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PG ViDAs -- Virtual Driver Assistance

Die Aufgabenstellung 

Bild Die Aufgabenstellung der Projektgruppe bestand darin, ein Fahrerassistenzsystem für einen PKW der Mittelklasse zu entwickeln, welches auf einer vierspurigen Autobahn mit Auf- und Abfahrten funktionieren muss.


Das Fahrerassistenzsystem musste zum Einen ein LCA enthalten, der beim Spurwechsel und auch beim Einfädeln auf die Autobahn unterstützt. Dabei wird der Fahrer darauf hingewiesen, wann er die Fahrspur wechseln, beziehungsweise auf die Autobahn aufahren kann. Dazu muss sowohl der Verkehr nach vorn, als auch der rückwärtige Verkehr beobachtet und daraus eine Prognose, ob ein Fahrspurwechsel möglich ist, erstellt werden. Ebenso werden durchgezogene Linien erkannt und bei der Erstellung der Prognose berücksichtigt.    Zum Anderen sollte ein ACC implementiert werden. Dieses unterstützt den Fahrer beim Halten einer zuvor gewählten Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der gesetzlich zulässigen Höchstgeschwindigkeit. Ebenso dient es dazu, den minimal nötigen Sicherheits abstand einzuhalten. Dazu wird bei zu dichtem Auffahren die Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs übernommen. Sobald kein Vorderfahrzeug mehr vorhanden ist, wird die Geschwindigkeit wieder auf die Wunschgeschwindigkeit des Fahrers geregelt. Falls auf der aktuellen Strecke eine Geschwindigkeitsbegrenzung gilt, so wird diese erkannt und eingehalten, wobei der Fahrer dennoch eine eigene, höhere Geschwindigkeit wählen kann. Dabei werden ebenso unterschiedliche Geschwindigkeitsbegrenzungen für beide Fahrspuren berücksichtigt.  

Die Umsetzung

Anstelle eines realen Fahrzeugs sollte der Fahrsimulator "SILAB" verwendet werden. Um eine Umgebung mit Realitätsnähe zu schaffen, mussten real existierende Sensoren ausgewählt werden und mit ihren Eigenschaften innerhalb des SILAB-Fahrsimulators nachgebaut werden. Des Weiteren sollte eine Machbarkeitsstudie zur Portierung des Fahrerassistenzsystemes auf ein gegebenes FPGA-Board der Firma Xilinx erstellt werden, um ein realitätsnahes System zu erhalten. Als Teil dieser Machbarkeitsstudie sollte ebenfalls ein Konzept zur CAN-Kommunikation zwischen Fahrerassistenzsystem und SILAB-Fahrsimulator erarbeitet werden.

Die Rahmenbedingungen

Der Rahmen dieses Projekts orientierte sich an den Vorgaben der Studienordnung bezüglich einer Projektgruppe inklusive Seminarphase. Das Projekt, welches einen Arbeitsaufwand von 2 Modulen pro Semester darstellt, fand im Wintersemester 2009/2010 und im Sommersemester 2010 statt.

Das Fazit

Die Aufgabenstellung wurde in der vorgeschriebenen Zeit erfüllt.  So wurde ein Fahrerassistenzsystem entwickelt, das ein Lane Change Assistant und ein Adaptive Cruise Control enthält. Das Fahrassistenzsystem wurde an den Fahrsimulator SILAB angebunden und durch ausführliche Tests geprüft. Zu diesem Zweck wurde ein Test-Infrastruktur erstellt, die den Ablauf der Tests vereinfachte. Des Weiteren wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die Realisierbarkeit einer Portierung des Fahrassistenzsystems auf Hardware zu testen. Zusätzlich zur Aufgabenstellung wurden in SILAB Skripte für einen automatisierten Fahrer und zur Vereinfachung des Streckenbaus entwickelt. Abschließend wurden Grundlagen für die Implemetierung einer CAN-Kommunikation gelegt.

 

Das Video zum Download als .avi

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