צומת רובוטי ממוחשב

1. צומת רובוטי ממוחשב הצגת תוכן הפרויקט

2. תוכן עניינים • מבוא • נושא הפרויקט • צוות הפרויקט • הגדרות • רעיון המימוש • חלוקת הפרויקט לתתי מכלולים ומערכות • הערכת לו"ז ראשונית • הערכת סיכונים ראשונית עבור מרכיבי הפרויקט • סיכום

3. מבוא • כיום צמתים משמשים ככלי ניתוב אוטומטי, אשר לרוב אינו מתחשב בסביבתו. למרות פעולתם של הרמזורים ההחלטה, בדבר התנהגות בצומת, נתונה בידי הנהג עצמו. • כדי למנוע תאונות פוטנציאליות, הנובעות מאי ציות לרמזורים וכדי לקצר את זמן מעבר הצומת ניתן לקחת השליטה בזמן מעבר הצומת מידי האדם לידי מערכת רובוטית, בעלת חיישנים, המגיבה לסביבה ומבצעת ההחלטות באופן אופטימלי וע"י כך מונעת תאונות ומקצרת את זמן מעבר הצומת.

4. נושא הפרויקט • מימושמערכת רמזורים בעלת התנהגות ריאקטיבית המשולבת חיישנים, בעלת ממשק תקשרות עם יחידות הקצה. • המערכת תעבוד לפי סדרי עדיפויות, הניתנים לרמזורים ותמנע מצבי התנגשות פוטנציאלים.

5. נושא הפרוייקט - המחשה

6. צוות הפרויקט • מרצה: ד"ר ראובן גרנות • מתרגל: מר איליה שיר • צוות מבצע: • מורן בן עזרא • קרן שניידר

7. הגדרות • המשטח יהיה מישורי. • לא יהיו גורמים חיצוניים שיפריעו לתהליך (תאורה קבועה, מכשולים). • מסלול, הנסיעה יוגדר מראש עפ"י פסי סימון בעלי צבע זהה. • צבע המשטח יהיה אחיד. • לא היה צורך בניתוב מכוניות רבות (פיתרון בעיית זרימה).

8. רעיון המימוש סביבת פיתוח פיתוח מיקרו מעבד Lego RCX בתוכנת Robolab. תיאור פיסי • בכניסה לצומת מרומזר יהיו נתיב נסיעה ישר, נתיב פנייה שמאלה ונתיב כניסהבכיוון הפוך. • פיסית רמזור אחד ישמש כתפקיד של 2 רמזורים של אותו צומת: • אורות אדום וירוק לניתוב ישר\ימינה • אור שלישי (במקום אור צהוב) לניתובשמאלה.

9. רעיון המימוש-המשך רמזור • כל רמזור (או קבוצת רמזורים, הרשאית לעבוד בו זמנית) אחראי למתן אור ירוק בתורו ומעביר האחריות לרמזור אחר אם אין מכונית, או לאחר פרק זמן מסוים.

10. רעיון המימוש- המשך(רמזור) שלושה סוגי התנהגויות לרמזור • הבחנה במכונית מתקרבת – נעשה ע"י שני חיישני אור, אחד לכל נתיב נסיעה (ישר, או שמאלה). • ניתוב בצומת • בדיקה האם מכונית סיימה מעבר בצומת - נעשה ע"י תת מערכת חיישנים המורכבת מחיישנים המחוברים יחד, כך שכל אחד מהם נמצא בשאר המשכי נתיבי הנסיעה האפשריים סמוך ליציאה מהצומת.

11. רעיון המימוש- המשך רמזור: מכונת מצבים State Green • תנאי מעבר למצב: • קבלת אישור מרמזור .СurrentTL • קלט:הודעות מרמזור СurrentTL. • חיישני אור ( או הודעות ממכוניתC ). • פלט: הודעת בקשת שליטה לרמזור СurrentTL(אם יש מכונית). • (אפשרי - הודעת אישור קבלת ההודעה לרמזור СurrentTL). תנאי מעבר למצב: אין מכונית או תפוגת GreenTimeOut ו קבלת הודעת בקשת שליטה מרמזוראחר. קלט: - חיישני אור (או הודעות ממכונית C). -פלט: הודעות לרמזור NextTL (אפשרי-פקודת עצירה למכונית C). . State Red

