Concepción de la electrónica de a bordo del vehículo Mobee’City

Abstract

Mobee’City es un proyecto universitario, nacido en 2012 en la École Centrale de Lyon, que pretende crear una plataforma de vehículos eléctricos destinados al uso temporal (carsharing) en entornos urbanas: campus universitarios o distritos empresariales.

Este proyecto se centra en el diseño de uno de los sistemas más importantes del vehículo Mobee’City: la electrónica de a bordo (o embarcada), encargada de controlar internamente el buen funcionamiento del coche.

Por un lado, se ha realizado una modelización y simulación del diferencial electrónico del coche con Matlab-Simulink. Esta modelización permite obtener la velocidad de cada una de las ruedas motrices del coche en función de las consignas de velocidad y de ángulo de giro. Para ello se han utilizado las ecuaciones de Ackerman.

Por otro lado, se ha comenzado a diseñar la electrónica de a bordo con la tecnología Arduino. Se ha desarrollado un código que permite controlar los distintos elementos de un vehículo (luces, motores, claxon) a partir de las órdenes enviadas por el conductor. Una pantalla LCD muestra al conductor la información más importante sobre el estado del coche: velocidad en km/h, temperatura exterior, intermitentes o luces encendidas y el nivel de batería.

Una parte importante del proyecto se dedicó al desarrollo de una aplicación Android (utilizando el IDE Android Studio) que permite controlar a distancia (vía Bluetooth) un modelo reducido del coche. Esto permite probar parte del código desarrollado con Arduino. Además, ciertos ficheros utilizados para crear la aplicación podrán ser reutilizados para la aplicación de carsharing Mobee’City (que informa de la localización de los vehículos y de los puntos de carga).

Mobee’City será continuado en la École Centrale de Lyon. La electrónica de base desarrollada deberá ser mejorada y adaptada a los motores y los drives del vehículo real Mobee’City, que no han estado disponibles este año.

Mobee’City is a university project that emerged in 2012 at École Centrale Lyon. The purpose is to create a carsharing platform of electric vehicles for urban areas: university campus or financial cities.

This project focuses on one of the most important systems of the vehicle: the on-board electronics, which controls the correct operation of all internal sub-systems.

On the one hand, the electronic differential system was modeled and simulated using Matlab-Simulink. This modelling computed the speed of each driving wheel based on the steering angle and desired speed of the vehicle. To do this, Ackerman equations have been used.

On the other hand, the design of the on-board electronics was initialized using Arduino technology. A code that allows to control the different elements of the vehicle according to the driver orders has been developed. Also, an LCD screen shows the driver the most important information about the car operation: speed in km/h, outdoor temperature, indicator lights on or battery level.

A big part of the project was devoted to the development of an Android App (using IDE Android Studio) which remotely controls a scale model of the car (via Bluetooth). This allows to test part of the Arduino code. Additionally, some of the files used to develop the App could be used for Mobee’City carsharing App (which will provide the location of the vehicles and charging points).

Mobee’City will be continued at École Centrale Lyon. The developed electronics will serve as a basis, but the system shall be improved and adapted to the motors and drives of the real Mobee’City vehicle, which have not been available this year.