Softwarearchitektur des Fahrzeugs

Autor:

M.Anas Habbaba (Diskussion) 18:42, 28. April. 2020 (CET)

Lihui Liu (Diskussion) 18:42, 28. April. 2020 (CET)

Einleitung

In diesem Artikel "Softwarearchitektur des Fahrzeugs" geht es um Beschreibung der Softwarearchitektur des Fahrzeugs CaroloCup. Im Kapitel Parameterdateien wird auf die Parameter eingegangen, die gebraucht werden, um Simulinkmodell einzuführen. Im nächsten Kapitel wird der Datenfluss in beiden Modi beschrieben. Die Modi sind Offline-Modus und Online-Modus. Im Offline-Modus wird das ganze Fahrzeug simuliert, ohne echte Bestandteile. Durch Online-Modus wird das Fahrzeug, das es gibt, durchgeführt. In dem Modus werden die Daten von echten Sensoren gemessen.

Parameterdateien

Die Parameterdateien befinden sich in Ordner SVN/Software/CaroloCupFahrzeug/parameter. In den Parameterdateien handelt sich um die Parameter, die für Realisierung der Funktionen des Fahrzeugs benötigt sind. In diesem Kapital werden die Parameter in drei Unterkapitel eingeteilt. Parameter in Online-Modus, Offlinemodus und gemeinsame Parameter.

Parameter im Online-Modus

In dem Kapitel geht es um die Parameter, die nur im Online-Modus benötigt sind

param_AKT_online

param_AKT_online.m ist für AKT-Aktoren-Online. Die Parameterdatei stellt die Parameter zur Ansteuerung der Aktoren. Die Parameter führen zur Steuerung des Lenkwinkels, Gaspedals sowie zum Schutz des Fahrzeugs im Online-Modus. Im Folgendem ist der Quelltext der Parameterdatei param_AKT_online zu sehen.

%%%
%%% Parameterdatei für AKT - Aktoren - online
%%% Carolo-Cup-Fahrzeug
%%%
%%% Hochschule Hamm-Lippstadt
%%%

global PAR_CAR_max_Lenkeinschlag_alpha_rad_f64

%% Lenkwinkel
% Kennlinie für Pulsweite_Lenkwinkel zu mittlerem tatsächlichen Lenkwinkel
% an den Vorderrädern
PAR_LookUpLwY_f64 = [0.84 0.097 0.11 0.12 0.13]; %FEHLER: Hier fehlen noch x-Werte! Anzahl x-Werte = Anzahl y-Werte!!! 0.12 0.13 ergänzt
PAR_LookUpLwX_f64 =[-0.02 -0.01 0 0.01 0.02];

%% Pararmeter Gaspedalstellung
PAR_LookUpGaspedal_f64 = [-1 0 1];
PAR_LookUpPWMSignalGas_f64 = [0.0741 0.09144 0.1292]; 

%% Gradientenbegrenzung des Gaspedal-PWM-Ausgangs (Delta pro Schrittweite?)
%riesiger Wert für Gradientenbegrenzung, um diese abzuschalten. Denn: die
%Fernbedienung übermittelt noch kein richtiges Signal, mit dem "normal"
%gefahren werden könnte. Warum ist noch unklar. Deshalb:
%Gradientenbegrenzung erstmal weglassen.
PAR_AktRtiPwm_GradbegrenzRising_f64 = 100000; 
% PAR_AktRtiPwm_GradbegrenzRising_f64 = 0.01/1000;
% für die fallende Flanke ist der gleiche Wert verwendet (siehe
% Simulinkblock)

%% Radiant in Lenkwinkel PWM
PAR_LookUpLenkwinkel_f64                  = [-PAR_CAR_max_Lenkeinschlag_alpha_rad_f64 0
PAR_CAR_max_Lenkeinschlag_alpha_rad_f64];
PAR_LookUpPWMSignalLw_f64                 = [0.0738 0.1024 0.1303];

%% Parameter zum Schutz des Autos
PAR_AktRtiPwm_MaxPwmBreiteGas_f64 = 0.097;
PAR_AktRtiPwm_MinPwmBreiteGas_f64 = 0.087;

Autor: M.Anas Habbaba (Diskussion) 02:42, 30. April. 2020 (CET)

param_SEN_online

Die von Sensoren gelieferten Spannungen können beim Online Modus nicht direkt verwendet werden, sondern sollten in eine Distanz umgewandelt werden. Zur Umwandlung wird entweder eine LookupTable eingesetzt oder durch Umrechnung dargestellt.Außerdem wird die Aktivierungsdauer vorerst eingegeben, um Fernbedienungseingriff durchzugeben. Schließlich wird Filterfrequenz des PT1-Filters ausgeführt, um Rauschen zu filtern.

