UNIANDES, 2014
UNIANDES, 2014
INFORMACIÓN PERSONAL DEL CREADOR DE ARTÍCULO CIENTÍFICO
En el país de ecuador el Ing. Gabriel Morillo Pozo ha diseñado un simulador de conducción con electro válvulas diseñadas por el mismo, con un mecanismo de inducción de aire invertido, el mismo que se ha puesto a prueba en nuestro campus Universitario dando una efectividad del 100% en trasmisión de aire por tiempos medidos en milisegundos lo que se convierte en una investigación con el carácter porcentual del 80% superando el nivel de porcentaje de su país del 60% para proyectos de investigación , el Ing. Gabriel Morillo, ex estudiante la Universidad Regional Autónoma de los Andes Uniandes, estudiante de Doctorado en la Universidad de HARVARD de los Estados Unidos en temas relacionados con la tecnología, escritor de varios libros Electrónica Básica, Electrónica Digital e Introducción a la Robótica. Nombre: Gabriel Morillo Pozo País: Ecuador
Edad: 22 Años Estudios:
HARVARD UNIVERSITY
UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES UNIANDES
UNIANDES, 2014
SIMULADOR DE CONDUCCIÓN PARA CLUB DE AUTOMOVILISMO Y TURISMO DE IMBABURA “CATI” DE LA CIUDAD DE IBARRA. Gabriel MORILLLO.1, Lourdes SANDOVAL P. 3 1
Carrera de Sistemas, Universidad UNIANDES, Calle Flores y Salinas, Ibarra, Imbabura gabriel_murillo@hotmail.es, lulyli_jfr1422@hotmail.com
vehicular, no dejamos a un lado el método Resumen. En la actualidad los centros de enseñanza de conducción tienen mucha demanda de estudiantes y esto ocasiona inconvenientes. Es aquí donde entra una de las herramientas mencionadas
últimamente
Conducción,
es
herramientas que
decir
Simuladores un
conjunto
de de
ayudan a las estudiantes a
adquirir un mejor entendimiento en cuanto a la conducción vehicular, gracias a la capacidad de generar entornos de realidad virtual para el
analítico como al sintético, los cuales se integraron y trabajaron en base al análisis de los procedimientos para la realización del simulador de conducción. El presente proyecto está enmarcado a la línea de investigación de Automatización y Control, debido a la necesidad de utilizar diferentes herramientas para software y realización del hardware para satisfacer las necesidades de la Centro de enseñanza de conducción CATI.
aprendizaje a través de un software en conjunto con un hardware, con la intención de poder darles un entorno práctico de aprendizaje de conducción
Palabras Claves
de una manera más sencilla lo cual ayudará a tomar mejores decisiones al momento de tratar la
Simulador
Automatizar
Control
Realidad Virtual
metodología de enseñanza de los estudiantes del centro
de
conducción
vehicular.
En
la
metodología se aplicó investigación cualitativa porque sirvió para identificar las situaciones que se presentan en
el centro de enseñanza de
conducción, cuantitativa con esta se tabuló y analizó
KEYWORDS
Simulator
Automate
la información recopilada sobre los
procesos enseñanza aprendizaje de conducción Control
Virtual Reality
UNIANDES, 2014
país existe una sucursal de la misma empresa
Abstract. Today the driving schools are in high demand of
KEEGY la cual se dedica a la distribución de
students and this causes problems. This is where one of the
dispositivos
electrónicos
tools mentioned lately driving simulators, a set of tools that
simuladores
informáticos
help students gain a better understanding as to driving
estructurados. Dentro de nuestra provincia de
vehicles, thanks to the ability to generate virtual reality
Imbabura y en la ciudad de Ibarra las escuelas de
environments
for
learning
through
a
software
in
conjunction with hardware, with the intention to give them
y
también
de
de
conducción
conducción Choferes Profesionales con un
a practical learning environment driving a simpler way
simulador informático básico enfocado para la
which will help you make better decisions when dealing
verificación
teaching methodology students center vehicular driving. In
estudiante.
