Systemarchitektur

Autor: SDE Team 2021/2022

Betreuer: Ulrich Schneider

Darstellung der Systemarchitektur

Einleitung

Dieser Artikel beschreibt den generellen Aufbau des Carolo Cup Fahrzeugs. Diese Seite erleichtert den Einstieg in das Projekt und dokumentiert sowohl die Software als auch die Hardwarebausteine.

Software

Online Modell

Online Modell der Software

Offline Modell

Offline Modell der Software
Darstellung der Simulation
Ermittlung Spurpolynom

Anleitung

Das autonome Fahrzeug kann mithilfe von MATLAB Simulink simuliert werden. Dazu ist es wichtig, in der start.m-Datei den Parameter Schalter_offline für die Simulation auf 1 zu setzen. Zur Simulation verschiedener Fahrbahnformen kann der Parameter PAR_Modi_Schalter_Fahrbahn_int verändert werden. Des Weiteren lässt sich über den Parameter Simulinkmodus der entsprechende Fahrtmodus auswählen. Diese sind BSF und AEP. Bei AEP kann zwischen dem reinen suchen einer Parklücke und dem zusätzlichen einparken unterschieden werden. Der Fahrtmodus BSF kann mit und ohne Hindernissen auf der Fahrbahn simuliert werden. Über den Parameter BsfVx_VxMax_f64 kann die maximale Längsgeschwindigkeit eingestellt werden. Um das Modell zu starten muss die oben erwähnte start.m-Datei ausgeführt werden. Im Anschluss öffnet sich das Simulink-Modell, welches dann separat gestartet werden muss. Wenn zuvor in der stop.m-Datei Skripte zur Darstellung in einem Plot-Fenster aufgerufen werden, öffnet sich nach Beendigung des Simulink-Modells die entsprechende Figure.

Hardware

Fahrzeug 1

Elektrische Konstruktion

Sensoren

Allgemeine Artikel:

Infrarotsensoren
Die Infrarotsensoren dienen der Positionserfassung bzw. Abstandsmessung von Objekten im Umfeld des Fahrzeuges. In Kombination mit dem Hall- und Gyro-Sensor werden die Infrarotsensoren für den Einparkalgorithmus verwendet. Erweiterte Informationen zum Einsatz und zur Funktion sind im Artikel Infrarotsensoren zu finden.

• Infrarotsensoren
• Infrarot Sensor Hardware-Anbindung

Hall Sensor

Der Hall-Sensor befindet sich am Antriebsmotor. Mithilfe des Hall-Sensors sollen die aktuelle Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und die zurückgelegte Strecke bestimmt werden. Die Bestimmung der Geschwindigkeit und Fahrtrichtung sind wesentliche Bestandteile des Regelkreises der Bahnplanung und Spurführung. Die Messung der zurückgelegten Strecke wird für die Bestimmung der Parklückengröße benötigt. Die weiteren Details der Hardware, sowie das physikalische Messprinzip sind in dem Artikel Hall-Sensor beschrieben.

• Hall-Sensor
• Hall Sensor Hardware-Anbindung

Gierratensensor

Der Gierratensensor (oder auch Gyrosensor bzw. Drehratensensor) des Autonomen Fahrzeugs stellt unter anderem einen Teil der Einparksensorik dar, die Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgt über diesen.

• Gierratensensor.
• Gyro Sensor Hardware-Anbindung

Taster

Hier findet man eine Erläuterung zum Taster

• Taster

Kamera

Hier findet man eine Erläuterung zur Kamera

• Kamera

Laser Scanner

Hier findet man eine Erläuterung zum Lidar

• Objekterkennung mit LiDAR-Sensor

Artikel Messketten:

In diesem Abschnitt sind Artikel für die Sensoren aus der Sichtweise einer Messkette beschrieben. Die Artikel beschreiben den Weg der Eingangssignale bis hin zur Verwendung der Variablen im Simulink Modell und zeigen dabei auch mögliche Fehlerquellen auf.

• Abstandssensorik
• Taster
• Lenkwinkel
• Messkette Gierratensensor
• Messkette Laengsgeschwindigkeit
• Kamera
  • Spurpolynom
• Messkette LiDAR

Mechanische Konstruktion

Konstruktion & Gesamtaufbau

• Konstruktion und Gesamtaufbau

Fahrzeug 2

Mechanische Konstruktion

Cad Modell

---

→ zurück zum Hauptartikel: Praktikum SDE