Ajuste de la funcion LDWS


En  un post  anterior veíamos diferentes opciones de cámaras para   coche que implementan  algunas  modalidades de de ADAS , entre las que destacan por su  popularidad  las  funciones LDWS  y el sistema  FDWS.

Unas de las cámaras para coche  mas conocidas  y  que implementan  el sistema LDWS  son las fabricadas por el fabricante Merril , como por ejemplo la Merrill 1296P 

El sistema LDWS  del ingles Lane Departure Warning  Systeme  ( SISTEMA DE  ADVERTENCIA DE SALIDA DE CARRIL) monitoriza  las marcas del carril   por medio de reconocimiento de imágenes usando algoritmos de inteligencia artificial    avisando al conductor con advertencias  audibles cuando ocurre una salida involuntaria del carril sin la notificación de la señal de giro.

Es un mecanismo diseñado para advertir al conductor cuando el vehículo empieza a moverse fuera de su carril (salvo que una señal de la vuelta en esa dirección) en las autopistas y carreteras de la zona.

Este sistema está diseñado para minimizar los accidentes por abordar las principales causas de colisiones: error del conductor , distracción y somnolencia.

ldw

 

La Merrill 1296P , la cual implementa precisamente LDWS y FCWS   , contando ademas con otras facilidades   como son el sensor de aparcamiento  , la cámara  trasera   y  la grabación  continua de las dos cámaras como vimos en  otro post anterior.,

El sistema  FCWS   del ingles  Forward Colission Warning Sytem (advertencia de colisión delantera) ayuda al conductor a mantenerse a una distancia segura del vehículo delantero  por medio de reconocimiento de imágenes usando  también algoritmos de inteligencia artificial    alertando  a los conductores de una colisión inminente con una advertencia audible  con un tono diferente del que se usa con el LDWS,

Se puede activar /desactivar   éste desde el  menú FCWS de casi todas las cámaras Merril ,y por supuesto en  la Merrill 1296P  ,para lo cual pulsaremos en FCWS    y luego seleccionaremos  On.

fcws

Todos los ajustes del FCWS  tanto  para la Merrill 1296P   como   para otras cámaras con esta función  solo requieren este paso dado que el fabricante normalmente entrega la cámara ya ajustada .

Respecto al   sistema   LDWS (SISTEMA DE  ADVERTENCIA DE SALIDA DE CARRIL )  también se puede activar /desactivar desde la cámara , para lo cual nos iremos al   menú LDWS  de casi todas las cámaras Merril  (   y en la Merrill 1296P ) y pulsaremos LDWS   y luego seleccionaremos  On .

ldwspantalla.PNGldws

 

Al contrario del sistema FCWS , el  LDWS  se  puede  y  debe ajustar   pulsando  la  opción de corrección de LDWS desde el menú correspondiente:

ajuste.png

Una vez seleccionada esta opción de corrección  deberá reducir  la luz que refleja del tablero de instrumentos del vehículo , dado que las funciones ADAS se consiguen mediante el cálculo de la luz incidente  o reflejada, por lo que no es bueno que capte  luces internas del vehículo .

Normalmente el sensor detecta la luz reflejada de los objetos en el suelo, y luego analiza la luz para procesar el sistema de advertencia, así que cuanto menos  luces  interfieran en el sistema   tendremos  una mejor precisión.

Al activar esta opción, aparecerá la línea roja y la línea verde en la pantalla  de la cámara como en la imagen de mas abajo

Ahora  tocaría ajustar el objetivo frontal   para asegurarse de que la cubierta delantera del vehículo  ( es decir: el morro delantero  )  no exceda dicha  línea roja

frontal.PNG

Lo ideal es que tambien el morro  del automóvil tampoco  exceda  la línea verde

zjustes2.PNG

 

Para conseguir ambos retos , la lente se puede ajustar su posición a mano   hasta lograr  que el morro del vehículo quede por debajo de la ralla verde.

lente.PNG

 

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Como leer el pulso cardiaco


La esencia de estos circuitos es un sensor integrado de circuito de amplificación óptica y con un circuito de eliminación de ruido de la frecuencia cardíaca  todo ello alimentado  con una tensión de alimentación: 3.3V ~ 5 V

Lo ideal  para medir el pulso  es  poner  el sensor de pulso en el dedo o lóbulo de la oreja, directamente  o bien  mediante algún sistema mecánico que lo deje fijo como por ejemplo   alguno de los sistemas que mostramos a continuación:

 

soportes sensores.PNG

 

Estos sensores cuentan con una salida analógica   que se puede conectar por ejemplo a una entrada analógica de un  Arduino, para probar la frecuencia cardíaca

Estudiantes, artistas, deportistas, creadores, desarrolladore3s de juegos, o terminales móviles puedan desarrollar software o interactivos relacionado con el ritmo cardíaco, pero no obstante también existe  una aplicación de código abierto para la visualización en tiempo real de la gráfica de la frecuencia cardíaca en https://github.com/WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Arduino/.

 

 

El sensor de pulso cardiaco es esencialmente un fotopletismógrafo, que es un dispositivo médico conocido que se usa para controlar la frecuencia cardíaca de forma no invasiva. Asimismo  los fotopletismógrafos miden los niveles de oxígeno en la sangre (SpO2) pero no siempre lo soportan.

