Vaatimusten määrittely

[edellinen sivu] [seuraava sivu] [sisällysluetteloon] [etusivulle]

Välttämättömät ominaisuudet
Toivottavat lisäominaisuudet
- Käyttöliittymä
Ympäristön asettamat vaatimukset

Vaatimusten määrittelyn lähtökohtana on suunniteltavan laitteen käyttötarkoitus. Kun käyttötarkoitus tiedetään, voidaan määritellä ominaisuudet, jotka ovat välttämättömiä tarkoituksen toteuttamiseksi, sekä sellaiset ominaisuudet joilla saavutetaan lisäarvoa tuotteelle. Jälkimmäisistä rajataan toteutettaviksi ne, joiden toteuttaminen on mahdollista asetettujen parametrien puitteissa (esim. valmistuskustannukset).

Tämän järjestelmän tehtävä on periaatteessa hyvin yksinkertainen:

Laite laskee pulsseja ja mittaa niiden taajuuden sekä esittää näytöillä tuloksia, jotka saadaan muodostettua mittauksista laskutoimituksilla.

Välttämättömät ominaisuudet

Purjeveneiden katsastussääntöjen [SPL95] mukaan lokin "on mitattava ainakin veneen kulkema matka". Muista ominaisuuksista ei siis ole sanottu mitään, eikä myöskään sitä millä tarkkuudella matka mitataan.

Käytännössä laitteen on mitattava ainakin

Veneen kulkema matka, mielellään 0.01 merimailin tarkkuudella (merenkulussa käytettyjä mittayksiköitä on esitelty liitteessä merenkulun yksiköitä)
Matkan mittauksessa tarvitaan vähintään yksi nollattava mittari ("trippimittari") kokonaismatkaa mittaavan laskurin lisäksi.
Veneen nopeus, mielellään 0.01 solmun tarkkuudella.

Matkamittarien lukemat eivät saa nollautua, vaikka laitteesta katkaistaisiin sähköt yllättäen.

Edellä olevien ominaisuuksien toteuttamiseksi laitteessa on oltava

Liitäntä pulssianturiin
Vähintään kaksi vähintään nelinumeroista numeronäyttöä.

Käytännössä laite on sijoitettava siten, että mitatut arvot ovat luettavissa veneen ohjauspaikalta kaikissa olosuhteissa. Tämä tarkoittaa ainakin laitteen näyttöjen sijoittamista ulkotiloihin, joissa vallitsevat "meriolosuhteet". Laitteen on siis oltava koteloitu siten, ettei vesi ja kosteus pääse vaikuttamaan sen toimintaan. Näyttöjen on myös oltava kooltaan riittäviä.

Toivottavat lisäominaisuudet

Edellä lueteltujen välttämättömien ominaisuuksien lisäksi listattiin joukko ominaisuuksia, joiden toteuttamiseksi tarvitaan vain enemmän ohjelmistoa:

Hetkellisen nopeuden lisäksi pidemmän aikavälin keskinopeus (esim. 1 min, 5 min, keskinopeus lähdöstä lukien). Näiden avulla voidaan myös esittää keskinopeuden muutos vastaavilla ajanjaksoilla.
Nollattavia matkamittareita saisi olla useampia eri tarkoituksia varten: esim. matka lähtösatamasta, tänään kuljettu matka ja matka tänävuonna (purjehduskauden alusta).

Yleisesti ottaen vain ohjelmiston avulla tehtävät lisäominaisuudet eivät nosta laitteen valmistuskustannuksia, elleivät ne vaadi suuremman muistin käyttämistä tms. Suunnittelukustannuksia ne tietenkin lisäävät ja vaikuttavat sitäkautta kokonaiskustannuksiin.

Toinen lista syntyi ominaisuuksista, jotka edellyttävät lisäyksiä laitteistoon, ja siten nostaisivat sarjavalmistuksessa yksikkökustannuksia:

Kello, josta saadaan myös päivämäärä. Tämä edellyttäisi patterivarmistetun kellopiirin sisällyttämistä laitteeseen.
Kello mahdollistaa myös aikaan perustuvat hälytystoiminnot, jos laitteeseen lisätään summeri tai vastaava.
Kaksinkertaiset näytöt: Ulkona olevia näyttöjä vastaavat näytöt veneen sisällä. Markkinoilla olevissa laitteissa on yleensä vain yksi näyttöyksikkö, joka sijoitetaan ulos. Hienoimpiin laitteisiin on mahdollisuus liittää sekundäärinen näyttöyksikkö esim. sisäkäyttöä tai toista ohjailupistettä varten.
Moottorin käyttötuntimittari on apumoottorin huollon kannalta tarpeellinen laite, joka on helppo toteuttaa saattamalla moottorin virtalukon tila ohjelmallisesti luettavaksi.
Sarjaliitäntä muihin laitteisiin liittämistä varten.
Sarjaliitäntä mahdollistaisi myös vene-elektroniikan NMEA-standardiväylän tukemisen.
ROM-muistiin talletetun ohjelmiston päivitysmahdollisuus laitetta irroittamatta tai avaamaatta; käytännössä kätevintä järjestää em. sarjaliitännän kautta (edellyttää esim. FlashROM-muistin käyttämistä).

