (simple avertissement sonore lorsque la distance est grande jusqu’à arrêt d’urgence par pilote automatique pour les obstacles proches),

(2) Constituer une décoration attrayante lorsque aucun visiteur n’est détecté – pour cela le DDV affiches des animation lumineuses multicolore.

Comment ça marche?

« Détecteur »: Un capteur de distance à ultrasons est utilisé pour émettre un « ping » ultrason et chronométrer le temps écoulé avant qu’un écho soit reçu – connaissant la vitesse de propagation du son dans l’air, cette mesure permet de déduire la distance entre le capteur et l’objet ayant réfléchi le son. Il s’agit d’un capteur semblable à ceux utilisés dans le kit Légo Minstrorm de l’équipe.

« Contrôleur = cerveau »: Un microcontrôleur est programmé pour commander une mesure de distance environ 50 fois par seconde. En fonction du résultat, il fonctionne ensuite en mode « mesure de distance » s’il y a un obstacle proche ou « décoration » si rien n’est détecté à moins de 2 mètres. Un « filtrage » est effectué pour éviter de basculer sans cesse de l’un à l’autre à cause des fausses mesures: il faut 400 mesures sans obstacle détecté à moins de 2 mètres pour passer en mode « décoration » par contre 5 mesures proches suffisent à revenir au mode « mesure de distance ». L’affichage sur les LEDs est alors commandé par le microcontrôleur (Arduino Nano) selon le mode. Le microcontrôleur joue ici le rôle de la brique Mindstorm. Comme elle, il est branché à l’ordinateur pour être programmé puis il effectue sa tâche automatiquement à l’infini dès qu’on l’allume.

« Actionneur »: La bande LEDs utilisée pour le DDV fonctionne comme use sorte d’écran qui aurait 144 pixels triples (vert, rouge, bleu) disposés en ligne. Le microcontrôleur peut commander la couleur et l’intensité lumineuse de chaque « pixel » indépendamment (le tout par un seul fil!) et ainsi afficher ce que l’on veut. Toutes les couleurs (à peu prés…) peuvent être obtenues par le mélange de vert, rouge et bleu d’intensités variables. Dans le système « réel » imaginé par les Éclairs la bande LED serait remplacée par des commandes de la voiture (freins, direction), des avertisseurs pour le conducteur (bip, voyant lumineux, synthèse vocale…)  et pour les autres voitures (signal radio, feux avertisseurs etc.).

Galerie photos

Code

Le code du microcontrôleur est disponible sur Github: https://github.com/pepelepoisson/ddv

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