the qualitative research methodology was applied because
Por desconocimiento acerca de este mecanismo
it served to identify the situations that arise in the educational driving this quantitative tabulated and
de
motricidad
y
reflejos
del
de aprendizaje de conducción se suscitó algunos
analyzed the information collected on teaching-learning
problemas dentro del centro de capacitación de
processes vehicular driving, we leave aside the method the
conducción
analytical and synthetic, which are integrated and worked
aprendizaje de conducción vehicular en las
based on the analysis of the procedures for implementing
instalaciones del Club de Automovilismo y
the driving simulator. This project is part of the research of Automation and Control, due to the need to use different
vehicular,
en
el
proceso
de
Turismo de Imbabura CATI no contaba con un
tools for software and hardware realization to satisfy the
simulador de manejo lo cual es importante para la
needs of the Driving Education Centre CATI.
evaluación de los estudiantes. A su vez otro inconveniente encontrado fue acerca del número de horas del principiante de conducción para la
1. Introducción
práctica del mismo ya que solo consta con una Existen empresas que ofertan productos de simulación de conducción, pero no brinda un servicio personalizado al estudiante, no cuentan con
las
diferentes
fases
del
proceso
de
aprendizaje en la conducción vehicular, por citar un ejemplo la empresa “KEEGY” es una empresa de distribución de simuladores a nivel mundial es una empresa argentina la cual ofrece el servicio en línea para la compra de partes y piezas para realizar simuladores estructurados. En nuestro
hora diaria de manejo por el número de estudiantes a practicar y la cantidad de vehículos con la que cuenta la escuela de conducción, al tener este tipo de inconvenientes el estudiante no contaba con las habilidades necesarias de conducción. Otro percance a tratar fue acerca de la estandarización de la de la enseñanza de conducción ya que no se podía trabajar de acuerdo a las capacidades del estudiante lo que
UNIANDES, 2014
ocasiona problemas al momento de la práctica
pudo dar solución a problemas de enseñanza y
del principiante. Otro inconveniente era acerca
evaluación de los estudiantes de conducción, a
de la espera y atraso de los estudiantes para
través
realizar la prueba práctica de conducción estos
automatización y control. El objetivo de esta
problemas eran muy comunes en la escuela lo
investigación fue implementar un simulador de
que acarreaba a que el estudiante en formación
conducción en el Club de Automovilismo y
no aprenda lo necesario para el desempeño de
Turismo de Imbabura para el aprendizaje y
manejo vehicular en la ciudad.
evaluación de las pruebas de conducción de
de
la
línea
de
investigación
de
el
vehículos como a su vez también se fundamentó
limitadas herramientas
teórica y bibliográficamente los procesos de
para el aprendizaje y evaluación de las pruebas
simulación de conducción, se diagnosticó los
de
procedimientos
Como
se
mencionó
problema se reduce a
conducción
vehicular
anteriormente
del
Club
de
actuales
de
aprendizaje
y
Automovilismo y Turismo e Imbabura CATI en
evaluación para la determinación de necesidades
la ciudad de Ibarra. Dentro del objeto de estudio
y requerimientos del Club de Automovilismo y
se enfatizó sobre los procesos de enseñanza y
Turismo de Imbabura en base a todo este se
evaluación de conducción vehicular en el
desarrolló el simulador de conducción en
simulador de conducción que consistió en llevar
hardware
un proceso secuencial de los diferentes puntos de
conducción CATI. Con esto se contribuyó al
enseñanza con sus grados de dificultad para el
mejoramiento del aprendizaje y evaluación de
estudiante de la escuela de conducción, a su vez
conducción
mediante este simulador se pudo saber con
Automovilismo y Turismo de Imbabura CATI.
