𝜃𝑍𝑌= tan−1
𝐴𝑍
𝐴𝑌
Mesmo sabendo na teórica que este acelerómetro não precisa de calibração, o autor pretendeu verificar a leitura dos dados, realizando três experiências. Na realidade estes dispositivos podem não fornecer uma leitura correta dos valores do acelerómetro, apresentando algum ruído ou erro, no entanto estão próximos dos pretendidos, como se pode verificar nas figuras apresentadas a seguir. De forma a aperfeiçoar os valores pretendidos, o autor realizou uma calibração efetuando uma média de 8 valores anulando os dois valores das extremidades (o mais elevado e o mais baixo).
Na Figura 6.1 e na Figura 6.2 pode-se observar que na posição normal os dados relativos aos eixos X e Y são sensivelmente 0º,variando em torno do 0g, enquanto o eixo dos Z se obtém próximo do valor da gravidade, 1g. Esta situação é apenas para ilustrar a componente gravitacional de eixo em Z que apresenta um ângulo de 90º.
DUARTE BORGES VALENTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Figura 6.1 - Valores do acelerómetro, com eixo do X e Y=00, quando o eixo Z = 1g
Figura 6.2 - Variação dos eixos X e Y em torno do eixo 0
Na experiência efetuada pode reparar-se, na Tabela 6.1, que os eixos X, Y e Z do acelerómetro estão próximos do valor real esperado. Como não foi possível manter estável a placa branca na posição horizontal, o valor do ângulo é um bocado distante do pretendido. Verifica-se que o desvio padrão para estes valores adquiridos é bastante reduzido.
-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos)
Eixo do X Eixo do Y Eixo do Z
-0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos) Eixo do X Eixo do Y
DUARTE BORGES VALENTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Tabela 6.1 - Resultado da primeira experiência, para o eixo Z quando g = 1
Eixo do X (g) Eixo do Y (g) Eixo do Z (g) Ângulo (º)
Referência Real 0 0 1 90
Valor médio medido
0,0162 -2,2957 0,94489 -88,25235
Desvio Padrão 0,0023 0,002609 0,0061 0,1588669
Na Figura 6.3 e na Figura 6.4 apresenta-se a segunda experiência. É simulada uma inclinação vertical do acelerómetro para o lado esquerdo, desta forma os resultados obtidos seriam contrários ao anterior, informando que o eixo do Y estava sobre o efeito da gravidade e valor nulo nos eixos X e no eixo Z.
Figura 6.3 - Valores do acelerómetro, com eixo do X e Z=00, quando o eixo Y = 1g
Figura 6.4 - Variação dos eixos X e Z em torno do eixo 0
-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos)
Eixo do X Eixo do Y Eixo do Z
-0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos) Eixo do X Eixo do Z
DUARTE BORGES VALENTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Como se pode observar na Tabela 6.2 os valores dos eixos X e Z são aproximadamente 0, enquanto o valor médio medido no eixo Y é circunjacente ao valor da gravidade. Mais uma vez o desvio padrão nesta experiência é praticamente idêntico ao da experiência anterior.
Tabela 6.2 - Resultado da primeira experiência, para o eixo Y quando g = 1 Eixo do X (g) Eixo do Y (g) Eixo do Z (g) Ângulo (º)
Valor Real 0 1 0 0
Valor médio medido
-0,00158 0,978901 -0,01535 -0,89851
Desvio Padrão 0,002776 0,002872 0,001995 0,116586
Na última experiência inverteu-se a posição anterior, podendo-se observar que a variação do eixo do X e do eixo do Z oscila em torno do 0g, sendo o valor esperado para esta situação. A Figura 6.5 e a Figura 6.6 contêm os resultados obtidos na experiência de inclinação do acelerómetro para o lado direito, assumindo a queda do motociclo para o mesmo lado.
Figura 6.5 - Valores do acelerómetro, com eixo do X e Y=00, quando o eixo Y = -1g -1,2 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos)
DUARTE BORGES VALENTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Figura 6.6 - Variação dos eixos X e Z em torno do eixo 0
Consequentemente realizou-se a Tabela 6.3 com os dados obtidos desta experiência, onde permite notar que o ângulo obtido está mais próximo de 1 do que de 00. Verifica-se que o desvio padrão calculado está próximos dos valores alcançados nas anteriores experiências.
