ARKADAN DEVİRMELİ DAMPERLİ ARAÇLARIN İKİ EKSEN EĞİM AÇILARININ ÖLÇÜLEREK SÜRÜCÜYE KULLANIM KOLAYLIĞININ SAĞLANMASI *

Transkript

1 ARKADAN DEVİRMELİ DAMPERLİ ARAÇLARIN İKİ EKSEN EĞİM AÇILARININ ÖLÇÜLEREK SÜRÜCÜYE KULLANIM KOLAYLIĞININ SAĞLANMASI * Serkan DİŞLİTAŞ 1, Hilmi YANMAZ 2, Mehmet Akif BÜLBÜL 3 1 Yrd. Doç. Dr., Hitit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Endüstri Mühendisliği Çevre Yolu Bulvarı No: ÇORUM e-posta: serkandislitas@hitit.edu.tr 2 Öğr.Gör., Hitit Üniversitesi Meslek Yüksekokulu Elektrik Programı Gazi Cad. No: ÇORUM e-posta:hilmiyanmaz@hitit.edu.tr 3 Öğr.Gör., Hitit Üniversitesi Meslek Yüksekokulu Bilgisayar Programcılığı Programı Gazi Cad. No: ÇORUM e-posta: makifbulbul@hitit.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, damperli araç sürücülerine yönelik kullanım kolaylığı sağlaması amacıyla mikrodenetleyici tabanlı damper uyarı ve bilgilendirme sistemi (DUBİS) tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. DUBİS, aracın şasi ve damperine yönelik X-boyuna ve Y-enine eksen eğim açılarının, Mikro-Elektro-Mekanik Sistem (imems) eğimölçerler yardımıyla gerçek zamanlı ölçülmesi prensibine dayalı mikrodenetleyici tabanlı donanım ve yazılımdan oluşmaktadır. Mikrodenetleyici yazılımı, mikroc Pro for AVR derleyicisi ile geliştirilmiştir. DUBİS in Stabila eğimölçer ile yapılan kalibrasyonu sonucunda, eğim ölçümlerinin ±75º aralığında ±1º doğrulukta yapılabileceği anlaşılmıştır. Prototip damperli araç üzerinde DUBİS e yönelik elde edilen deneysel sonuçlar, damperli araçlar için sürücüye pratik, hızlı ve güvenilir bir şekilde yazılı, sesli ve animasyon içerikli karar desteğinin verilebileceğini göstermiştir. Bu sayede sürücünün araç ve dampere olan hakimiyeti artacak; böylelikle de hem devrilme, köprüye çarpma vb. can ve mal kaybına yol açabilecek istenilmeyen kazaların önüne geçilebilecek hem de araç kullanımı iyileştirilerek ekonomiye önemli ölçüde katkı sağlanmış olacaktır. Anahtar Kelimeler : Damperli Araç, Eğimölçer, imems, Mikrodenetleyici, DUBİS ABSTRACT In this study, a microcontroller-based tilter warning and information system (TWIS) was designed and realized to provide ease of use to tilter-drivers. TWIS is composed of a software and hardware which are based on principle of real-time measurement of the X-longtidunal and Y-transverse axis damper angles in the vehicle s chassis and damper by means of integrated micro-electro-mechanical system clinometers (imems). Microcontroller software was developed using the mikroc Pro for AVR compiler. As a result of the calibration of DUBIS with Stabila Inclinometer, it has been shown that the measurements of slope angles via TWIS can be implemented ±1º accuracy in the range of ±75. Testing results of TWIS on the prototype tilter have proved that a practical, fast and reliable decision-support which contents text, audio and animation can be given to the driver of the tilter. In this way, will increase the dominance of the tilter driver's. Thus, undesirable potential accidents such as tilter over and crashing to bridge, etc. which are serious reasons to deaths and lose of goods can be prevented. In addition, the improvement of the use of the tilter will provide a significant contribution to the economy. Key Words: Tilter, Inclinometer, imems, Microcontroller, TWIS * Bu çalışma Hitit Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimince CMY nolu proje kapsamında desteklenmiştir.

