Feedback Bespreking Sprint 2

Autolichten toevoegen?

Wij hebben aangegeven een simulatie als prototype te willen laten zien. Hierop kwam de tip om hier echte autolampen in mee te nemen, zodat wij duidelijk het verschil tussen normale en infrarood lampen kunnen laten zien.

Worstelpunten op blog zetten.

De momenten waarop wij even klem zitten of worstelen met vraagstukken kunnen wij beter op de blog zetten, zodat ook dit duidelijk en inzichtelijk wordt voor de opdrachtgever.

Criteria Specialize Me meenemen.

Er is aangeraden om de criteria van het specialize me assessment geregeld door te nemen en dingen van het project hierin mee te nemen en bewijsmateriaal te verzamelen uit de lessen en project.

Blog completer.

De blog kunnen we completer maken en houden door vaker tijdens het proces te bloggen en niet alleen achteraf.

Meer betrokken insteek.

We kunnen meer de nadruk leggen op de betrokken insteek van het project en kijken hoe we hier iets mee bereiken bij de doelgroep.

Expert Meeting ANWB Rijopleiding

Toen het bekend werd dat wij een expert moesten benaderen was ik in het begin wel meer gefocust om experts te benaderen die met de hardware van ons concept te maken hebben. Zodat zij ons misschien konden helpen om het uitwerken van ons concept beter te laten verlopen.

Maar er was ook een optie om mijn rij-instructeur te benaderen. In verloop van het project had ik frequent rijlessen met mijn rij-instructeur. Voordat het project begon had ik al ontdekt dat mijn rij-instructeur met andere collega’s van de ANWB Rijopleiding nadenken hoe zij het verkeer op de weg kunnen verbeteren. Daarom was ik ervan bewust dat mijn rij-instructeur ook een expert kon zijn. Daarbij moet ik alvast toevoegen dat hij niet al te technisch is ingesteld waardoor hij niet goed kan meedenken over de haalbaarheid, maar wel goed kan meedenken over de veiligheid en interactie die te maken hebben met ons concept en de weggebruiker.

Na concept pitch 2 was ons concept al gevormd. Ik wist al duidelijk genoeg hoe ons concept werkt, om het duidelijk aan mijn rij-instructeur uit te kunnen leggen. Dus wanneer ik weer rijles had was ik heel benieuwd wat hij van ons concept vond. Nadat ik goed had uitgelegd dat ons concept van plan is om de snelweg aan te pakken door de lantarens weg te denken en in plaats daarvan een night-vision systeem in je auto te installeren, die op de ruiten van je auto beeld van de weg laat zien. Mijn rij-instructeur was heel sceptisch over ons concept, hij was niet overtuigd dat ons concept de oplossing van ons probleem lichtvervuiling is. Hij was er eerder van overtuigd dat de smart-straatlamp de oplossing zou zijn.

De rede waarom mijn rij-instructeur zo sceptisch was in het begin was omdat, er een groot veiligheid probleem ter zake zou komen. Namelijk dat de beelden die weergegeven worden van het night-vision systeem real time moeten zijn anders is het duidelijk veel te gevaarlijk om toe te kunnen passen op de weg. Mijn rij-instructeur was ook sceptisch over ons concept omdat het concept te futuristisch is. Ook was er een toevoeging dat het niet meer nodig zou zijn als de zelf-rijdende auto’s commercieel te koop zijn voor particulieren.

Wij hebben gebruik gemaakt van deze feedback en door onderzoek en inzicht in de markt wij zijn erachter gekomen dat alle negatieve feedback juist niet toepasbaar is behalve de real-time video feed en andere functionele feedback. Maar daar ga ik hier niet te diep op in omdat dit document bedoeld is alleen voor de feedback.

Na de pitch van concept 3 konden we eindelijk focussen op de werking van ons concept dus ik had een paar vragen over de interactie van ons concept voorbereid voor mijn rij-instructeur:

Is de interactie die ik aan u heb uitgelegd zodoende eenvoudig dat een normale weggebruiker die zou kunnen uitvoeren in het verkeer?

Als de interactie knoppen in handbereik zijn dan zou de normale weggebruiker die kunnen uitvoeren maar zorg er wel voor dat de weg gebruiker zo min mogelijk interactie nodig heeft om het systeem aan te kunnen zetten.

