Un radar pour voiture télécommandée

Un radar pour voiture télécommandée

Après que Yoctopuce ait déménagé dans des locaux plus spacieux, il n'aura pas fallu longtemps pour que de vieux démons se réveillent chez certains d'entre nous. Il fut un temps où, pour quelques membres de l'équipe, rouler comme des dingues avec des voitures télécommandées équipées d'une caméra constituait un excellent moyen de faire une pause détente au travail. Il se trouve que c'est aussi très bon prétexte pour tester le radar K-LD7 de RFbeam MicroWave GmbH :-)


L'idée est donc de rouler en FPV avec une voiture télécommandée et de mesurer la vitesse de la voiture avec un petit radar.

Le radar K-LD7

Le modèle K-LD7 de RFbeam est le grand frère du radar K-LD2 qu'on a testé l'année dernière. Il mesure environ 40x25x7mm ce qui permet de l'installer assez facilement un peu n'importe où, mais il est clairement conçu pour être installé sur une carte mère: il n'a que deux headers en lieu et place de système de fixation.

Le  K-LD2 à gauche, le  K-LD7 à droite
Le K-LD2 à gauche, le K-LD7 à droite



Il est capable de suivre plusieurs objets à la fois et de calculer en interne non seulement leur vitesse mais aussi leur position sous forme de coordonnées angulaires.

Le  K-LD2 peut calculer la vitesse et la position d'un ou plusieurs objets
Le K-LD2 peut calculer la vitesse et la position d'un ou plusieurs objets



Il dispose d'une sortie série TTL qu'il est facile d'interfacer avec un Yocto-Serial. Le module radar peut être acheté seul ou avec un petit kit de développement qui comprend un petit board qui lui dispose de trous de fixations et d'un header standard auquel on peut connecter l'adaptateur série fourni avec le kit ou un Yocto-Serial.

Attention, l'inversion TX/RX est déjà faite
Attention, l'inversion TX/RX est déjà faite


Notez que si l'on prend le temps d'étudier attentivement le schéma ce board dans la doc du kit de développement, on remarque que TX et RX sont déjà inversés, il n'y a donc pas lieu de faire cette inversion entre le board et le Yocto-Serial et de perdre ainsi une heure de sa vie à essayer de comprendre pourquoi ça ne marche pas.

Connexion au Yocto-Serial. On a câblé CTS et RTS juste pour le fun: ils ne sont pas utilisés
Connexion au Yocto-Serial. On a câblé CTS et RTS juste pour le fun: ils ne sont pas utilisés


Les commandes ne sont pas du tout les mêmes que pour le K-LD2. Elles se présentent sous la forme d'une trame qui comprend un header de 4 caractères ASCII indiquant la commande, suivie d'un entier indiquant la taille en bytes de tous les paramètres, suivie des paramètres encodés en binaire. Les réponses du radar ont une structure similaire. La doc expliquant ces commandes est assez bien faite.

Pour le montage, on ne s'est pas trop fatigué, on a simplement fixé le radar au bout d'un petit bras articulé monté sur une base magnétique, ce qui permet de le fixer sur n'importe quel meuble métallique, et transformer le dit meuble en portique sous lequel il suffit de passer avec la voiture.

Une base magnétique, un bras articulé et le tour est joué
Une base magnétique, un bras articulé et le tour est joué



On a imaginé deux applications pour ce radar:

  • Calculer la vitesse de la voiture télécommandée à un point donné du parcours. Un genre de drag race.
  • Calculer le temps au tour, en chronométrant le temps qui s'écoule entre les fois où la voiture passe à moins de 50cm du radar. Noter que ça ne marche que pour une seule voiture. Si le radar peut suivre différents objets qui passent en même temps dans son champ de vision, il n'est pas capable pas les différencier.


L'affichage

On voulait que les données calculées par le radar soient visibles depuis la caméra de la voiture, on a donc monté sur des plaques de verre acrylique 4 dalles Neopixel 8x8, deux Yocto-Color-V2 et un YoctoHub-Ethernet. On s'est retrouvé écran de 32x8 pixels, piloté par réseau et alimenté par PoE que l'on peut poser un peu n'importe où sur le parcours. De préférence à un endroit où on ne roulera pas trop vite, histoire qu'on ai le temps de le lire.


L'afficheur  L'électronique de l'afficheur
Notre afficheur à base de Yocto-Color, YoctoHub-Ethernet et panneaux Neopixel


Le tout est géré par un petit script python qu'on n'ose pas vous montrer, tellement on l'a écrit à la va-vite. Mais si il vous intéresse, envoyez un mail au support de Yoctopuce.

La voiture

La voiture est un vieux châssis Micro-RS4 de HPI racing un peu modifié pour pouvoir utiliser des accus lithium-polymère et un moteur brushless. Autrefois, il était équipé d'une petite caméra analogique qu'on a probablement cassé depuis longtemps. On a donc utilisé un modèle numérique, plus moderne.

Un châssis de Micro-RS4 un peu modifié
Un châssis de Micro-RS4 un peu modifié


On a perdu fracassé la carrosserie de la voiture il y a bien longtemps, alors on a un peu improvisé, histoire que notre engin ressemble plus à une voiture qu'à un gros tas d'électronique à roulettes:

Une carrosserie pas chère et facile à remplacer :-)
Une carrosserie pas chère et facile à remplacer :-)


Lorsqu'on a emménagé dans nos nouveau locaux, on a fait un sorte que les meubles soient perchés sur des pieds ou des roulettes d'au moins 12cm pour qu'un aspirateur robot puisse passer dessous facilement, du coup la voiture peut passer sous tous les meubles avec un effet tunnel à la clef :-)


Et ça marche?

Ça marche plutôt pas mal. Le radar n'a généralement aucun mal à voir passer la voiture alors qu'elle a grosso-modo la taille d'une chaussure, mais il arrive que lorsque l'on roule vraiment très vite, le radar la manque si on n'est pas pile dans l'axe. On vous a fait une petite vidéo pour vous montrer à quel point c'est rigolo même si on a pas osé rouler trop vite pour ne pas risquer de casser la voiture avant d'avoir fini la video:

  


Si on se rappelait parfaitement à quel point il est fun de rouler comme un fou en FPV avec une voiture télécommandée sur-motorisée, on avait par contre peu oublié on a quel point un pied de meuble peut facilement vous arracher une roue quand on roule à plus de 5m/s sur un sol glissant, heureusement HPI vend encore quelques pièces détachées :-)

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