exactitud si el estudiante tiene las suficientes
y software para la escuela de
vehicular
del
Club
de
Por otro lado, gracias a que se puede
destrezas para realizar una práctica real. En el
encontrar
campo de acción se hizo referencia al simulador
conducción
informático de conducción que es un conjunto de
estudiante a aprender. Estas herramientas están
elementos orientados a la acción de manejar un
diseñadas para que se pueda tomar decisiones
automóvil de verdad con todas las sensaciones
importantes al momento de la estandarización de
que pueden traer el manejar un vehículo en la
enseñanza de conducción, lo cual agiliza los
realidad, generado para cubrir una necesidad u
procesos y permite un mejor aprendizaje por
objetivo, en conjunto con los procesos de
parte del estudiante.
enseñanza de conducción vehicular con esto se
soluciones
de
evaluación
de
con tecnológica y enfocadas al
UNIANDES, 2014
Este proyecto aplico investigación científica, con
sus
diferentes
métodos:
cualitativo,
cuantitativo, analítico, sintético, evidenciándose en las evaluaciones que se realizan en el simulador. A través de estos métodos se logró posibilitar
el
aprendizaje
vehicular. A demás
de
conducción
se complementó con la
metodología de programación extrema (XP) pues
2. Métodos Dentro de los métodos a utilizar se los detalla a continuación. El método deductivo podremos evidenciarlo en el análisis de los procesos internos que se realizan en la enseñanza y toma de evaluaciones de conducción y con ello obtener la información necesaria acerca del nivel de aprendizaje que tiene el estudiante.
es el más destacado de los procesos agiles de En la utilización del método inductivo se
desarrollo de software.
partirá En el aporte teórico se hizo referencia a la aplicación de la simulación
para resolver el
problema de aprendizaje y evaluación de los diferentes procesos de la conducción vehicular se hace más didáctica la instrucción por parte del estudiante y a su vez mejora las capacidades de conducción de los mismos debido los diferentes escenarios al que son sometidos para sus evaluaciones. En forma práctica el simulador de manejo fue de gran ayuda para el Club de
desde
el
conocimiento
básico
de
conducción correspondiente a los diferentes niveles de dificultad dentro del aprendizaje del mismo, también de los conocimientos básicos de realización de un simulador de conducción, luego de lo cual se seleccionará los componentes adecuados procediendo a continuación a su respectivo ensamblaje obteniendo así simulador requerido de acuerdo a los requerimientos de enseñanza
y
toma
de
evaluaciones
de
conducción.
Automovilismo y Turismo de Imbabura CATI de la ciudad de Ibarra puesto que le brinda mayor
El método cualitativo se lo empleará para ver
facilidad y control al momento de realizar las
las cualidades que tiene el proyecto para ser
prácticas y valuaciones de conducción, además
aplicado dentro de la escuela de conducción de la
ofreció ventajas a la institución porque pudo
ciudad de Ibarra. El método cuantitativo se lo
llevar
de
utilizará para la tabulación de las encuestas que
aprendizaje del estudiante. La novedad de este
serán aplicadas a los estudiantes e instructores
proyecto fue brindar un ambiente de aprendizaje
del sindicato de choferes profesionales de la
práctico y objetivo con las sensaciones reales de
ciudad de Ibarra.
un
control
eficiente
del
nivel
conducción vehicular, contribuyendo de esta manera en los procesos de las prácticas evaluaciones de conducción.
y
El método analítico se lo utilizara para descomponer los temas de estudio que están inmersos dentro de la simulación virtual para
UNIANDES, 2014
analizarlos de forma individual para emplearlos
proyectan sus estudios al desarrollo de tecnologías
de manera eficiente en el simulador informático
ágiles y de fácil adquisición aplicables para dicho
de conducción.
menester. El simulador a ser construido se
Dentro de las herramientas a utilizar tenemos encuesta y entrevista. La entrevista estará a los instructores esta se utilizara
para recolectar
información acerca de los procesos de enseñanza de manejo de automóviles y la toma de evaluaciones de las mismas en el sindicato de choferes de la ciudad de Ibarra.
convertirá en una herramienta fructífera por la facilidad de realizar una sesión de aprendizaje usando tecnología nueva, enfocada a brindar oportunidades para experimentar sin necesidad de correr un riesgo y a su vez disminuir los gastos por concepto
de
mantenimiento
en
unidades
vehiculares, funcionando como elemento didáctico indicador de debilidades y creador de fortalezas.