2 1. GİRİŞ Trafik kazaları nedeniyle yaşanan can ve mal kayıpları hem insani açıdan hem de ekonomi açısından büyük önem taşımaktadır. Trafik kazalarının altında yatan faktörlerin başında sürücü, araç ve yol koşulları gelmektedir. Bu nedenle hem sürücülerin bilgilendirilmesi hem de araç ve yolların iyileştirilmesi yönünde büyük çalışmalar yapılmaktadır. Araçlarda yükün boşaltılmasında hem pratiklik ve zaman kazanımı hem de maliyet açısından damper kullanımı büyük yarar sağlanmaktadır. Damperli araç, malzemelerin yüklenip taşınabilmesi ve gerektiğinde boşaltılabilmesi amacıyla şasi üzerine monte edilmiş, kaldırılıp indirilebilme özelliğine sahip üzeri açık kasaya sahip araç olarak tanımlanmaktadır. Eğer yük boşaltma işlemi damperin arka kapağından yapılıyorsa arkadan devirmeli, yan kapaklardan yapılıyorsa yandan devirmeli damperli araç olarak adlandırılmaktadır (TSE, 2010). Damperli araçların özellikle arazi şartlarında kullanılması, araç güvenliği açısından eğim açılarının bilinmesini önemli kılmaktadır. Ayrıca araç hareket halindeyken ve yük boşaltma esnasında, damper eğim açıları büyük önem taşımaktadır. Sürücülerin bilgisizliği ve dikkatsizliğinin yanı sıra yumuşak zemin, gereğinden fazla eğim açısı v.b. uygun olmayan yol durumlarında damper kullanımı, ıslak veya donan malzeme nedeniyle yükün yapışması ve hatta hareket halindeyken damperin açık unutulması gibi birçok sebepten dolayı aracın ağırlık merkezinin değişerek dengesinin bozulmasına ve bu nedenle devrilmesine, köprüye çarpmasına v.b. can ve mal kaybına yol açabilen kazalara meydan verebilmektedir. Ayrıca istenilmeyen eğim açılarında damperin kaldırılması, damper lift ömrünün kısalmasına da yol açabilmektedir. Bu nedenlerden dolayı Türk Standartları Enstitüsü (TSE), araçların damperin durumuna yönelik görsel veya işitilebilir özelliklere sahip bir bilgilendirme ve uyarı sisteminin bulunmasını gerekli kılmaktadır. TS EN A1 standardına göre; damper tam olarak indirilmediğinde görsel bir ikaz tertibatının bulunması ve araç seyir hızının 10 km/h den fazla olmamasının sağlanması gerekmektedir. Damperli araçlar, yükün boşaltılmasının sağlanması amacıyla; özellikle ağırlık merkezi gibi yapısal özellikler dikkate alınarak devirme açısı minimum 45º olacak şekilde tasarlanmaktadır (Dilmaç vd, 1990; TSE, 2010). Günümüzde mikrodenetleyici tabanlı gömülü sistemler hızları, programlama yetenekleri ve ekonomik olmaları nedeniyle askeri, tıp, eğitim, bilimsel çalışmalar ve endüstriyel uygulamalar olmak üzere birçok alanda hızla yaygınlaşmaktadır. Mikrodenetleyici ve bilgisayar kontrollü sistemler; işgücü, risk, hız ve ekonomi açısından sağladığı pozitif katkılarla insan hayatını gün geçtikçe daha da kolaylaştırmaktadır (Atmel, 2011; MicroChip, 2011; Mikroelektronika, 2011). İvme, açı, hareket ve pozisyon ölçümlerinde; platform, denge ve tesviye kontrolünde; izleme ve uyarı amaçlı sistemlerin geliştirilmesine yönelik olmak üzere çeşitli uygulama ve bilimsel araştırmalarda, imems adı verilen programlanabilen sayısal ivme ve eğim ölçer sensörler yaygın olarak kullanılmaktadır. Eğimölçerler, yerçekimi dışında hiçbir kuvvetten etkilenmezler ve doğrusal olarak eğim açısını elde etmektedirler (Analog Device, 2009; Gürdal, 2000; Kaplan ve Dölen, 2003). Bu çalışma kapsamında mikrodenetleyici tabanlı damper uyarı ve bilgilendirme sistemi (DUBİS) geliştirilerek, hem sürücüye karar desteğinin sağlanması hem de araç sahibine gerçek zamanlı olarak aracın kullanım geçmişini inceleyebilme imkanının sağlanması amaçlanmıştır. DUBİS, aracın şasi ve damperine yönelik X-boyuna ve Y-enine eksen eğim açılarının, imems (Tümleşik Mikro-Elektro Mekanik Sistem) eğimölçerler yardımıyla gerçek zamanlı ölçülmesi prensibine dayalı donanım ve yazılımdan oluşmaktadır.

