System

Wie im Überblick Überblick zu sehen ist unser Projekt sowohl hardware- als auch softwarelastig. Um die Anforderungen zu erfüllen haben wir ein System, welches nach folgendem Schema aufgebaut ist. 

Überblick unseres Systems

Hierbei verwenden wir einige Sensoren, welche ihre Signale als Inputs in unsere einzelnen Softwarekomponenten geben. Diese werden dann verarbeitet und es werden die benötigten physikalischen Grössen an unsere Aktuatoren (Lenkung, Gas, Bremse) gegeben um die gewollte Bewegung auch auszuführen. 

Mechanik

Lenkung von Thyssen-Krupp-Presta
Verbautes Bremssystem
Computer Befestigung

Unsere selbstverbauten Hardwarekomponenten sind unabdinglich um berechnete Geschwindigkeiten und Lenkwinkel dann auch wirklich auf die Strasse umsetzen zu können. 

Programmierbare Geräte

High Level Computer
Low Level Hauptsteuergerät von NI
Low Level Steuergerät für Lenkung

Für die Berechnung der Signale, die Kommunikation zwischen den Komponenten und die Umsetzung auf die Hardware benötigen wir einen Hauptrechner und zwei Steuergeräte. Die Sicherheitsrelevanten Dinge übernimmt hierbei das Steuergerät von National Instruments. 

Sensoren

Velodyne 3D LiDAR Sensor
3D Pointcloud des LiDARs
Befestigung
Den Velodyne VLP 16 verwenden wir für die Hinderniserkennung. Er ist sehr zuverlässig und von licht unabhängig, was ihn ideal für die Kollisionsvermeidung nutzen lässt. 
VI Sensor
Bild des VI Sensors
Befestigung

Der VI Sensor beinhaltet eine Stereo Kamera sowie eine IMU (Beschleunigungs- und Drehratensensoren). Er ist unser wichtigster Sensor, da seine Outputs alleine für die Lokalisierung sowie als wichtige Komponente der Bewegungsschätzung verwendet werden.

Radsensor an hinterer Radaufhängung
Beispielhaftes Signal
Fahrzeug Modell

Die Radsensoren sowie den Lenkwinkelsensor in unserer Lenkung verwenden wir als Input in unser Fahrzeugmodell. Mit diesem lässt sich dann die Geschwindigkeit abschätzen, was als weiterer Input in die Bewegungsschätzung gegeben wird. 

Elektronik

Schaltbox

Bei der Elektronik war es uns wichtig, das Konzept genau zu planen. Wir mussten bereits sehr früh Kabel legen und wussten, dass die Zeit nicht reichen würde um zwei mal die Elektronik zu entwerfen und zu installieren. Die Sicherheit stand auch hier an erster Stelle.

Software

Es gibt 3 sehr wichtige Aspekte unserer Software auf die wir gerne näher im Detail eingehen: Die State Estimation (/technik/state-estimation), die Regelung (/technik/trajektorien-regelung) sowie die sicherheitsrelevanten Dinge wie beispielsweise die Hinderniserkennung (/technik/sicherheit). Detailliertere Informationen hierzu sind in den jeweiligen Kapiteln zu finden.