BSF - Anforderungen an die Längsregelung

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Alessio Cebeci
Betreuer: Prof. Schneider


Einleitung



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
4
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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



Diskussion

Design-Review des Konzept

In Abbildung 9 und 10 die Programmschleife heraus nehmen.

Review : Hagen Heuer, 14.06.2020