BSF - Anforderungen an die Längsregelung

Autor: Alessio Cebeci
Betreuer: Prof. Schneider

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

Bestimmung der Soll - Geschwindigkeit

Abbildung 5: Modul der Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Abbildung 6: Implementierung des Moduls Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Längsführung

Abbildung 7: Modul der Längsführung

Abbildung 8: Implementierung der Längsführung

Komponentenspezifikation

Abbildung 1: Konzept Bestimmung Soll-Geschwindigkeit

Abbildung 1: Konzept Längsführung

Programmierung/Umsetzung

Bei der Implementierung der Module wird auf den vorherigen Artikel verwiesen. BSF - Längsregelung

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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Integration - Test

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

Diskussion

Design-Review des Konzept

In Abbildung 9 und 10 die Programmschleife heraus nehmen.

Review : Hagen Heuer, 14.06.2020