La encuesta se aplicará a los estudiantes e
Se posee en el mercado dos tipos de programas de
los
simulación para el efecto, uno de ellos es SIMAX
requerimientos y necesidades y mediante esto
este contiene gran cantidad de información y
realizar su implementación en el simulador
opciones para un desenvolvimiento avanzado, dado
informático de conducción de vehículos en el
que en otros países circulan vehículos de alta gama
sindicato de choferes Profesionales de la ciudad e
con variantes como: velocidad, combustible,
instructores
para
saber
con
exactitud
Ibarra.
estructura en motores, posición de volante etc. y además condiciones climatológicas propias de estos
3. Resultados
lugares, mientras en nuestro medio aún no existe la posibilidad de contar con este tipo de estándares y
Mediante el avance tecnológico y vinculación con
menesteres (ver anexo 1). Por ello y Al mismo
la comunidad nace el proyecto de una escuela de
tiempo se crean una versión más acorde al objetivo
conducción CATI para suplir las falencias,
de nuestro proyecto, con los fundamentos básicos
apuntando al mejoramiento de los problemas de
para estudiantes iniciales tanto en el manejo como
tránsito en tal virtud disminuir paulatinamente los
en la utilización de escenas en simulaciones
accidentes y fomentar la seguridad como pilar del
comunes de tránsito, dando como resultado:
diario vivir.
DRIVER TEST PRO que contiene: Aéreas de
Hoy en día se enfrenta un problema muy
entrenamiento, intersecciones, giros, redondeles,
significativo como es el paso de la parte teórica a la
túneles, compartimiento de vías, área residencial,
vivencial en carretera sin aprendizaje intermedio, al
estacionamiento,
no existir una acreditación por tal motivo los
carreteras convencionales, entre otras opciones
productores de simuladores a nivel mundial
mal
tiempo,
adelantamiento,
UNIANDES, 2014
todas a menor escala, instalando en un ordenador
4. Conclusiones y recomendaciones
se visualizará una situación de manejo. Para dar un resultado real es importante notar las características de un habitáculo por este motivo los
4.1 Conclusiones
Al no existir un lazo entre la teoría y la práctica de conducción los problemas sociales se presentan, con el mencionado simulador el practicante se adapta de forma inicial en señalética, manipulación, tiempo de reacción y estado de alerta, siendo mínima la intervención de un guía.
Los mandos como el volante palanca y pedales interactúan de forma exacta con los accionamientos producidos por el usuario y son proyectados de la misma forma visualmente, a pesar de sus extensiones en el cableado.
La generación de esfuerzos en las partes fijas y móviles se tomaron en cuenta, diseñando una estructura metálica probada en SOLIDWORKS con diversos materiales existentes en el medio ahorrando tiempo y esfuerzo, simulando cargas mínimas, máximas, torsiones, y desplazamientos, obteniendo un factor de seguridad muy relevante mayor a 2.
Acorde a las normativas DIN se dio confort, ergonomía y seguridad al módulo, de entrenamiento, por ello el practicante asimilara de mejor manera el proceso de manejo.