Denkt u dat het systeem waarbij je kan veranderen van camera opzicht, dus voor- en achterkant, dat je dat met een knop moet kunnen aanpassen?

Als de weg gebruiker de auto in zijn reverse zet dan lijkt het mij vanzelfsprekend dat het beeld van de camera’s op de voorruit automatisch veranderen naar het achterkant opzicht van de camera’s.

En dat de achteruit kijk spiegel ook beeld toont.

Denkt u dat de functionaliteit nut heeft in de concept auto waar de gebruiker de camera’s zelf in kan stellen zoals die weg gebruiker dat gewend is met zijn spiegels?

Ik denk dat functionaliteit wel nut heeft omdat de weg gebruiker gewend is aan zijn eigen overzicht waar hij of zij belend mee is. Als de ene camera installatie ingesteld is voor een persoon met de lengte van 1,80m dan verwacht ik dat het camera beeld anders moet zijn voor een persoon met een lengte van 1,90m

Interactie

De interactie tussen gebruiker en product was voor ons moeilijk om zo snel al weer te geven. Zelfs bij het eindproduct zal er weinig interactie plaatsvinden, het systeem gaat aan en de gebruiker heeft daar baat bij. Bij ons product is er geen sprake van een app of website die de gebruiker nodig heeft.

Het is voor ons makkelijker om een simulatie te laten zien van hoe ons product in de toekomst zal gaan werken. Deze simulatie wordt vervolgens bij elke sprint verder uitgewerkt en zal steeds meer op het eindproduct gaan lijken. Bij de afgelopen sprint review waren wij in staat om te laten zien wat voor effect onze Raspberry Pi infrarood camera heeft in combinatie met de infrarood lampjes. Hieruit konden wij concluderen dat het gebruiken van infrarood lichten en een infrarood camera wel degelijk werkt zoals wij het voor ogen hadden.

Ontwerpmethodes

Divergeren

In deze sprint hebben wij breed gekeken naar de mogelijkheden wat betreft materiaal en hardware keuze. Eerder gemaakte keuzes bleken niet haalbaar of niet voldoende te zijn, en dwongen ons een stap terug te nemen en verder te kijken. Een voorbeeld hiervan is de keuze voor de Raspberry Pi i.p.v. de Arduino, vanwege de beeldverwerkingscapaciteit.

Convergeren

Nadat we een nieuw blokje in onze hardware-ketting hadden toegevoegd, zoomden we hier dieper op in en bekeken we de gevolgen hiervan op andere onderdelen of processen. Zo zorgde de nieuwe keuze voor de Raspberry Pi er voor dat wij gebruik konden maken van de Raspberry NoIR camera i.p.v. een traditionele camera zonder IR-filter.

Transformeren

Aan de hand van feedback van de opdrachtgever en gebruikers hebben wij user stories aangepast en toegevoegd, waardoor er een scherper beeld ontstaat van het eindresultaat en waardoor belangrijke invalshoeken ook worden meegenomen in de ontwikkeling.

Een voorbeeld hiervan is het effect van het monochrome beeld op de bestuurder en eventuele culturele verschillen hierin. Maar ook de vraag of er nog diepte waarneembaar is op het twee-dimensionale scherm.

Door deze scherpe vragen passen wij continue ons concept aan.

User Stories

In deze User Stories is ook de feedback van afgelopen presentatie meegenomen, in de vorm van nieuwe of aangepaste stories.

Must Have’s

“ Als gebruiker wil ik in het donker goed beeld hebben, zodat ik ‘s nachts zicht heb tijdens het autorijden. ”

“ Als gebruiker wil ik dat het beeld realtime zichtbaar is voor mij, zodat ik veilig kan navigeren. ”

“ Als gebruiker wil ik het systeem stand-by kunnen zetten, zodat dit niet onnodig stroom trekt. ”

Should Have’s

“ Als gebruiker wil ik in meerdere richtingen  beeld kunnen zien, zodat ik mij in alle richtingen kan oriënteren. ”

“ Als gebruiker wil ik de lichtsignalen van andere weggebruikers kunnen zien, zodat ik weet wat andere bestuurders gaan doen. ”