3 2. METOD 2.1. Damperli Araçlarda Eğim Açılarının İfade Edilmesi Şekil 1 de görüldüğü gibi zemin yüzeyinin yatay eksenle yaptığı açı olarak tanımlanan Eğim (%); a tan( ) (1) b eşitliği ile ifade edilmektedir. Burada α, eğim açısı olup, birimi derece (º) dir (Bektaş, 2004). Zemin Yüzeyi α b a. X Yatay Eksen Şekil 1. Eğimin yatay eksende gösterilmesi Şekil 2 de arkadan devirmeli damperli aracın sembolik gösterimi ve araca göre eksenler görülmektedir. Araçlar için sürüş ekseni, aracın düz sürüşteki gidiş yönünü; boyuna eksen, şasi ortasından boylamasına geçen ekseni ve enine eksen de boyuna eksene dik olan ekseni ifade etmektedir (Dilmaç vd, 1990; TSE, 2010). Sürüş Ekseni Kasa Lift Dengeleme Kolları Y - Enine Eksen X Boyuna Eksen Şasi Şekil 2. Arkadan devirmeli damperli araç ve eksenlerin gösterimi Şekil 3 te görüldüğü gibi; araç şasi ve damper eğim açıları, yatay eksene göre ifade edilmektedir. Damperli aracın düz, yokuş-aşağı veya yokuş-yukarı olmasına bakılmaksızın; α x ve α y değerleri şasinin, β x ve β y değerleri de damperin X-boyuna ve Y-enine eğim açı değerlerini ifade etmektedir. Damper açıklığını ifade eden x ve y eğim açıları ise Eş.2 ve Eş.3 te görüldüğü gibi basit bir fark alma işlemi kolaylıkla bulunabilmektedir. Damper açıklığı açısı aynı zamanda devirme ve boşaltma açısı olarak da ifade edilmektedir. x damper açıklığının X-yatay eksenine bağlı eğim açısı (º); (2) x x x y damper açıklığının Y-yatay eksenine bağlı eğim açısı (º); (3) y y y eşitlikleri ile ifade edilebilmektedir.

4 Damper Boyuna Ekseni α x Şasi X-boyuna eksen eğim açısı β x Damper X-boyuna eksen eğim açısı x Damper Açıklığı X-boyuna eksen eğim açısı β x Şasi Boyuna Ekseni x α x X Yatay Ekseni a) Damper Y-enine Ekseni α y Şasi Y-enine eksen eğim açısı β y Damper Y-enine eksen eğim açısı Şasi Y-enine Ekseni α y β y Y Yatay Ekseni Şekil 3. Araç şasi ve damperine yönelik a) X ekseninde ve b) Y ekseninde eğim açıları b) 2.2. Tasarlanan Sistem Sistem Donanımı Çalışmada damperli araçlara yönelik donanım ve yazılımdan oluşan mikrodenetleyici tabanlı DUBİS tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Şekil 4 te prototip damperli araç üzerinde DUBİS e yönelik sistem bileşenlerinin sembolik yerleşimi görülmektedir. DUBİS in genel karakteristik özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. DUBİS sayesinde damperli araçlara yönelik X- boyuna ve Y-enine olmak üzere şasi ve damper eğim açılarının ±75º aralığında ±1º, 76º~90º aralığında ise ±5º doğrulukta doğrudan ölçülerek elde edilmesi ve SD bellek kartına depolanması mümkün olmaktadır.

