BSF - Anforderungen an die Längsregelung

Autor: Alessio Cebeci
Betreuer: Prof. Schneider

Einleitung

In diesem Artikel geht es um die Anforderungen, die Umsetzung / Optimierung und Testen der Module der Längsregelung.

Anforderungen

In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Anforderungen erläutert. Zunächst werden die Anforderungen an das Team Längsregelung erläutert. Anschließend werden die zu erwartenden Funktionalitäten der Längsregelung aufgelistet.

Abbildung 1: Anforderung an die Längsregelung

Abbildung 2: Anforderung an die Längsregelung

Abbildung 3: Anforderung an die Längsregelung

Pflichten des Teams Längsregelung

In Abbildung 1 sind die Pflichten zu sehen, die zum Meilenstein 2 am 25.06.2020 im Bereich Längsregelung zu erledigen sind. Dies beinhaltet das Erstellen eines Testfall-Katalogs, um die Vollständigkeit der Funktionen der Längsregelung zu überprüfen. Des Weiteren folgen vereinzelte Implementierungen und Optimierungen in Abhängigkeit mit anderen Bereichen (Stopplinien-Verhalten, Ausweichen von Hindernissen). Im Anschluss, folgen ein Komponenten-Test (engl. Unit-) und ein Systemtest (engl. Integration-), um die Funktionalität der Module zu überprüfen.

Abbildung 4: Pflichten des Teams Längsregelung

Anforderungen an die Längsregelung (Software)

Folgende funktionale Anforderungen werden an die Längsregelung gestellt:

ID	Inhalt	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Das Fahrzeug soll bei gerader Strecke eine maximale Geschwindigkeit von 0,75 m / s erreichen	Cebeci	02.06.2020
2	Das Fahrzeug soll in Kurven abhängig von der Krümmung der Kurve die Geschwindigkeit drosseln	Cebeci	02.06.2020
3	Das Fahrzeug soll schnell beschleunigen und endschleunigen können	Cebeci	02.06.2020
4	Das Fahrzeug soll nach einem Anhaltevorgang wieder Anfahren/ Weiterfahren können	Cebeci	02.06.2020
5	Das Fahrzeug sollte bei einem Überholvorgang beschleunigen können	Cebeci	02.06.2020
6	Das Fahrzeug sollte wenn es nicht Überholen kann vor dem Hindernis stehen bleiben	Cebeci	02.06.2020

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

In dem folgendem Abschnitt, sind die Module mit deren Schnittstellen für die Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit und der Längsführung dargestellt.

Bestimmung der Soll - Geschwindigkeit

In Abbildung 5 sind die Schnittstellen der Bestimmung der Soll-Geschwindigkeit zu sehen.

Abbildung 5: Modul der Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Längsführung

In Abbildung 6 sind die Schnittstellen der Längsführung zu sehen.

Abbildung 6: Modul der Längsführung

Komponentenspezifikation

In diesem Abschnitt wird das Konzept der einzelnen Module in Form eines PAP dargestellt.

Bestimmung der Soll - Geschwindigkeit

Abbildung 7: Konzept Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Längsführung

Abbildung 8: Konzept Längsführung

Programmierung/Umsetzung

Abbildung 9: Implementierung des Moduls Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Abbildung 10: Implementierung des Moduls Längsführung

Unit-Test

Stopplinienverhalten

Hier werden die verschiedenen entwickelten Komponente getestet. Die Testergebnisse ergaben nach bestimmten Eingaben die in der unteren Tabelle zu sehenden numerische Resultate.

ID	Testfallbeschreibung	Eingänge(SenKam_StoplinieAbst_f64, SenKam_StoplinieFlag_bit)	Ausgang(BSFVx_Faktor_i8)	Erwartetes Ergebnis	Testergebnis	Testperson	Datum
1	Das Fahrzeug fährt normal, wenn keine Stopplinie erkannt wurde.	SenKam_StoplinienFlag_bit = 0, SenKam_StoplinienAbst_f64 = 0	1	Vollgas
2	Trifft das Fahrzeug bei seiner Rundfahrt an eine Stopp-Kreuzung so muss es 10cm vor der Stopplinie anhalten	SenKam_StoplinienFlag_bit = 1, SenKam_StoplinienAbst_f64 <= 10% Max_Abstand	0	Fahrzeug Stoppt
3	Das Fahrzeug fährt weiter, wenn keine Stopplinie erkannt wurde.	SenKam_StoplinienFlag_bit = 0, SenKam_StoplinienAbst_f64 existiert	1	Nicht plausibeler Fall. (Da keine Stopplinie erkannt wurde)
4	Das Fahrzeug muss im Bereich zwischen 0.1m und 1m vor der Stopplinie immer langsamer fahren.	SenKam_StoplinienFlag_bit = 1, 0<SenKam_StoplinienAbst_f64<=10	0<BSFVx_Faktor_i8<1 (Linieare Änderung)	Bremsen
5	Das Fahrzeug muss bei Stopplinienerkennung im Bereich weiter als 1m weiter normal fahren.	SenKam_StoplinienFlag_bit = 0, SenKam_StoplinienAbst_f64>10	BSFVx_Faktor_i8 = 1	Nicht unterbrochene Fahrt