Could Have’s

“ Als gebruiker wil ik mijn snelheid bij het beeld zien, zodat ik mijn blik zo min mogelijk van het beeld af hoef te halen. ”

Would Have’s

“ Als gebruiker wil ik de kleurtint van het beeld aan kunnen passen, zodat dit beter past bij mijn persoonlijke of culturele voorkeur. ”

Voortgang infrarood lamp & camera

img_5234 test1

In bovenstaande foto’s is de infrarood lamp te zien door een standaard camera en door de infrarood camera. Deze foto’s zijn bij fel daglicht genomen. De IR-lamp geeft meer dan voldoende licht om zelfs overdag een felle spot te maken, dus ‘s nachts is dit nog veel feller.

De IR-lamp en de IR-camera zijn dus zeker geschikt voor het project en hier kunnen we goed mee verder.

Expert Meeting Defensie

tech-talent-video

Op de foto hierboven ben ik te zien op de Defensie Tech Talent after-movie. Hier ben ik in gesprek met officieren van de verschillende krijgsmachtonderdelen over de techniek en technische functies binnen Defensie.

Zo ben ik te weten gekomen dat de Defensie Materieel Organisatie (DMO) bezig is met het ontwikkelen van een nieuw verkenningssysteem voor onderzeeboten, dat qua techniek raakvlak heeft met ons concept. Voorheen kon een onderzeeër met een periscoop naar boven kijken, met als gevolg dat zij hierdoor zichtbaar zijn aan het oppervlak. Met een nieuw systeem maken zij met o.a. infrarood camera’s (net als wij) een omgevingsscan, die vervolgens altijd inzichtelijk is. Zo hoeft de scanner maar kort naar boven i.p.v. altijd.

Maar ook voertuigen oriënteren zich d.m.v. infra-rood en nachtcamera’s, waardoor ruimte voor ramen kan worden afgesloten met pantser. Dit is voor ons de bevestiging dat de gebruikte technologie geschikt is voor de toepassing die wij voor ogen hebben, omdat het in echte situaties wordt toegepast waarin de functionaliteit bepalend is voor leven of dood. Als Defensie vertrouwen heeft in de techniek, dat weten wij dat wij de juiste kant op kijken.

Raspberry Pi

Om het beeld van de camera door te sturen naar het scherm van de telefoon hebben wij gekozen voor de Raspberry Pi. De Arduino, waar wij allemaal al ervaring mee hebben, bleek veel te weinig werkgeheugen te hebben voor het versturen van video’s. Een Arduino kan ongeveer 1 frame per seconde door sturen. Wanneer je in de nacht aan het autorijden bent en je ziet je omgeving met 1 frame per seconde zal dit natuurlijk niet werken. Om deze reden zijn wij overgestapt op de Raspberry Pi, deze heeft genoeg vermogen om 1080p video’s te versturen en is dus een veel betere oplossing voor ons probleem.

e2eed010-f768-463f-b2a0-7af0cc578b7b

Technische keuzes Infra rood lamp

img_2303

De led-lamp wordt een schakeling die bestaat uit meerdere seriële takken die onderling parallel geschakeld zijn.  Er komen zes takken met daarin drie LEDs en een voor-weerstand. Omdat een LED geen interne weerstand heeft, moet de stroom door de voor-weerstand beperkt worden, anders branden de LEDs door.

In de datasheet van de LED (https://drive.google.com/open?id=0B5eQgeQFwJnKODd1dVNZeEVGRk0) staat dat de voorwaartse spanning (Uf) van dit type LED 1,3 volt is. Elke LED heeft dus 1,3V nodig om stroom door te laten en daardoor te gaan branden. We weten vanuit de natuurkunde dat de spanning in een serie schakeling wordt verdeeld over de aanwezige componenten, dus we verdelen per tak de spanning over de voor-weerstand en een N aantal LEDS. Hiermee kun je dus stellen dat de bronspanning (Us) – N * Uf >= 0 moet zijn. Wanneer dit niet het geval is, treedt er een zogeheten reverse voltage op, waarbij de stroom de andere kant op loopt en de LEDS en mogelijk andere componenten beschadigd. Voldoende spanning is dus van belang.