5 Ana Konsol II. Eğimölçer (Damper) I. Eğimölçer (Şasi) Şekil 4. Mikrodenetleyici tabanlı DUBİS in araç üzerinde görünümü Tablo 1. DUBİS in genel karakteristik özellikleri Karakteristik Uygulama Alanı Yöntem Ölçümler Besleme Veri Depolama Özellik Arkadan Devirmeli Damperli Araçlar Eğimölçerler ile doğrudan ölçme ve hesaplama Şasiye yönelik 2 eksen eğim açısı ölçümü Dampere yönelik 2 eksen eğim açısı ölçümü Damper devirme açısı ( ±75º ölçüm aralığında ±1º doğruluk ile ) 12 V DC (Araç aküsü üzerinden) SD Bellek Kartı Şekil 5 te tasarlanan sistemin genel blok şeması görülmektedir. Tasarlanan sistemin donanımı; ana konsol birimi ile şasi ve damper üzerine yerleştirilen iki adet eğimölçer biriminden oluşmaktadır. Ana konsol, araç ön kabini içerisinde bulunmakta olup; merkezi kontrol birimi, gerçek zaman saati, veri depolama birimi, sesli uyarı birimi, grafik ekran, ayar butonları ile besleme biriminden oluşmaktadır. Tasarlanan sistemin Merkezi Kontrol Biriminde mikrodenetleyici olarak endüstriyel uygulamalar için daha güvenilir çalışma karakteristiklerine sahip, gelişmiş RISC (Reduced Instruction Set Computer Komut Kümesi Basitleştirilmiş Bilgisayar) mimarisine sahip AVR ailesinden 16 Mhz hızında, SPI ve I 2 C haberleşme tekniklerini destekleyen, 8 bitlik ATmega32 kullanılmıştır (Atmel, 2011). Damper ve şasi olmak üzere I. ve II. eğimölçerler yardımıyla iki ayrı noktadan yapılan ölçümler sayesinde, yatay eksene göre hem aracın hem de damperin eğim durumu elde edilebilmektedir. Ayrıca araç ve damper eğim açıları arasındaki farkın hesaplanmasıyla damperin zeminden bağımsız damper açıklığı (yük devirme/boşaltma) eğim açısı da belirlenebilmektedir.

6 I. Eğimölçer Birimi (Şasi) ADIS16201 SPI II. Eğimölçer Birimi (Damper) ADIS16201 SPI Merkezi Kontrol Birimi ATmega32 Mikrodenetleyici I 2 C SPI Veri Depolama Birimi SD Kart Grafik Ekran 128x64 bit GLCD Sesli Uyarı Birimi Gerçek Zaman Saati DS1307 Butonlar Ayar/Tab, Artırma ve Azaltma Besleme 12V DC Akü Ana Konsol Şekil 5. Tasarlanan sistemin genel blok şeması Tasarlanan sistemde eğim ölçümlerine yönelik olarak, temelde programlanabilir iki eksenli ADIS16201 eğimölçer/ivmeölçer (inclinometer/ accelerometer) sensörü kullanılmaktadır. ADIS16201 sensörü, ±90º eğim ölçüm aralığında 12 bit dijital çözünürlükte doğrusal çıkışa sahiptir ve ayrıca seri çevresel arabirim (SPI - Serial Peripheral Interface) veriyolu protokolünü desteklemektedir. Bu sensörlerin çalışma sıcaklık aralılığı -40 C +125 C arasındadır ve 3.3 V DC besleme ile çalışmaktadır. Şekil 6 da yüzeye monte ADIS16201 eğimölçer ve ona ait pin konfigürasyonu görülmektedir (Analog Device, 2009; Gürdal, 2000; Kaplan ve Dölen, 2003; Catsoulis, 2005; Wikipedia, 2011). Şekil 6. Yüzeye monte ADIS16201 eğimölçer ve pin konfigürasyonu DUBİS in ana konsol biriminde, verilerin görüntülenmesi ve simülasyon işlemleri için 128x64 bit çözünürlükte XIAMEN PCM12864B-NS(W)-BBS model grafik likit kristal ekran (GLCD) kullanılmıştır (XIAMEN, 2011). Sistemde yer alan