Bestimmung Soll - Geschwindigkeit

Hier werden die verschiedenen entwickelten Komponente getestet. Die Testergebnisse ergaben nach bestimmten Eingaben die in der unteren Tabelle zu sehenden numerische Resultate.

ID	Testfallbeschreibung	Eingänge(SenKam_StoplinieAbst_f64, SenKam_StoplinieFlag_bit, SenKam_SpurA_f64)	Ausgang(BsfVx_VxSoll_f64)	Erwartetes Ergebnis	Testergebnis	Testperson	Datum
1	Das Fahrzeug fährt mit maximaler Geschwindigkeit, wenn keine Kurve erkannt wurde.	SenKam_StoplinieAbst_f64 = 0, SenKam_StoplinieFlag_bit = 0, SenKam_SpurA_f64 = 0	BsfVx_VxSoll_f64 = 0.75	Vollgas
2	Das Fahrzeug fährt bei einer erkannten Linkskurve, mit angepasster reduzierter Geschwindigkeit.	SenKam_StoplinieAbst_f64 = 0, SenKam_StoplinieFlag_bit = 0, SenKam_SpurA_f64 > 0	BsfVx_VxSoll_f64 < 0.75	Bremsen auf angepasste Geschwindigkeit
3	Das Fahrzeug fährt bei einer erkannten Rechtskurve, mit angepasster reduzierter Geschwindigkeit.	SenKam_StoplinieAbst_f64 = 0, SenKam_StoplinieFlag_bit = 0, SenKam_SpurA_f64 < 0	BsfVx_VxSoll_f64 < 0.75	Bremsen auf angepasste Geschwindigkeit
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Längsführung

Hier werden die verschiedenen entwickelten Komponente getestet. Die Testergebnisse ergaben nach bestimmten Eingaben die in der unteren Tabelle zu sehenden numerische Resultate.

ID	Testfallbeschreibung	Eingänge(Famo_VxSoll_f64, SenVx_vx_K_f64)	Ausgang(BsfLaengs_RegelDiff_f64, BsfLaengs_Gaspedal_Soll_f64)	Erwartetes Ergebnis	Testergebnis	Testperson	Datum
1	Das Fahrzeug fährt mit maximaler Geschwindigkeit wenn keine Kurve erkannt wurde.	Famo_VxSoll_f64 = 0.75, SenVx_vx_K_f64 = 0.75	BsfLaengs_RegelDiff_f64 = 0, BsfLaengs_Gaspedal_Soll_f64 = 0.55	Vollgas
2	Das Fahrzeug fährt bei einer erkannten Linkskurve, mit angepasster reduzierter Geschwindigkeit.	0.0 < Famo_VxSoll_f64 < 0.75, 0.0 < SenVx_vx_K_f64 < 0.75	BsfLaengs_RegelDiff_f64 < 0, 0 < BsfLaengs_Gaspedal_Soll_f64 < 0.55	Bremsen auf angepasste Geschwindigkeit
3	Das Fahrzeug fährt bei einer erkannten Rechtskurve, mit angepasster reduzierter Geschwindigkeit.	0.0 < Famo_VxSoll_f64 < 0.75, 0.0 < SenVx_vx_K_f64 < 0.75	BsfLaengs_RegelDiff_f64 < 0, 0 < BsfLaengs_Gaspedal_Soll_f64 < 0.55	Bremsen auf angepasste Geschwindigkeit
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Diskussion

Design-Review des Konzept

In Abbildung 9 und 10 die Programmschleife heraus nehmen.

Gelöst am 16.06.2020

Review : Hagen Heuer, 14.06.2020