Elke serie tak heeft ook een eigen weerstand nodig. Elke LED heeft een kleine afwijking in de voorwaartse spanning, waardoor ze zich onderling net iets anders gedragen. Stel je zet drie LEDs na een weerstand parallel aan elkaar, dan zal de stroom sneller door de ene lopen dan door de andere, waardoor die heter wordt en als eerste doorbrandt en de andere niet oplichten. Daarom heeft dus elke tak een eigen weerstand, zodat overal evenveel stroom loopt.

Volgens de datasheet van de LEDs kan er maximaal 50mA doorheen lopen voordat de LED doorbrandt. De overige gegevens uit de sheet zijn gebaseerd op 20mA. Met de grafieken onderaan de datasheet kan de relatie tussen de stroom, spanning, temperatuur en lichtintensiteit uitgelezen worden. Ik heb hieruit opgemaakt dat het veilig is om de LED op 30mA te laten branden, omdat dit voldoende marge geeft met de limiet van 50. Bovendien geeft de grafiek aan dat er verhoging van 20 naar 30mA een vergroting van 150% in de lichtintensiteit geeft, dit is dus makkelijke winst.

Per tak staan er drie leds in serie. Hier is voor gekozen, omdat deze tak op deze manier op de Arduino aangesloten kan worden. De Arduino levert namelijk 5V. De voorwaartse spanning van de LED is 1,3V. dus 5 – 1,3N >= 0 geeft N <= 3. Oftewel, 3 LEDs is het maximale wat een tak kan dragen, de overige 1,1V wordt met een weerstand opgenomen. Bijkomend voordeel en risico-overweging is dat, net als bij kerstverlichting, elke LED moet branden om een serie tak werkend te houden. Dus als er heel veel in serie staan en er gaat er een kapot, is je hele tak kapot. Door dit te scheiden, blijft het merendeel overeind.

We willen dat er 30mA door de LED stroomt. In een serieschakeling blijft de stroom gelijk, dus door de drie LEDs loopt dezelfde 30mA. Dus per parallelle tak loopt er 30mA. De Arduino kan op de 5V-pin maximaal 200mA leveren zonder veiligheidsrisico’s. Als je hier overheen gaat, loop je kans een interne zekering door te branden. Wij willen zes à zeven takken plaatsen. Dit gebruikt dus alle beschikbare stroom en zit al op of over de grens. Omdat dit niet veilig is, hebben we ervoor gekozen om een 9-volts-batterij als externe stroombron te gebruiken. Deze levert zoveel stroom als dat de schakeling vraagt, met een maximum van de capaciteit van de batterij (rond de 500mAh). Hier kan de schakeling enkele uren op branden.

De weerstand voor een 9V stroombron komt per tak uit op 169 Ohm, we hebben gekozen voor 180 Ohm omdat dit het dichts in de buurt komt. Als we per tak namelijk 9 Volt leveren, en 3 LEDs hebben, dan blijft er per tak (9 – 3 * 1,31) = 5,07V over. Deel dit door de stroom (3mA) en dan kom je op 169 Ohm.

Verandering van het concept

Wij hebben vandaag besloten om een kleine aanpassing aan te brengen in ons idee. Wij willen geen gebruik meer maken van een projector die het nacht-visie beeld projecteert op de voorruit. Na veel onderzoek te hebben gedaan hebben wij nog altijd geen manier gevonden hoe het mogelijk was om, in het klein, de live-feed van de camera door te sturen naar de projector. Bovendien zijn mini-projectors alleen te vinden vanaf 50 euro per stuk en zelfs met deze mini-projectors zijn we er niet zeker van dat het gaat werken. We nemen liever niet het risico om iets duurs te kopen waarvan we niet eens zeker weten of het werkt.

Wij zijn nu van plan om de beelden van de camera te sturen naar een telefoon. Deze telefoon schuiven we dan in een frame voorin de auto zodat de telefoon dient als voorruit van de auto. Er zijn meerdere filmpjes te vinden waarin mensen dit voor elkaar krijgen dus we hebben een stuk meer vertrouwen hierin. Deze oplossing is bovendien ook een stuk goedkoper, we hoeven hier alleen een kabeltje voor te kopen.