veri depolama birimi, geçmişe yönelik damper ve araç kullanım bilgilerinin incelenebilmesi amacıyla, verilerin SD bellek kartında tutulmasını sağlamaktadır. Bu amaçla çalışmada mikrodenetleyici ile SPI veriyolu üzerinden haberleşen Mikroelektronika MMC/SD kart modülü kullanılmıştır (Atmel, 2011). Şasi ve damper X-Y eksen eğim açıları ile birlikte tarih ve saat verilerinden oluşan toplam 24 karakterlik kayıt formatı gerçek zamanlı olarak SD bellek kartı içerisindeki Dubis.Txt adlı dosya içerisine ASCII formatta text tabanlı olarak depolanmaktadır. Sistemde, verilerin gerçek zamanlı olarak depolanması amacıyla DS1307 entegresi ile yapılmış ve mikrodenetleyici ile I 2 C tekniği kullanılarak haberleşilen Mikroelektronika RTC2 gerçek

7 zaman saati modülü kullanılmaktadır (Atmel, 2011). Ana konsol üzerinden sisteme yönelik ayarların yapılması amacıyla Ayar/Tab, Artırma ve Azaltma butonlarından yararlanılmış ve ayrıca buzzer yardımıyla sesli uyarıların yapılması da sağlanmıştır Gömülü Sistem Yazılımı Merkezi Kontrol Birimini oluşturan AVR mikrodenetleyici için gömülü yazılımın geliştirilmesi amacıyla C dilini temel alan mikroc Pro for AVR derleyicisi kullanılmıştır. Sistem bileşenleri ile gerekli iletişimin kurulması ve işlemlerin yapılabilmesi amacıyla mikroc derleyici kütüphanesinin Software_SPI, Software_I2C, Mmc_FAT16, EEPROM ve Glcd bileşenlerinden yararlanılmıştır. Mikrodenetleyiciye program yüklenmesi aşamasında, EasyAVR6 Deney Seti ve AVRFLASH Programmer yazılımı kullanılmıştır (Mikroelektronika, 2009, 2010). Mikrodenetleyici sistem yazılımı, besleme gerilimin verilmesiyle birlikte doğrudan çalışmaya başlamaktadır. Öncelikle aracın Uyarı/Depolama ve Tehlike limitlerinin belirlendiği çalışma kriterleri mikrodenetleyici EEPROM belleğinden okunmaktadır ve hemen sonrasında sistem üzerinde bulunan Ayar/Tab butonuna 5 sn süreyle sürekli basılıp basılmadığı kontrol edilerek Ayarlar ekranına geçiş sağlanmaktadır. Ayarlar ekranında Sistem Saati/Tarihi ile birlikte damper ve şasi eğim açılarına yönelik Uyarı/Depolama ve Tehlike alt limitleri Artırma-Azaltma butonlarından yararlanılarak değiştirilebilmektedir. Geliştirilen mikrodenetleyici yazılımında, şasi ve damper üzerine monte edilen eğimölçerler yardımıyla X-boyuna ve Y-enine olmak üzere iki eksende ölçülen eğim açıları ile birlikte hesaplanan damper devirme açısı mikrodenetleyici tabanlı olmak üzere 10 Hz frekansında sürekli olarak elde edilmektedir. Öncelikle tehlike limitlerinin, sonrasında da uyarı limitlerinin aşılıp aşılmadığı kontrol edilmekte; duruma göre, Uyarı modunda ve Tehlike modunda sesli uyarıların verilmesi sağlanmaktadır. Limitlerin aşılması durumunda, sistem saati ve tarihi okunarak gerçek zamanlı olarak elde edilen veriler hem SD bellek kartına depolanmakta hem de grafik ekranda görüntülenerek araç simülasyonu yapılmaktadır. Mikrodenetleyici programı çalışmasına bu şekilde sistemin enerjisi kesilinceye kadar bir çevrim içerisinde devam etmektedir. DUBİS e yönelik mikrodenetleyici