Koska tässä työssä kustannusten säästäminen ei ollut keskeisiä tavoitteita, oli helppo päättää toteuttaa kaikki yllä luetellut ominaisuudet (mikäli se ei osoittautuisi jonkin osalta turhan vaikeaksi).

Käyttöliittymä

Edellä oleva lista sisältää runsaan joukon ominaisuuksia, joiden ohjaamiseen ja valitsemiseen tarvitaan helppokäyttöinen käyttöliittymä. Pelkästään näytöillä esitettäviä tietoja on niin paljon, ettei voida kuvitella käytettävän vastaavaa määräänäyttöjä, vaan esitettävien tietojen valitseminen on oltava mahdollista.

Käyttöliittymän toteutusta ei juurikaan suunniteltu vaatimusten määrittelyn yhteydessä, vaan erilaisia mahdollisuuksia vain kirjattiin ylös myöhempää valintaa varten. Harkittavana olivat mm:

Numeronäppäimistön käyttäminen, jolloin laiteen ohjaaminen tapahtuisi numerokoodien avulla. Kyseeseen olisi tullut lähinnä vesitiivis kalvonäppäimistö, joko 3*4 tai 4*4 näppäimistömatriisi.
Kierrettävän valintakytkimen käyttäminen esitettävien tilan valitsemiseen ja yhden tai kahden kuittauspainikkeen käyttäminen tilojen vaihtamiseen.
Muutamien "toimintonäppäimien" käyttäminen siten, että näppäinten merkitys on vaihtuva. Voimassa oleva merkitys kerrotaan ohjausnäytöllä, jonka alla näppäimet sijaitsevat.

Tarjolla olleista vaihtoehdoista valittiin lopulta viimeisin. Toteutuksessa käytetään ohjausnäyttönä nelirivistä, 20 merkkiä rivillä esittävää LCD-näyttöä, jonka alin rivi on varattu näppäinten merkityksen kuvaamiseen. Näppäimiä on näytön alla neljä.

Ennen käyttöliittymätyypin lopullista valitsemista kokeiltiin myös numeronäppäimistön käyttämistä. Siitä kuitenkin luovuttiin, koska tässä sovelluksessa ei ole varsinaista tarvetta numeroiden syöttämiseen eikä toimintatapa vaikuttanut hyvältä.

Ympäristön asettamat vaatimukset

Edellä mainitun meriolosuhteiden aiheuttaman kotelointiongelman lisäksi purjevene asettaa yhden erittäin tärkeän, kaikkeen suunnitteluun vaikuttavan käyttöympäristövaatimuksen:

Laitteen virrankulutuksen on oltava mahdollisimman alhainen. Purjeveneessä saadaan sähköä akusta, jota ladataan moottorilla, jota käytetään vähän. Sähkön loppuminen on potentiaalinen ongelma, jota ei pidä tehdä todennäköisemmäksi.

Virrankulutuksen minimointi tarkoittaa käytännössä CMOS-tekniikkaan perustuvan laitteiston käyttämistä. CMOS-tekniikkaa käytettäessä taas laitteiston kellotaajuus vaikuttaa suoraan verrannollisesti virrankulutukseen, joten prosessorin kellotaajuus kannattaa laskea niin alas kuin vain on mahdollista. Prosessorin kellotaajuuden minimointi asettaa tietysti ohjelmistolle vaatimuksia, joten tässä tapauksessa ympäristövaatimuksien asettamista virrankulutusehdoista voidaan suoraan johtaa ohjelmistovaatimuksia. Pienimmän mahdollisen kellotaajuuden selvittämiseksi joudutaan selvittämään laitteelle asetettavat reaaliaikavaatimukset jo suunnittelun alkuvaiheessa.

Näyttöinä tulevat kyseeseen vain LCD-näytöt niiden muita näyttötyyppejä pienemmän virrankulutuksen takia.

Periaatekuva laitteistosta veneessä

Alla olevassa kuvassa näkyvät laitteiston tärkeimmät osat: Vesitiiviiseen koteloon ulos sijoitettu näyttöpaneli, veneen sisälle sijoitetut kaksoisnäytöt ja käyttöliittymä, sekä veneen pohjaan asennettu anturi, jona käytetään vanhan lokin anturia.

Siipiratasanturi sijaitsee kölin etupuolella, jotta veden virtaus anturin kohdalla olisi mahdollisimman tasainen.

[edellinen sivu] [seuraava sivu] [sisällysluetteloon] [etusivulle]

[versio 1.6, 1996/03/10 20:08:32] [Lähetä palautetta Laurille]