Desarrollo y validación de un sistema para la caracterización vehículos de movilidad personal basado en una espira doble

Abstract

[ES] La rápida proliferación de vehículos de movilidad personal en los últimos años ha generado la necesidad de regular adecuadamente su uso. El incremento en su presencia en las ciudades ha provocado situaciones de peligro para los usarios de la vía. Sin embargo, a pesar de la aparición de estas nuevas formas de transporte y de las pertinentes restricciones impuestas, todavía no existen sistemas diseñados y testados sistemáticamente para controlar, gestionar y verificar el impacto y el correcto cumplimiento de las mismas.

Así como sí existen un sinfín de infraestructuras viales de referencia destinadas a la monitorización de vehículos de combustión en vías urbanas e interurbanas, actualmente no es posible encontrar tecnología ni sensores similares destinados expresamente a carriles bici y vehículos de movilidad personal. El grupo de Sistemas de Control de Tráfico ha diseñado el prototipo de un sensor basado en una espira doble que podría se una herramienta muy util para cubrir esta necesidad.

El presente TFM tiene el objetivo de desarrollar y mejorar el diseño de un sistema de monitorización de vehiculos de movilidad personal. El sistema existente presenta severas limitaciones y debilidades. El trabajo se centrará en desarrollar un sistema robusto que proporcione una señal lista para ser procesada. Al finalizar este TFM se deberá tener el diseño de un producto preparado para conectar e integrar con un sistema software.

En primer lugar, se solucionarán los siguientes problemas existentes: - Ruido en la señal de salida del sistema. Se deberá conseguir que la señal a la salida esté libre de armónicos y otras señales ruidosas. - Acoplamiento entre los sistemas de generación y medición. Se ha observado que el circuito oscilador que excita a la espira modifica el comportamiento del sistema de medición cuando se conectan entre ellos. Se deben aislar los circuitos y acondicionar la interconexión entre ambos. - Mejora de la estabilidad y la fiabilidad. Se debe usar un osciloscopio para comprobar que el circuito está funcionando correctamente antes de realizar las mediciones. Si se apaga el circuito, al volverse a encender es posible que se haya desintonizado. Si se solucionan los dos puntos anteriores, este punto debería resolverse automáticamente.

Posteriormente, el objetivo es proporcionar los elementos característicos de un sistema plug-and-play: - Diseño de un sistema de alimentación para el sistema. - Fabricación de una placa de circuito impreso. - Packaging/fabricación del chasis o carcasa. - Manual de instalación y uso

[EN] The rapid proliferation of personal mobility vehicles in recent years has generated the need to properly regulate their use. The increase in their presence in cities has caused dangerous situations for road users. However, despite the appearance of these new forms of transport and the pertinent restrictions imposed, there are still no systems designed and systematically tested to control, manage and verify the impact and correct compliance with them.

Just as there are endless reference road infrastructures for monitoring combustion vehicles on urban and interurban roads, it is currently not possible to find similar technology or sensors specifically for bike lanes and personal mobility vehicles. The Traffic Control Systems group has designed the prototype of a sensor based on a double loop that could be a very useful tool to cover this need.

The objective of this TFM is to develop and improve the design of a monitoring system for personal mobility vehicles. The existing system has severe limitations and weaknesses. The work will focus on developing a robust system that provides a signal ready to be processed. At the end of this TFM you should have the design of a product ready to connect and integrate with a software system.

First, the following existing issues will be fixed: - Noise in the system output signal. The output signal must be free of harmonics and other noisy signals. - Coupling between generation and measurement systems. It has been observed that the oscillator circuit that excites the loop modifies the behavior of the measurement system when they are connected to each other. The circuits must be isolated and the interconnection between them must be conditioned. - Improved stability and reliability. An oscilloscope should be used to check that the circuit is working properly before making measurements. If the circuit is turned off, when it comes back on it may have gone out of tune. If the two previous points are solved, this point should be solved automatically.

Subsequently, the objective is to provide the characteristic elements of a plug-and-play system: - Design of a feeding system for the system. - Manufacture of a printed circuit board. - Packaging/manufacturing of the chassis or casing. - Installation and user manual