Virtueller Fahrversuch

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Smartes HiL-System mit Vector CANoe am Beispiel eines LDW-Prüfstands

TESIS und Vector Informatik stellen ein smartes, skalierbares und effizient nutzbares Hardware-in-the-Loop-System vor.
Das System (Bild oben) beinhaltet ein LDW-Steuergerät (Lane Departure Warning),  dieselbe HiL-Systemarchitektur ist aber genauso auf andere Steuergeräte anwendbar.

Vorteile im Überblick

  • Kostengünstiger und übersichtlicher HiL-Aufbau auf CANoe-Basis
  • Skalierbar von der Standard-PC-Konfiguration bis hin zu verteilten Echtzeit-Plattformen, von einfachen zu detaillierten Simulationsmodellen
  • Schneller, effizienter Aufbau des HiL-Systems durch Nutzung von fertig verfügbaren Komponenten ohne spezielle Anpassungen:
    - CANoe inkl. Interaction Layer
    - DYNA4 Driver Assistance Paket mit DYNAanimation
    - Standard Windows PC

LDW Funktionsbeschreibung

LDW ist ein Fahrerassistenzsystem, mit dem ein Fahrer visuell, akustisch oder über Vibration gewarnt wird, wenn das Fahrzeug unbeabsichtigt von der aktuellen Fahrspur abweicht. Die Kamera und das Steuergerät sind meist als Einheit an der Frontscheibe hinter dem Rückspiegel angebracht.

Komponenten

  • Die CANoe Software ist das Zielsystem für die Ausführung der Simulation sowie die Schnittstelle für die Hardware per USB CAN Adapter. Die Hardwareplattform ist flexibel und kann entsprechend den Systemanforderungen gewählt werden. Hier wird ein Standard-PC benutzt.
  • In DYNA4 werden die Simulationsmodelle des Fahrzeugs, das auf einer bestimmten Straße fährt, erstellt. Außerdem wird das Animationsbild für die Darstellung auf dem Monitor generiert, das neben der Straßendarstellung auch die Umgebung der Straße wie die Landschaft sowie andere Verkehrsteilnehmer beinhaltet.
  • Das LDW-Steuergerät (inkl. Kamera) ist als Hardware angebunden und so vor dem Monitor positioniert, dass die virtuelle Szene wie sonst in einem realen Fahrzeug gefilmt wird. Der LDW Steuergerätealgorithmus verarbeitet die Bilder und sendet via CAN-Bus eine Warnung, wenn das Fahrzeug eine Straßenmarkierung überfährt.
  • Das Force Feedback Lenkrad ist ebenfalls über den CAN Bus angebunden, und gibt die Warnung als Vibrations-Feedback zurück.

Workflow

  • Modellkonfiguration: Die Fahrzeug- und Umgebungsmodelle werden in DYNA4 erstellt und konfiguriert, mit vielen Anpassungsmöglichkeiten und passendem Detailgrad
  • Code-Erstellung: Für die Nutzung mit CANoe wird das Modell in eine DLL kompilliert und als Simulationsknoten per Knopfdruck nahtlos in CANoe importiert.
  • Parametrierung: Parameter für das kompilierte Fahrzeug, Straßenverlauf etc. können einfach über das DYNA4 Framework eingespielt werden.
  • Automatisierte virtuelle Testfahrten: Die Interaktion mit der Restbussimulation wird über CANoe, z. B. über Schaltelemente, ausgeführt. Die Testautomatisierung in CANoe ermöglicht die Verwaltung und Ausführung der Steuergerätetests.

HiL System with DYNA4 and CANoe


DYNA4 Fahrzeugsimulation
Vector CANoe


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