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Erfassung und Auswertung von CAN-Bus Daten in einem Kraftfahrzeug

Frank, Albert (2015):
Erfassung und Auswertung von CAN-Bus Daten in einem Kraftfahrzeug.
TU Darmstadt, Fachgebiet Lichttechnik, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Durch die ständigen Fortschritte in Sachen Leuchtmittel stehen dem Fahrer immer höhere Lichtströme zur Verfügung. Verglichen mit einer konventionellen Leuchte, erzeugt das heutige Xenon doppelt soviel Lichtstrom. Mit dem Fortschritt kommt aber auch die Komplexität. Der heutige Xenon-Scheinwerfer ist vielmehr ein modernes mechantronisches System, als ein gewöhnlicher Scheinwerfer. Er ist in der Lage sich vertikal und horizontal zu bewegen, wodurch er den Strassenverlauf nahezu optimal ausleuchtet. Um die sogenannten adaptiven Scheinwerferfunktionen zu realisieren, sind sowohl fahrzeuginterne Daten, als auch externe Informationen aus dem Fahrzeugumfeld notwendig. Die fahrzeuginternen Daten werden durch verschiedene Sensoren bereitgestellt. Das Umfeld wird unter anderem durch Kameras, Radar oder Lidar beschrieben. All diese Informationen werden auch für weitere Fahrerassistenzsysteme benötigt. Die große Menge an Daten, die dadurch zusammenkommt, wird in einem Netzwerk Namens CAN-Bus zusammengefasst. In dieser Studienarbeit wird das CAN-Bus Netzwerk in einem Kraftfahrzeug ausführlich erklärt. Es wird gezeigt, welche unterschiedlichen Möglichkeiten es gibt auf dieses Netzwerk zuzugreifen und wie empfangene Daten und Nachrichten zu interpretieren sind. Dabei werden günstige Methoden beschrieben, die teilweise Privat mit ein wenig technischem Können und einem fundiertem Programmier Know-How realisierbar sind. Alternativ wird eine kommerzielle Möglichkeit vorgestellt, wie sie überwiegend bei namhaften Automobilherstellern zum Einsatz kommt. Außerdem wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit die Fahrzeugdynamik untersucht. Sie wird durch eine Vielzahl von Sensoren erfasst und ausgewertet. Denn nur durch die Kenntnis der Fahrzeugdynamik können die Fahrerassistenzsysteme und eine an die aktuelle Verkehrssituation angepasste Lichtverteilung verwirklicht werden. Dabei wird besonders auf die Neigung des Fahrzeugs um die Querachse eingegangen, denn sie hat den größten Einfluss auf das Scheinwerferlicht. Dazu wird das mathematische Modell zur Berechnung des Nickwinkels hergeleitet. Die unterschiedlichen Sensoren zur Erfassung der vertikalen Fahrzeugdynamik werden kurz veranschaulicht. Des Weiteren wird über die Ursachen einer Nickbewegung diskutiert. In der Folge wird auf bestehende Arbeiten eingegangen und gezeigt welche Auswirkung die Neigungsänderung auf den Fahrer selbst und auf den Gegenverkehr hat. Diesbezüglich werden unterschiedliche Leuchtweitenregulierungen beschrieben. Aufgrund des oben genannten Fortschritts ist die Verwendung der dynamischen Leuchtweitenregulierung für alle Scheinwerfertypen in der Zukunft als unverzichtbar anzusehen.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2015
Creators: Frank, Albert
Title: Erfassung und Auswertung von CAN-Bus Daten in einem Kraftfahrzeug
Language: German
Abstract:

Durch die ständigen Fortschritte in Sachen Leuchtmittel stehen dem Fahrer immer höhere Lichtströme zur Verfügung. Verglichen mit einer konventionellen Leuchte, erzeugt das heutige Xenon doppelt soviel Lichtstrom. Mit dem Fortschritt kommt aber auch die Komplexität. Der heutige Xenon-Scheinwerfer ist vielmehr ein modernes mechantronisches System, als ein gewöhnlicher Scheinwerfer. Er ist in der Lage sich vertikal und horizontal zu bewegen, wodurch er den Strassenverlauf nahezu optimal ausleuchtet. Um die sogenannten adaptiven Scheinwerferfunktionen zu realisieren, sind sowohl fahrzeuginterne Daten, als auch externe Informationen aus dem Fahrzeugumfeld notwendig. Die fahrzeuginternen Daten werden durch verschiedene Sensoren bereitgestellt. Das Umfeld wird unter anderem durch Kameras, Radar oder Lidar beschrieben. All diese Informationen werden auch für weitere Fahrerassistenzsysteme benötigt. Die große Menge an Daten, die dadurch zusammenkommt, wird in einem Netzwerk Namens CAN-Bus zusammengefasst. In dieser Studienarbeit wird das CAN-Bus Netzwerk in einem Kraftfahrzeug ausführlich erklärt. Es wird gezeigt, welche unterschiedlichen Möglichkeiten es gibt auf dieses Netzwerk zuzugreifen und wie empfangene Daten und Nachrichten zu interpretieren sind. Dabei werden günstige Methoden beschrieben, die teilweise Privat mit ein wenig technischem Können und einem fundiertem Programmier Know-How realisierbar sind. Alternativ wird eine kommerzielle Möglichkeit vorgestellt, wie sie überwiegend bei namhaften Automobilherstellern zum Einsatz kommt. Außerdem wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit die Fahrzeugdynamik untersucht. Sie wird durch eine Vielzahl von Sensoren erfasst und ausgewertet. Denn nur durch die Kenntnis der Fahrzeugdynamik können die Fahrerassistenzsysteme und eine an die aktuelle Verkehrssituation angepasste Lichtverteilung verwirklicht werden. Dabei wird besonders auf die Neigung des Fahrzeugs um die Querachse eingegangen, denn sie hat den größten Einfluss auf das Scheinwerferlicht. Dazu wird das mathematische Modell zur Berechnung des Nickwinkels hergeleitet. Die unterschiedlichen Sensoren zur Erfassung der vertikalen Fahrzeugdynamik werden kurz veranschaulicht. Des Weiteren wird über die Ursachen einer Nickbewegung diskutiert. In der Folge wird auf bestehende Arbeiten eingegangen und gezeigt welche Auswirkung die Neigungsänderung auf den Fahrer selbst und auf den Gegenverkehr hat. Diesbezüglich werden unterschiedliche Leuchtweitenregulierungen beschrieben. Aufgrund des oben genannten Fortschritts ist die Verwendung der dynamischen Leuchtweitenregulierung für alle Scheinwerfertypen in der Zukunft als unverzichtbar anzusehen.

Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Light Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
Date Deposited: 03 May 2016 16:34
Referees: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 2015
Export:
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