Autor: Lihui liu (Diskussion) 03:23, 30. April. 2020 (CET)

Parameter im Offline-Modus

param_SEN_offline

Das Ziel der Datei param_SEN_offline ist die Simulation der Sensoren. Indem zuerst die Fahrbahntype ausgewählt wird, danach werden die Positionen und Dimensionen der parkenden Fahrzeuge für das autonome Einparken und die Straßendimension für die Bahn- und Spurführung erstellt. Folgende ist ein Datenfluss, der eine Struktur des Sensoren im Offline zeigt.

Diese Datenfluss zeigt, dass die Fahrbahntype nach Simulink 1-3 und Simulink 4 unterschieden werden. Danach fährt das Fahrzeug entweder im Zustand Fahrbahn ohne Kreuzung oder im Zustand Fahrbahn mit Kreuzung. Um eine Parklücke zu finden, werden sowohl die horizontale als auch vertikale Position bestimmt.

Autor: Lihui liu (Diskussion) 09:54, 4. Mai. 2020 (CET)

param_ESM_offline

In dieser Datei stehen die Parameter für Einspurmodell zur Verfügung, indem Länge, Massen und Reifen mit Winkel definiert werden. Ed ist erwähnenswert, dass Der Parameter „l_vorne=0.135 m“ beschreibt den Abstand vom Schwerpunkt des Fahrzeuges, bis zur Vorderachse. Der Schwerpunkt des Fahrzeuges konnte nur geschätzt werden, mit dem Ergebnis, das er mittig zwischen der Vorder- und der Hinterachse vermutet wird.Für „l_hinten“ wurde dem entsprechend ebenfalls eine Entfernung von 0.135 m gewählt. Die Masse des Fahrzeuges wird durch den Parameter „m“ beschrieben und auf 5.5kg geschätzt.

Autor: Lihui liu (Diskussion) 15:50, 5. Mai. 2020 (CET)

Gemeinsame Parameter

param_CAR

Im param_CAR.m beschreibt die Dimensionen und die Masse des Fahrzeug.

param_AEP

Diese Datei bietet die Parameter, die Funktion des automen Enparkens realisiert können. Dadurch, dass die benötigt Parklücke und die Geschwindigkeit während des Einparken eingegenben werden. Es werden ein seitlicher Abstand zu den Hindernissen von 8cm angenommen und die Maße des Fahrzeug aus param_CAR.m verwendet.

param_BSF

Bei dieser Parameterdatei handelt es sich um die Parameter für die Bahn- und Spurführung. Diese sind die Anteile der Längs- und Querregelung, Lenkwinkelbegrenzung und eine Lookuptabelle für die Geschwindigkeit über den Lenkwinkel. Für den Längsregler wird ein PID Glied verwendet.

param_SAB

Bei der Signalverarbeitung werden die Parameter für die Gierratensensor eingesetzt. Um Rauschen zu filtern,verwendet man hier PT1 Filterung.

Simulinkmodelle

In diesem Kapitel handelt sich um Simulinkmodelle, indem sowohl Online- als auch Offline-Betrieb mit mehrerer Bibliotheken verbinden, welche getrennt voneinander bearbeitet werden können, ohne andere Funktionen zu beeinträchtigen.

Online-Modus

SEN-Online

Der Sensoren_Block besteht aus Signale vom Kamera, Längsgeschwindigkeit, Gierrate, Fernbedingung, Abstandsensorik und Taster. Sie werden von den Sensoren an die DSpace-Karte liefern in das Programm eingelesen. Folgende Schaubild zeigt eine Übersicht vom Sensoren im Online-Betrieb.

Autor: Lihui liu (Diskussion) 10:24, 4. Mai. 2020 (CET)

SEN-Geschwindigkeit

Im diese Modell werden von DSpace-Karte liefernde Signale in Function Call Subsystem weiterleitet, indem Hall-Sensoren, Distanz und Geschwindigkeit verarbeitet.

Autor: Lihui liu (Diskussion) 8:54, 4. Mai. 2020 (CET)