La señal de pulso cardíaco que sale de un fotopletismograma es una fluctuación analógica de voltaje, y tiene una forma de onda predecible, tal como estamos acostumbrados a ver ( la representación de la onda de pulso se denomina fotopletismograma o PPG).

El Sensor de pulso  amplifica la señal bruta del Sensor de pulso anterior y normaliza la onda de pulso alrededor de V / 2 (punto medio en voltaje) respondiendo a los cambios relativos en la intensidad de la luz

Tal y como esta construido ,veremos que  la luz  interna del LED verde del sensor  se refleja de nuevo en el sensor cambiando durante cada impulso, ocurriendo las siguintes casuiticas:.

  • Si la cantidad de luz incidente en el sensor permanece constante, el valor de la señal permanecerá en (o cerca de) 512 (punto medio del rango de ADC).
  •  Más luz y la señal aumentará.
  • Menos luz, todo lo contrario: el valor de la señal analógica dismuniira

El objetivo es encontrar momentos sucesivos de latido instantáneo del corazón y medir el tiempo transcurrido entre ellos, llamado intervalo Inter Beat (IBI)  pues al seguir la forma y el patrón predecibles de la onda PPG, podemos hacer exactamente eso.

Cuando el corazón bombea sangre por el cuerpo, con cada latido hay una onda de pulso (una especie de onda de choque) que viaja a lo largo de todas las arterias hasta las mismas extremidades del tejido capilar donde está conectado el sensor de pulso. La sangre real circula en el cuerpo mucho más lentamente de lo que viaja la onda de pulso.

 

Figura 1

 

Sigamos los eventos a medida que progresan desde el punto ‘T’ en el PPG a continuación. Se produce un aumento rápido en el valor de la señal a medida que la onda de pulso pasa por debajo del sensor, luego la señal vuelve a descender hacia el punto normal. A veces, la muesca dicroica (pico descendente) es más pronunciada que otras, pero, en general, la señal se establece en el ruido de fondo antes de que la siguiente onda de pulso se filtre. 

Como la onda se repite y es predecible, podríamos elegir casi cualquier característica reconocible como punto de referencia, por ejemplo, el pico, y medir la frecuencia cardíaca haciendo cálculos matemáticos sobre el tiempo entre cada pico,pero sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.

Existen otras buenas razones para no basar el algoritmo de detección de latidos en fenómenos de onda arbitrarios. Idealmente, queremos encontrar el momento instantáneo del latido del corazón. Esto es importante para el cálculo preciso de BPM, la variabilidad del ritmo cardíaco ( y mida la frecuencia cardíaca haciendo cálculos en el tiempo entre cada pico.

Sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.

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Algunos investigadores del corazón dicen que es cuando la señal alcanza el 25% de la amplitud, algunos dicen que es el 50% de la amplitud, y algunos dicen que es el momento en que la pendiente es más pronunciada durante el evento ascendente.

 

El circuito que vamos  a ver es muy simple pues solo se precisa conectar  un buzzer y el sensor de pulsos cardíacos  .

Como podemos ver en el video  , el sensor de pulsos cardíacos  se conecta a la alimentación de +5V  entre el hilo rojo(+5v)   y el naranja (GND)   y del  hilo marrón obtenemos la salida analógica que conectaremos a la primera entrada analogica (A0) de cualquier placa que  soporte entradas analogicas como pueden ser Arduino o Netduino

 

arduino.PNG

Para complementar el circuito puede ser interesante reflejar el punto maximo de nivel qeu reproduciremos mediante un buzzer  conectado al pin 11 de salida binaria

 

A continuación  en este breve  ejemplo  para Arduino se puede mostrar un pulso de latido del corazón humano en directo ayudándonos por medio de “Serial Plotter” de arduino o  por ejemplo con una aplicacion móvil usando   un modulo bluetooth coenctado a nuestro arduino

 

En este pequeño programa para Arduino qeu vamos a ver , sonará un buzzer con cada latido de tu corazón al mismo tiempo que se envia el valor de la señal de forma serie (esta es la señal directa del sensor de pulso) el cual podemos visualizar en un ordenador  o si tenemos conectado un modulo bluettoth a nuestro arduino mediante un smarptphone usando una app .

 

//Programa para capturar el pulso cardiaco

// Variable para fijar el puerto donde conectaremos el buzzer 

int buzzer = 11;

// la variable pulso contiene los datos brutos entrantes pudiendo  variar entre 0-1024

int pulso;

 

// Determina qué señal “se contará como un latido” y qué señal ignorar.

int limite = 550;

 

void setup() {

//definimos donde conectamos el buzzer , que  sonará al ritmo de su corazón

pinMode(buzzer,OUTPUT);

 

// Configura la comunicación serial a 9600 dependiendo de su adaptador bluetooth como esté configurado

Serial.begin(9600);
}

void loop() {

// Lee el valor del pin analógico 0, y Asigna este valor a la variable “pulso”.
pulso = analogRead(A0);

 

//Este caracter lo filtra la aplicación en APP inventor

Serial.print(“*”);

// Envíe el valor de pulso al Plotter serial. Comentar si queremos visualizar en “serial ploter”
Serial.println(pulso);
if(pulso > limite){

// Si la señal es superior a “550”, entonces suena el buzzer.
digitalWrite(buzzer,HIGH);

}

else

{

// De lo contrario, deja de sonar el buzzer.
digitalWrite(buzzer,LOW);
}

//Retardo de 35ms
delay(35);
}