Visualização de dados em tempo real para veículos de competição com ênfase na melhor volta

Abstract

Diversas associações e empresas promovem competições universitárias na área automotiva visando desenvolver as habilidades dos estudantes de graduação e aproximá-los de situações presentes no mercado de trabalho, como a Fórmula SAE, Baja SAE e Shell Eco-Marathon Brasil. Nessas competições, os pilotos das equipes universitárias precisam otimizar o tempo gasto para vencerem os desafios, para isso, possuem diversos recursos para coletar os dados ao longo da prova e analisar os erros e acertos durante a corrida. Contudo, esses dados são, geralmente, apresentados em números ou em gráficos que podem dificultar a tomada de decisão rápida pelo piloto das equipes de competição, viabilizando somente a análise posterior das informações. Por isso, é importante buscar uma forma de demonstrar, de maneira clara e direta, os dados recebidos pelo sistema para o piloto do carro da equipe de competição, de maneira que escolha os dados que considera importante para as decisões que serão tomadas, pois, enquanto o condutor dirige, é necessário que essas escolhas sejam feitas de forma célere. Mostra-se nesse trabalho de conclusão de curso o desenvolvimento de uma simulação que apresenta, em tempo real, as decisões tomadas pelo piloto na melhor volta, quando esse estava naquela posição da pista, além de informar se a velocidade estava acima ou abaixo da atual, melhorando o processo de tomada de decisão, uma vez que possui uma volta de referência. Para isso, desenvolveu-se um algoritmo para esse cálculo, foi definido um padrão de comunicação para o recebimento das informações e mantém-se em memória a melhor volta para apresentação ao piloto, até que haja uma volta melhor para se tornar referência. O sistema foi avaliado qualitativamente e os resultados mostram que o sistema pode melhorar o desempenho do piloto através do acesso fornecido aos dados do veículo. Também avaliou-se quantitativamente através de um protótipo, onde houve erros em 5,26% dos pontos da volta de teste.

Several associations and companies promote university competitions in the automotive field to develop undergraduate students' skills and bring them closer to real-world scenarios, such as Formula SAE, Baja SAE, and Shell Eco-Marathon Brazil. In these competitions, the university team drivers must optimize the time spent overcoming challenges. To achieve this, they have various resources to collect data during the race and analyze successes and mistakes afterward. However, this data is usually presented as numbers or graphs, which can impact the driver's ability to make quick decisions during the race, enabling only post-race analysis of the information. Therefore, it is crucial to find a way to clearly and directly display the data received by the system to the competition team's driver, allowing them to choose the most relevant information for decision-making. While driving, the driver must make these choices swiftly. The purpose of this final graduation project is to develop an simulation that displays, in real-time and from a first-person perspective, the decisions made by the driver during the best lap, showing their position on the track and indicating whether the current speed is higher or lower than the reference. This aids decision-making by providing a benchmark lap as a reference. To achieve this, an algorithm was developed for this calculation, a communication standard was defined for receiving the information, and the best lap is stored in memory to present to the driver until a better lap is completed and becomes the new reference. The system was qualitatively evaluated, and results demonstrate that it can improve driver performance by providing access to vehicle data. Quantitative evaluation through a prototype revealed errors in 5.26% of the test lap points.