Tabela 6.3 - Resultado da primeira experiência, para o eixo Y quando g = -1 Eixo do X (g) Eixo do Y (g) Eixo do Z (g) Ângulo (º)
Valor Real 0 -1 0 0
Valor médio medido
-0,00736 -1,01478 -0,01579 0,891869
Desvio Padrão 0,00374 0,002324 0,002164 0,122179
Analisados os diferentes dados relativos à variação dos eixos em torno de 0º pode-se retirar a conclusão de que existe uma pequena variação. Observou-se nas três experiências que o desvio padrão é baixo o que dá para concluir que o valor está próximo da média, ou seja, obtém-se uma melhor precisão nos valores. Potencialmente, com estas condições, o sistema poderá funcionar numa situação em que o motociclo esteja imobilizado, como foi testado num ambiente laboratorial. -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0 0,01 0,02 0,03 0,04 ,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 A ce le raç ão ( g) Tempo (segundos) Eixo do X Eixo do Z
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Capítulo 7
7 Conclusão e trabalho futuros
A implementação de sistemas de segurança e apoio aos condutores de motociclos, em situação de emergência, é uma realidade. No entanto, um dos principais problemas com que nos deparamos diariamente é o tempo de resposta dos serviços de emergência até ao local da ocorrência. A demora pode, por vezes, gerar consequências graves ao condutor ou passageiros.
O sistema desenvolvido passou pela realização de uma arquitetura com a finalidade de ser aplicada e integrada em todos os modelos de motociclos, sendo este um dos objetivos do projeto. Teve-se em conta o custo de integração dos diferentes componentes de forma a realizar um protótipo, quase final, funcional e acessível a todos os condutores desta categoria de veículos. Efetuou-se uma interface que possibilita a monitorização dos acidentes em tempo real, reconhecendo o local exato do acidente e melhorando assim o conceito de georreferenciação. A funcionalidade de reconhecer algumas informações do condutor pode ser por exemplo utilizada para atualizar informações num hospital. Este sistema possui ainda uma base de dados de forma a armazenar todos os dados relativos aos condutores e aos motociclos, mantendo atualizada toda a informação em tempo real para futuras consultas.
No entanto, este sistema não foi testado durante uma condução, desta forma não se garante uma funcionalidade exata do sistema. Perante os testes experimentais que foram realizados, em ambiente laboratorial, utilizando placas brancas observou-se que os valores recebidos pelo acelerómetro estão de acordo com o esperado, estando praticamente calibrados. Verificou-se o funcionamento do sistema global, no entanto, e sabendo que é uma área com total relevância para os condutores, necessita-se de um aperfeiçoamento complementar. O tempo de envio da mensagem vindo do motociclo até chegar ao Call-Center é praticamente instantâneo, no entanto, em falha de rede móvel a situação pode alterar.
Relativamente ao trabalho futuro, este passaria por várias etapas. Em primeiro lugar, pelo estudo das diversas situações que poderão suceder diariamente com motociclos no meio rodoviário, examinando e averiguando as falhas, de modo a que se possa aperfeiçoar o sistema desenvolvido. A realização de uma placa prototipagem PCB e a aplicação de uma bateria seria importante neste sistema, facilitando a realização de diversos ensaios.
Seguidamente, a aplicação de um sensor de impacto no capacete seria uma mais-valia, pois desta forma seria possível, em caso de acidente, reconhecer a queda do condutor. A introdução de novas variáveis, como a velocidade e o número de passageiros seria uma melhoria futura para determinar um possível acidente.
DUARTE BORGES VALENTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO A criação de uma página web para o condutor seria um objetivo fundamental, para que este pudesse atualizar os dados pessoais no seu computador, no smartphone ou em qualquer outro dispositivo. Por fim, poder-se-á proceder ao melhoramento do software do Call-Center para garantir uma maior segurança e privacidade nas informações pessoais dos condutores e, quem sabe, aplicar mais opções úteis na página Web, como por exemplo eliminar uma inscrição mal realizada e visualizar no mapa o percurso mais rápido para o hospital mais próximo.
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ANEXOS
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Anexos 1 – Esquema elétrico do sistema do motociclo
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