Lichtsteuerung
Ziel dieses Spezialthemas ist die Steuerung der Lichtanlage gemäß §54 StVO [1]. Als Inputs werden hierfür die Fahrsignale für das Gas und den Lenkwinkel benötigt.
Projektteam
Allgemeines
Die Fahrzeugbeleuchtung besteht aus folgenden LED's:
| Verbauposition | Front | Heck | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Blinker: | Links | Rechts | Links | Rechts | |
| Fahrlicht: | Links | Rechts | |||
| Rückfahrlicht: | Links | Rechts | |||
| Bremslicht: | Links | Rechts | Mitte | ||
Diese einzelnen LED's werden zur Steuerung zu Gruppen zusammengefasst, welche folgende Funktionen haben:
| Gruppe: | Blinker Links | Blinker Rechts | Bremslicht | Fahrlicht | Rückfahrlicht | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LEDs: | Front Links |
Heck Links |
Front Rechts |
Heck Rechts |
Heck Rechts |
Heck Links |
Heck Mitte |
Front Links |
Front Rechts |
Heck Links |
Heck Rechts |
|
| Funktion: | Richtungsänderung nach Links | Richtungsänderung nach Links | An bei aktiven Bremseingriffen | Immer an | An bei v < 0 m/s | |||||||
| Warnblinken (Einparken beendet) | ||||||||||||
Die aktuelle Pinbelegung der DS1104 ist dem Pinbelegungsplan im SVN ( Dokumentation\Systemarchitektur\DS1104 - Adapterkabel - Pinbelegungsplan.xlsx ) zu entnehmen.
Schaltung
Berechnung
Ein IO-Pin der DS1104 darf maximal mit 5mA belastet werden, pro LED sind aber 20-25mA nötig. Deshalb wird eine Transistorstufe dazwischengeschaltet. Es wurden Transistoren vom Typ BC337-400 ausgewählt, da diese bereits im Inventar des Mechatroniklabors vorhanden sind. Der Basiswiderstand berechnet sich wie folgt:
Gerundet auf Widerstandswerte der E12-Reihe ergibt das einen Basiswiderstand von 3.9kOhm.
Für die LED's sind keine zusätzlichen Vorwiderstande notwendig, da es sich um LED-Module mit integrierten Vorwiderständen für 5V handelt.
Schaltplan
Der Schaltplan des Lichtmoduls ist Teil des Schaltplans der Adapterplatine.
Platinenlayout
Logik
Die Logik wurde im Simulinkmodell implementiert. Sie befindet sich im Modell unter "AKT - Aktoren" und ihre Signale liegen für das offline Modell auf dem Bus unter dem Bereich "Akt_LED*_f64" mit dem jeweiligen Namen anstelle des *.
Blinken
Die Blinklogik orientiert sich am Eingang "FAMO_LwSoll_f64" welcher im ersten Schritt einen downsample auf eine Simulationsfrequenz von f= 2Hz. Anschließend wird der Lenkwinkel mit einem Schwellwert verglichen, wodurch boolscher Wert ermittelt wird, welcher bestimmt, ob die jeweilige Richtung blinken soll oder nicht. Durch eine AND-Verknüpfung mit einem kontinuierlichen Signal, welches in einer Frequenz von f = 2Hz zwischen den Zuständen 0 und 1 wechselt, kann ein Blinksignal für die Linke und Rechte Seite erzeugt werden. Dieser Zusammenhang ist im folgenden Bild abgebildet.
Fahranzeiger
Die Entscheidung für die Signale der Fahranzeige basiert auf dem Signal "FAMO_VxSoll_f64". Zuerst wird bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt befindet. Dies passiert durch Vergleichen der Geschwindigkeit mit 0. Ist die Geschwindigkeit kleiner 0, so wird das Rückfahrlicht aktiviert. Das gleiche Signal wird auch für die Entscheidung über das Bremssignal verwendet. In jedem Zyklus wird die aktuelle Geschwindigkeit mit der letzten Geschwindigkeit verglichen, ist die letzte Geschwindigkeit größer, wenn das Fahrzeug geradeausfährt, oder kleiner, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, so wird das Bremssignal aktiviert. Die Entscheidung welcher Fall gerade beachtet wird, wird über einen nachgelagerten Schalter ausgewählt, welcher als Umschalter das Signal des Rückfahrlichts benutzt. Der Zusammenhang ist im folgenden Bild abgebildet.