12. רעיון המימוש- המשך : מכונת מצבים של רמזור בעל 3 צבעים תנאי מעבר מצב: תפוגת YellowTimeOut קלט: חיישני אור (או הודעות ממכונית C). פלט: אישור נסיעה למכונית State Green • תנאי מעבר מצב: אין מכונית או תפוגת GreenTimeOut • ו - • קבלת הודעת בקשת שליטה מרמזור אחר. • קלט: חיישני אור (או הודעות ממכונית C). • -פלט: הודעות לרמזור NextTL. • (אפשרי-פקודת עצירה למכונית C). State Yellow (Optional) • תנאי מעבר מצב: תפוגת YellowTimeOut • - קלט: חיישני אור (או הודעות ממכונית C). State Red • - תנאי מעבר מצב: קבלת אישור מרמזור CurrentTL. • - קלט: הודעות מרמזור CurrentTL • חיישני אור (או הודעות ממכונית C). • פלט: הודעת בקשת שליטה לרמזור СurrentTL(אם יש מכונית). • (אפשרי - הודעת אישור קבלת ההודעה לרמזור СurrentTL).

13. רעיון המימוש - המשך שני סוגי התנהגויות למכונית 1. תנועה בקו ישר מכונית נוסעת נעזרת בחיישני אור, הנמצאים בצידיה, בפסי נתיב המסלול ובפס עצירה כדי לנתב את מסלול הנסיעה ולעצור בפס עצירה. בהגיעה לפס עצירה היא שולחת בקשת נסיעה מהרמזור. 2. מעבר צומת התנהגות אחרי פס עצירה בהתאם להודעה, המתקבלת מהרמזור. (אופציונלי – מכונית מדווחת לרמזור לאחר שעברה הצומת).

14. מימוש התנהגות תנועה בקו ישר (ללא תקשורת)

15. רעיון המימוש- המשך מכונית: מכונת מצבים תנאי מעבר למצב: זיהוי מעבר פס כניסה לנתיב בהמשך המסלול(שימוש בחיישני תאורה)פלט אופציונלי בזמן המעבר: שליחת הודעת אישור מעבר לרמזור אליו נשלחה בקשת מעבר.קלט: הודעת אישור מרמזור אליו נשלחה בקשת נסיעה. StateDrive Start State PassJunction (Optiobal) תנאי מעבר למצב: מכונית הגיע לפס עצירה (שימוש בחיישני תאורה). (קלט אופציונלי: הודעת עצירה מהרמזור בנתיב הנסיעה.פלט אןפציונלי: בקשת נסיעה מהרמזור). State Stop תנאי מעבר למצב: קבלת הודעת אישור נסיעה מהרמזור.קלט: הודעת אישור נסיעה מהרמזור.

16. חלוקת הפרויקט לתתי מכלולים ומערכות

17. חומרה

18. חומרה: מכוניות רובוטיות

19. מודל מכונית

20. חומרה: מערכת מרומזרת

21. מודל רמזור

22. חומרה: חיישנים

23. מערכת רמזור-מכונית

24. הערכת לו"ז ראשונית

25. הערכת סיכונים ראשונית עבור מרכיבי הפרויקט • Cross Talking מצב בו שולחים הודעה אך היא מתקבלת ביעד לא רצוי. בעיה זו יכולה להיווצר, היות ויש לנו מספר שחקנים במערכה, המשדרים באותה סביבה. • תקלת תקשורת – אי קבלת הודעה.

26. הערכת סיכונים ראשונית עבור מרכיבי הפרויקט(המשך) • Non Line Of Sight Communication -בעיה היכולה לגרום לכך שלא תגיעתקשורת ליעדה. לפתירת בעיה זו נוכל להשתמש בנייראלומיניום, כרפלקטור לניתוב ההודעות ליעד הרצוי. • מורכבות האלגוריתם. • במימוש נשתמש במספר חיישנים על אותה יציאה (Port). • כמות החיישנים שאפשר לקבל מוגבלת. • כמות האקטואטורים שאפשר להפעיל מוגבלת.

27. סיכום באמצעות מימוש צומת רובוטי ניתן לקצר את זמן ההמתנה ולמנוע תאונות פוטנציאליות, הנובעות מאי ציות לרמזורים. מאידך יש לקחת בחשבון בעיות אחרות היכולות לצוץ, כגון תלות, הנוצרת בין מכוניות לצומת הרובוטים.