yazılımında Konsol ve Ayarlar olmak üzere iki ayrı ekran tasarımı yapılmıştır. Şekil 7.a da görülen mikrodenetleyici konsol ekranı, aracın şasi ve damper eğim açılarının hem metinsel olarak ifade edilmesi hem de grafiksel olarak simülasyonunun yapılması amacıyla tasarlanmıştır. Bu ekranda aracın sola-sağa ve önearkaya eğim açısı ile birlikte damper devirme açısı (º) cinsinden görüntülenmektedir. Konsol ekranında ayrıca sistem saati de sürekli olarak görüntülenmektedir. Sistemin çalışmasına yönelik olarak ekranın sağ üst köşesinde verilen N, U ve T karakterleri ise sırasıyla Normal, Uyarı ve Tehlikeli çalışma durumlarını ifade etmektedir. Konsol ekranı çalışma süresince 10 Hz frekansında tazelenmektedir. Örnek olarak verilen bu konsol ekranında; saat 18:22 de araç şasisi 1 öne ve 4 sağa eğim açısında iken damper devirme açısının 45 olduğunu ifade etmektedir. Ayrıca ekranda görülen U karakteri ise, Uyarı modunda sesli ikaz verildiğini ve verilerin SD bellek kartına depolandığı anlatılmaktadır. Ayrıca sisteme yönelik çeşitli ayarların yapılması amacıyla Şekil 7.b de görülen ekran tasarımı yapılmıştır. Bu ekranda araç ve şasi eğimlerine yönelik uyarı ve tehlike alt limitleri ile sistem saat ve tarihi ayarlanabilmektedir. Ana Konsolda bulunan Ayar/Tab butonuna 5 sn süresince sürekli basıldığında Konsol/Ayarlar ekranları arasında geçiş yapılabilmektedir. Ayrıca Ayarlar ekranında iken, Ayar/Tab butonuna kısa süreli basışlar ile bölümler arasında geçiş sağlanmaktadır. Ayarlar ekranında ilgili değerlerin değiştirilmesi için de Ana Konsol üzerindeki Artırma-Azaltma butonları kullanılmaktadır. DUBİS te Ayarlar ekranında yapılan düzenlemeler sonucu belirlenen kriterlerin kalıcı olması amacıyla mikrodenetleyicinin dahili EEPROM u kullanılmaktadır.

8 (a) (b) Şekil 7. Mikrodenetleyici yazılımı (a) Konsol ve (b) Ayarlar ekranı 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Geliştirilen sistemin temelinde, aracın şasi ve damperine konumlandırılmış olan ADIS16201 model imems eğimölçerler ile mikrodenetleyici tabanlı olarak yapılan eğim açısı ölçümleri yer almaktadır. Bu ölçümlere yönelik muhtemel ölçüm hatalarının minimize edilmesi ve doğruluğun artırılması amacıyla, mikrodenetleyici yazılımı içerisinde her defasında arka arkaya 20 ölçüm yapılarak ortalama alma yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca hata düzeltme kodları ile de ölçüm sonuçlarının iyileştirilmesi yoluna gidilmiştir (Güler, 2008; Ersoy, 2009). DUBİS e yönelik kalibrasyon işlemlerinin yapılması amacıyla, 0º ve 90º de ±0,1ºdoğruluğa, 1º ~ 89º arasında ise ±0,2º doğruluğa sahip Stabila Type 96 model dijital eğimölçer cihazı kullanılarak Şekil 8 de görülen deney düzeneği oluşturulmuştur (Stabila, 2011). Deney düzeneğinde DUBİS e yönelik eğimölçer, Stabila eğimölçer üzerine sabitlenerek, 0º~90º aralığında eğim açıları için gerekli kalibrasyon işlemleri yapılmıştır. Şekil 9 da eğim açısına bağlı olarak DUBİS teki mutlak hata değişimi görülmektedir. Gerçekleştirilen sistemin yapılan testleri sonucunda; ±75º aralığındaki eğim ölçümüne yönelik ±1 maksimum ölçme hatasının olduğu anlaşılmıştır. Sistemde 75 üzerindeki açı ölçümlerinde mutlak hata 5 ye kadar çıktığından, 75 ~ 90 aralığındaki ölçümlerde güvenilirlik oldukça azalmaktadır. Şekil 8. DUBİS eğimölçer kalibrasyonuna ait deney düzeneği

