Fahrzeughardware - Wagen 2

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Übersicht

• 

  Abbildung 1: Fahrzeug 2

Systemstruktur

Systemarchitekur

• 

  Abbildung 2: Systemstruktur des 2. Fahrzeuges

Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme des Fahrzeugs kann mittels des Inbetriebnahme_Tests.docx vorgenommen werden. Hierbei beschreibt das Dokument alle notwendigen Schritte und Informationen, wie:

• Die benötigten Files und wo diese zu finden sind,
• Die Handhabung der Akkus,
• Das Testen der Sensoren und Aktoren mittels ControlDesk,
• Die benötigten Oberflächen in ControlDesk,
• Das Testen der Fahrzeugkamera

und vieles mehr.

Falls die Informationen über die Handhabung der Akkus, wie bspw. das Laden derer, wie im Dokument beschrieben nicht ausreichen sollte, kann der folgende Artikel zu Rate gezogen werden: Akkus messen und laden

Weitere Informationen zum Ein- und Ausschalten des Fahrzeuges anhand des Fahrzeugs 1 finden Sie unter: Fahrzeug hoch-/runterfahren.

Dokument und nützliche Artikel

• Inbetriebnahme/Tests Dokument
  
• Signalverarbeitung
  
• Akkus messen und laden
  
• Akkus aufladen
  
• Fahrzeug hoch-/runterfahren
  

Gesamtaufbau

Das Fahrzeug basiert auf einem normalen 1:10 RC-Fahrzeug der Firma LRP. Auf dessen Grundgerüst ist ein DS1104 R&D Controller Board der Firma DSpace installiert, mit welchem alle angebrachten Sensoren verbunden sind. Über einen VGA-Anschluss an der Front des Fahrzeugs hinter dem Laserscanner kann der Boardcomputer mit einem Monitor verbunden werden.

Insgesamt besteht das Fahrzeug aus einzelnen Baugruppen. Die allgemeine Grundlage bildet die Grundplatte, auf der das Mainboard und die weiteren Baugruppen befestigt ist. Die Grundplatte ist an dem Grundgerüst des gewöhnlichen RC-Fahrzeuggestells befestigt.

nützliche Links

• 1:10 RC-Fahrzeug Korpus
  
• DSpace DS1104 R&D Controller Board
  

Fahrzeuggestell

• 

  Abbildung 3: Fahrzeuggestell des Fahrzeugs

Maße

• 

  Abbildung 4: Abmessungen des Fahrzeugs in der Draufsicht

• 

  Abbildung 5: Abmessungen des Fahrzeugs in der Seitenansicht

Position der Sensoren

Die Sensoren des Fahrzeuges gliedern sich wie folgt:

• Vier IR-Sensoren (zwei an einer Seite und zwei am Heck des Fahrzeuges),
• Eine Kamera,
• Ein LiDAR,
• Hall-Sensoren im Motor,
• Ein Gyro zum Messen der Gierrate um die z-Achse auf der Platine.

• 

  Abbildung 6: Überblick über die Sensoren des Fahrzeugs in der Draufsicht

• 

  Abbildung 7: Überblick über die Sensoren des Fahrzeugs mit der Sicht auf die Rückseite

• 

  Abbildung 8: Überblick über die Sensoren des Fahrzeugs in der Seitenansicht

Power Panel

Über das Powerpanel am Heck des Fahrzeuges können:

• Die Fahrmodi eingestellt,
• Das Fahrzeug ein- und ausgeschaltet,
• Die Akkuunterstützung zugeschaltet,
• Die Akkuspannung mittels des Akkutesters gemessen
• Das PC-Netzteil verbunden werden.

• 

  Abbildung 9: Power Panel auf der Rückseite des Fahrzeugs

Test Kamera

• 

  Abbildung 10: Test Kamera des Fahrzeugs

Sensoren und Aktoren

Im Folgenden werden alle relevanten Artikel für jeden Sensor und Aktor des Fahrzeugs aufgelistet.

Kamera

• Basler GigE
  

Gierraten Sensor

Im Gegensatz zum alten Wagen_1 sind im Wagen_2 und Wagen_3 ein LPY530AL Gyro verbaut, dieses ist Baugleich zum LPY510AL welches im alten Wagen verbaut ist.
Es befindet sich entweder direkt auf der Adapterplatine verbaut wie auf dem alten Wagen, oder auf einer Adapterplatine von der Firma Sparkfun.
Der Unterschied ist das der LPY530AL 300°/s kann und der LPY510AL 100°/s.

Einbauposition

Der Gierratensensor ist im gelben Rechteck auf der Hauptplatine des Wagens der sogenanten Adapterplatine verbaut. Die Steckposition der Sparkfunplatine befindet sich direk da drunter.

• 

  Abbildung 5: Position des LPY530Al Gyros auf der Adapterplatine .

• Gyro Breakout Board - LPY530AL Dual 300°/s
  
• Datenblatt LPY530AL
  
• Schematik vom Breakout Board
  
• Analyse Gierrate
  
• Gierrate
  
• Messkette Gierratensensor
  

Infrarot-Abstandssensoren

• Sharp IR Abstandssensor
  
• Abstandssensorik
  
• Sharp Sensor
  

Hall-Sensoren

• Hall-Sensor
  
• Signalverarbeitung
  
• Messkette Längsgeschwindigkeit
  

LiDAR

• Hokuyo LiDAR
  

Taster

• Messkette Taster
  
• SenTaster
  

Fernbedienung

• Fernbedienung
  
• Antrieb und Fernbedienung
  

Motorsteuergerät

• LRP Motorsteuergerät
  

PC Mainboard

Hersteller Supermicro Modell: X11SCV-Q

D:\SVN_test\SDE_Pratktikum\trunk\Literatur\Datenblätter\Wagen_2023\Mainboard

Mini ATX Netzteil

Hersteller: Modell: M4-ATX-HV

D:\SVN_test\SDE_Pratktikum\trunk\Literatur\Datenblätter\Wagen_2023\Netzteil

• 

  Abbildung 11: Anzeige der Betriebsspannungen des Mainboards direkt in Windows.

Literatur

[HeSch09] Hesse, Stefan; Schnell, Gerhard: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation, Auflage 4; Wiesbaden, 2009

[KlCD12] Klein, Daniel; Carolo_Doku_2012: Die Hallsensorik, S.174 ff., Lippstadt, 2012

---

→ zurück zum Hauptartikel: Praktikum SDE
→ zu erstem Fahrzeug: Fahrzeug 1