Розроблення та дослідження мікроконтролерної системи світлових індикаторів для підвищення безпеки велосипедистів
Автор: Нижник Максим Вікторович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Нижник М. В., Керницький А. Б. (керівник). Розроблення та дослідження мікроконтролерної системи світлових індикаторів для підвищення безпеки велосипедистів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Розширена анотація Зростання популярності легкого персонального транспорту, зокрема велосипедів, у міському середовищі супроводжується підвищенням ризиків для безпеки його користувачів. В умовах інтенсивного дорожнього руху та обмеженої видимості критично важливим є своєчасне та однозначне інформування інших учасників руху про наміри велосипедиста виконати маневр або знизити швидкість. Традиційні методи сигналізації, що ґрунтуються на жестах руками, є малоефективними та можуть негативно впливати на керованість одноколійного транспортного засобу, особливо під час виконання поворотів і гальмування. Актуальність роботи зумовлена необхідністю створення автоматизованих допоміжних систем безпеки, здатних формувати світлові сигнали без участі користувача, на основі аналізу параметрів руху велосипеда. Сучасний рівень розвитку мікроконтролерних платформ, інерціальних датчиків та бездротових технологій дозволяє реалізувати компактні та функціонально гнучкі системи світлової індикації, придатні для експериментального дослідження та подальшого розвитку. Об’єктом дослідження є процес автоматичного формування світлових сигналів у системах безпеки велосипедного транспорту. Предметом дослідження є методи та засоби побудови мікроконтролерної системи світлової індикації на основі інерціальних вимірювань та бездротового обміну даними. Метою роботи є розроблення та дослідження мікроконтролерного прототипу системи світлових індикаторів для велосипедистів, який забезпечує автоматичне визначення поворотів і гальмування на основі параметрів руху. У роботі проведено аналіз проблематики безпеки керування одноколійним транспортом, методів інерціальної навігації, особливостей динаміки руху велосипеда, а також технологій бездротової передачі даних. Обґрунтовано доцільність використання кута крену як основної ознаки повороту та поздовжнього прискорення — для ідентифікації гальмування. Запропоновано архітектуру двовузлової мікроконтролерної системи з бездротовим каналом зв’язку, що поєднує сенсорний та індикаторний модулі. Наукова новизна роботи полягає у запропонованому підході до автоматичної світлової індикації маневрів велосипедиста на основі інерціальних даних, а також у розробці логіки визначення поворотів і гальмування з урахуванням фільтрації сигналів, порогових значень і часової фіксації станів. Практичним результатом є реалізований прототип системи світлової індикації, що демонструє працездатність запропонованих архітектурних та алгоритмічних рішень і може бути використаний як основа для подальших досліджень та вдосконалення систем безпеки мікромобільного транспорту. Ключові слова – велосипед, мікроконтролерна система, світлова індикація, інерціальні датчики, бездротовий зв’язок, безпека руху. Перелік використаних літературних джерел. 1. Evaluation of bicycle safety measures: A systematic review / P. Schepers et al. // Accident Analysis & Prevention. – 2019. – Vol. 131. – P. 234–249. 2. Макаренко А. В. Огляд сучасних систем активної безпеки для легкого персонального транспорту / А. В. Макаренко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія: Приладобудування. – 2023. – Вип. 64. – С. 45–51. 3. Kok M. MEMS-based inertial navigation systems and sensor fusion / M. Kok, J. D. Hol, T. B. Schon // Foundations and Trends in Signal Processing. – 2017. – Vol. 11, No. 1-2. – P. 1–153. 4. Wilson D. G. Bicycling Science / D. G. Wilson. – 4th ed. – Cambridge: MIT Press, 2020. – 496 p. 5. Fennell J. Comparison of bicycle braking performance with different brake systems / J. Fennell // International Cycling Safety Conference Proceedings. – 2018. – P. 12–18. 6. De Waard D. The measurement of drivers’ mental workload / D. De Waard. – Haren: University of Groningen, Traffic Research Centre, 2016. – 188 p.