9 Mutlak Hata 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,0 1,5 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,9 1, Eğim Açısı ( ) 2,3 4,5 Şekil 9. DUBİS te eğim açısına bağlı mutlak hata değişimi 4. SONUÇ VE ÖNERİLER Çalışmada, aracın şasi ve damperine yönelik X ve Y iki eksen eğim açılarının gerçek zamanlı ölçülmesi prensibine dayalı mikrodenetleyici tabanlı damper uyarı ve bilgilendirme sistemi (DUBİS) tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. DUBİS in gerçekleştirilen performans testleri sonucunda; eğim açısı ölçümlerinin ±75 aralıkta ±1 doğrulukta yapılabileceği anlaşılmıştır. DUBİS ile yapılan eğim açısı ölçümlerinde 75 nin üzerine çıkıldığında mutlak hata oranının 5 ye kadar çıkmasından dolayı, 75 ~ 90 aralıkta güvenilirliğin oldukça azaldığı tespit edilmiştir. Bu durum özellikle sistemde kullanılan eğimölçerlerin yapısal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Eğimölçer +3,3V VDD değerindeki küçük oynamaların ölçüm sonucuna yansımasından dolayı, bu gerilim değerinin sistemden etkilenmemesi amacıyla yalıtılması ve tam regüle edilmesi gerekir. Çalışma kapsamında, genellikle damperlerin maksium 60 ye kadar açılabilir olması nedeniyle, arası eğim açısı ölçümlerinde yaşanan sıkıntıların fazla bir önemi kalmamaktadır. Yapılan araştırmalar sonucu; damperli araçların marka ve modellerine bağlı olarak ebat ve ağırlık merkezleri gibi fiziksel özelliklerinin değişmesinden dolayı, araç eğim ve damper devirme açılarına yönelik olarak güvenli ve tehlikeli kullanım limit aralıklarının değişken olduğu anlaşılmıştır. Bu açıdan tüm damper üreticilerine destek sağlaması öngörülerek; DUBİS in mikrodenetleyici tabanlı yazılımının ayarlar bölümünde araca yönelik uyarı ve tehlike limitlerinin belirtilebilmesi ile sistemin damperli araçlara yönelik uygulama alanı genişletilmiş olmaktadır. DUBİS te gerekli görülen veriler gerçek zamanlı olarak SD bellek kartına depolandığından, bu sistem aynı zamanda araçlar için bir kara kutu görevini de üstlenmiş olmaktadır. Herhangi bir çarpma veya devrilme durumunda; SD bellek karttındaki veriler bilgisayar arayüz yazılımı ile incelenerek kazanın nasıl olduğu konusunda bir fikir edinilmesi sağlanmış olacaktır. Bu amaçla DUBİS e yönelik bir bilgisayar arayüzü geliştirilebilir. Bu sayede SD karta alınan veriler bilgisayar veritabanına yüklenerek, araç kullanımına yönelik ayrıntılı incelemelerin ve çeşitli istatistiksel çalışmaların yapılabilmesi için sisteme yönelik bilgisayar yazılımı desteği oluşturulabilir. Tasarlanan ve gerçekleştirilen DUBİS te, araç ve damperin eğim açıları ölçülüp gerekli hesaplamaların yapılmasıyla; öncelikle gerçek zamanlı olarak araç sürücüsüne sonrasında da ilgili kişilere geçmişe yönelik olarak gerekli bilgilendirme ve uyarılar yazılı, sesli ve grafik destekli bir şekilde verilebilmektedir. Sürücü bu bilgiler doğrultusunda damperin açık olup olmadığını, açıksa eğiminin ne derecede olduğunu, riskli bölgeye girilip girilmediğini bilebilmektedir. Bu şekilde sürücüye karar desteğinin sağlanmasıyla, hem araca yönelik

