Projet mesure distance & vitesse : Petites questions

Bonjour à tous,

Je suis en train de monter un projet mais j’ai quelques interrogations au niveau du matériel à acheter. Je ne suis pas un expert en électronique, mais s’il y a bien une chose que je sais, c’est qu’il faut être certain de son montage avant d’ouvrir le portefeuille!

Le but du projet serait de créer une station de mesures de trafic voiture. Plus précisément, le système devra détecter lorsqu’un véhicule passe, enregistrer la distance à laquelle il se trouve puis mesurer sa vitesse et prendre une photo.

  1. La détection et la mesure de distance se feront tous les deux grâce à un senseur ultrason type HRLV-MaxSonar EZ4. Toute mesure de distance en deça des 2m sera considéré comme non pertinente.

  2. Lorsque le senseur de distance aura une mesure positive (<2m donc), le système prendra une mesure de vitesse. Pour le moment j’hésite sur les senseurs à utiliser: soit j’utilise un autre senseur à ultrason placé à une distance connue du premier et je mesure le temps de roulage entre les deux, soit j’utilise un senseur doppler type X-Band Motion Detector à la manière d’un speedgun. Je pense prendre un de chaque et tester quelle solution sera la plus précise.

  3. Une fois la vitesse mesurée, le système prendra une photo qui servira à la fois pour confirmer qu’un véhicule est bien passée et de voir si ledit véhicule était une moto, une voiture ou un camion. Toutes les données seraient enfin sauvegardées sur carte SD.

Idéalement, les mesures de distance et vitesse devraient être directement accessible sur un écran LCD.

Viennent donc mes questions:

  • Je sais que les senseurs à ultrasons sont sensibles à la pression, la température, et dans une moindre mesure l’humidité. Est-ce que ca vaut la peine de mettre un senseur barométrique comme le MPL115A2 ou est-ce que les variations sont négligeables (<5cm)?
  • Plus important, j’aimerai travailler avec une Arduino DUE car elle me laisserai plus de marge de manoeuvre pour développer d’autres fonctionnalités. Problème: la DUE a un voltage opérationnel de 3.3V alors que certains senseurs (Doppler, très certainement la caméra), demandent 5V. Je me demande si ce type de montage est suffisant pour la conversion?
  • Enfin, j’ai quelques doutes sur le choix de la caméra. A la base je comptais utiliser ce modèle de caméra TTL mais il semble qu’il faille jusqu’à 30 secondes pour sauvegarder une image, ce qui est inacceptable. J’ai aussi regardé du côté de arduCAM, mais j’ai l’impression que c’est un peu “overkill” pour ce projet (écran de prévisualisation et consorts…). Est-ce que quelqu’un a donc une caméra compatible arduino avec des temps de transferts assez court (<5sec, de préférence <1sec mais là je crois que je rève) à me conseiller?

Merci d’avance, vous avez ma plus grande gratitude si vous pouvez éclairer ma lanterne de débutant :-[

Le capteur de pression est inutile, la vitesse du son dans l'air varie surtout avec la température, mais tu n'as sans doute pas besoin de verbaliser :grin: , donc 5% de variation doit être acceptable.

A plus de 3 m l'ultrason ne voit plus. Les motos au milieu de la route seront ignorées. Tu as deux voies larges sur la chausée ?

Evite plutot la DUE car elle a moins de librairies, les Uno ou Mega sont plus faciles pour débuter.

On trouve des petits convertisseurs 5v / 3.3v pour pas bien cher si besoin.

Hacker un appareil photo ordinaire est possible, en mode déclenchement simple, il y a toutefois un petit délai de retard (temps de mise en route et mise au point) qui peut être critique dans ton cas. Dans ce cas on ne s'occupe pas de la sauvegarde d'images (lent à gérer pour arduino). Testé, ça marche pour du piège photo avec des oiseaux (et capteur PIR).

Les specs de l'ultrason disent 5m plutôt que 3. Dans tous les cas, je ne dois détecter qu'une seule bande de circulation, celle la plus à droite. De plus, vu les conditions d'application du système, tout ce qui sera à plus de 2m du senseur ne sera pas considéré comme pertinent.

Pour le senseur barométrique, 5% de variation représentrait donc environ 10cm. Il faut que je consulte ma littérature mais ça pourrait se montrer critique quant à la validité des résultats. Je choisirai donc en fonction de ça, merci de m'avoir aidé à trancher sur cette question ;).

Est-ce que la RAM et le clock speed de la MEGA ne vont pas être trop légers si plusieurs photos sont prises rapidement? J'ai à un moment considéré acheter une DUE et une UNO et de les faire communiquer par I2C afin d'avoir un semblant de concurrence. J'ai surtout peur car l'étape 2 serait de rendre le système mobile, notamment avec un GPS pour la géolocalisation et la vitesse de déplacement.

Hacker un appareil photo semble une très bonne idée! Merci de la suggestion. N'y aura-t-il par contre pas un soucis de mise en relation des données de la carte SD et des photos? Je vois mal comment l'appareil pourrait communiquer le nom de la photo, ou toute autre info qui pourrait servir à l'identification, qu'il vient de prendre à la arduino. A quel point peut-on donc se fier au timestamp de l'appareil?

En tout cas un grand merci pour ces infos.

Les variations de la vitesse du son selon la température wiki/Vitesse_du_son pour faire les corrections précises. Un petit Ds18b20 fait l'affaire pour prendre la température de l'air.

Attention, un effet Doppler peut fausser la mesure si la voiture arrive un peu en oblique dans le faisceau d'ultrasons.

Les clichés sont horodatés sur tous les APN modernes. C'est basé sur un quartz, dont relativement précis, à l'échelle de la semaine au moins on a peu de dérive.

L'appareil photo peut imprimer JJ:MM:AA - hh:mm:ss sur les clichés, cette option est à activer dans les menus.

On peut monter un module RTC Real Time Clock (comme le DS1307) sur l'Arduino pour dater avec précision les mesures de vitesse de son côté.

Encore plus radical, tu peux monter sur l'Arduino un petit afficheur lumineux 7 segments de 4 chiffres qui est dans le champ de vision de l'APN. Du coup les vitesses seront directement en sous-titre des clichés et ça supprime le besoin de post synchronisation.

C'est pris en compte pour le doppler, l'angle sera connu et fixé et les résultats seront corrigés avec le cosinus de ce dernier. Si besoin, j'envisage même de faire une correction grâce à un gyroscope et un peu de trigonométrie (ca commence à en faire des senseurs!). C'est une des raisons pour lesquelles j'hésite à utiliser le doppler. Toutefois, si j'utilise deux senseurs de distance, il faudrait être certain qu'ils prennent la mesure au même endroit sur le véhicule, ou tout du moins connaitre la précision.

Combiner l'APN et le RTC est une solution à tester! Il faut juste voir si les deux appareils seront bien synchro. Après s'il faut juste rajouter le nom des photos dans le fichier txt des données en post, je peux faire un petit programme en Java ou C.

Je commence a y voir un peu plus clair dans le matériel! Merci beaucoup :).

EDIT: Je viens de regarder, il existe des librairies Java capable d'extraire les métadonnées d'une photo, donc même pas besoin d'horodater les photos, il suffit de faire un petit soft pour tout obtenir!