El proyecto de la Escuela de Conducción de la ESPEL genera la posibilidad de aplicar este simulador para la educación de los aspirantes, entonces existe una relación entre el instructor y el alumno por ello se creó una división por bloques de estudio y las clases bajo el contexto establecido en el desarrollo de las practicas usando las destrezas, métodos, recursos y evaluaciones según los formatos vigentes.
elementos más usados en el auto como: el volante, pedales,
palanca
de
cambios,
ubicados
estratégicamente dentro de este módulo tendrán las referenciales de un vehículo estándar según la norma DIN 70 020 Parte 1
(Robert, 2005, pág. 887),
produciendo un espacio cómodo afín de que el ocupante se encuentre satisfecho. De esta forma los sistemas y elementos se posicionaron en la estructurara metálica como la fibra de vidrio, diseñadas para el efecto según las especificaciones técnicas ayudado por un programa para la visualización unificada. Acostumbrando al usuario a un habitáculo con ergonomía, confort y seguridad, tal y como se lo tiene en un auto cuidando la seguridad activa y pasiva en todo momento. Los usuarios estarán inmersos en constantes evaluaciones realizadas al finalizar cada práctica que por cierto son ilimitadas, los errores cometidos serán
expuestos,
convirtiéndolos
catalogados en
y
calificados,
experiencia
positiva,
obviamente con poca ayuda o casi nula de un profesor guía. Mientras los vehículos usados para este efecto son ubicados
en
espacios
considerables,
dicho
simulador aportará con beneficios ya sea por el tamaño o funcionalidad.
UNIANDES, 2014
evitando que la evaluación tenga altos índices negativos.
4.2 Recomendaciones
El cuidado en las conexiones y cableado de comunicación, se lo debe realizar con protectores de alta robustez aislándolos de inclemencias climáticas, manipulación, corte y rotura.
El diseño del chasis como de su ergonomía y confort, exige estándares probados y aplicados bajo normativas vigentes en los vehículos actuales.
Las partes estructurales fijas y móviles sugieren mantenimiento constante evitando el deterioro, peor aún el daño de todo el sistema, más si está dispuesto para un grupo grande de personas.
Es producente estar cambiando de posición frecuentemente del volante y palanca en base a las medidas estandarizadas, puesto que en la vida real diversos son los autos que un individuo conduce. Este proyecto se enfoca solo a vehículos medianos para los restantes se podría hacer nuevos diseños tanto en su estructura, mandos y programación. Para la utilización del simulador deben ya estar claros los tipos de señales, acciones en las calles, uso de direccionales, etc.,
Por la falta de ventilación en el C.P.U. el uso diario no debe sobrepasar las quince horas, en especial si se encuentra en un ambiente cerrado.
El tiempo de utilización en práctica es ilimitado pero como este módulo de entrenamiento es para fines pedagógicos el lapso de estudio deberá ser según las horas clase.
Referencias Bibliográficas [1] CLUB DE AUTOMOVILISMO Y TURISMO DE IMBABURA CATI. Manual para la formación de conductores no profesionales, Ecuador, 2008, p.2 – 45. [2] PARERA, ALBERT. Limitaciones del conductor y del vehículo, Marcobo, México, 1992, p. 45 - 86. [3] GOMES MORALES, Tomas. Elementos estructurales del vehículo, España. Parafino. 2001, vol. 1, p. 23- 32 [4] JM ALONSO. Técnicas del automóvil, España. Parafino, 2002., vol. 7, p. 18 [5] ÁGUEDA CASADO, Eduard. Fundamentos tecnológicos del automóvil, Thompson España 2002., vol. 1, p. 23. [6] DEXTRE, Juan Carlos. Nuevos paradigmas para la seguridad vial. Universidad Católica del Perú. [7] BOSCH, Robert GmbH. Manual de la técnica del automóvil, Bosch, Alemania, vol. 4. [8] MANUAL CEAC DEL AUTOMOVIL. Ceac S. A., España, 2003, p. 644
[1] Jimmy Wales, Procesos de Conducción, Wikipedia,[Online] Cited 2009. Available at: http://es.csharp-online.net/ proceso de conducción