10 kullanım kolaylığı sağlanmış olmakta hem de büyük oranda kaza riski azaltılmış olmaktadır. Ayrıca bu şekilde damper üretici ve araç sahibi şirketlerin araç kullanımı ile ilgili bilgi sahibi olmaları sağlanmış olmaktadır. Bu durumun araç sürücüsünü daha dikkatli ve kontrollü olarak kullanım ve sürüş yapmaya zorlayacağı açıkça anlaşılmaktadır. Bu sayede aracın damper lift ve hidrolik pompasının daha doğru kullanımı sağlanmış olacak ve dolayısıyla ömürleri ve periyodik bakım sürelerinin uzatılmasına katkı sağlanmış olacaktır. Ayrıca geliştirilen sistem sayesinde devrilme, köprüye çarpma, aracın kötü kullanımı vb. can ve mal kaybına yol açabilecek istenilmeyen kazaların önüne geçilerek etkileri asgari düzeye indirilebilecek ve bu sayede ekonomiye önemli ölçüde katkı sağlanabilecektir. Sonuç olarak; DUBİS in sahip olduğu özellikler ve deneysel çalışmalara göre, damperli araçlar için sürücüye pratik, hızlı ve güvenilir bir şekilde karar desteğinin verilerek kullanım kolaylığının sağlanacağı açıkça görülmektedir. KAYNAKÇA Analog Devices (2006), ADIS16201 Programmable Dual-Axis Inclinometer/Accelerometer Data Sheet, Son erişim tarihi: 01 Eylül Atmel Corp. (2011), Microcontroller Solutions, Son erişim tarihi: 01 Eylül Bektaş, S. (2004), Ölçme Bilgisi (Topoğrafya), II. Baskı, Catsoulis, J. (2005), Designing Embedded Hardware, Second Edition, O'Reilly Media, Inc., ISBN: Dilmaç, M., Ceren, M. ve Karakuş, S. (1990), Damper Kaldırma Mekanizmasının Optimum Tasarımı, Mühendis ve Makine, Cilt:31, Ersoy, H. (2009), Kalibrasyon nedir? Yararları ve Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar, Standard Dergisi, 48 (569): Güler, İ. (2008), Biyomedikal Enstrümentasyon Ders Notları, Ankara, Gürdal, O. (2000), Algılayıcılar ve Dönüştürücüler, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, Kaplan, H. ve Dölen, M. (2003), Mikro-Elektro-Mekanik-Sistemler (MEMS): Üretim Teknikleri, 11. Ulusal Makine Teorisi Sempozyumu, Gazi Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi. MicroChip (2011), Home Page, Son erişim tarihi: 01 Eylül MikroElektronika (2009), mikroc PRO for AVR 2009 User Manuel. MikroElektronika (2010), EasyAVR Development System User Manuel MikroElektronika (2011), Son erişim tarihi: 01 Eylül Stabila (2011), Dijital Su Terazileri, Son erişim tarihi: 01 Eylül T.S.E. (2010), İnşaat ve Kazı Makinaları Güvenlik Bölüm 6: Damperli Kamyonlar İçin Özellikler, TS EN A1, ICS Wikipedia (2011), Serial Peripheral Interface Bus, Serial_Peripheral_Interface_Bus. Son erişim tarihi: 01 Eylül XIAMEN Precise Display Co. Ltd. (2011), Precise&Display, PGM12864B GLCD Datasheet.