Was bisher geschah: Unser Driverless Team – 03. März 2017

Der Bereich Driverless hat sich in dieser Saison aus einem Teil des Team Starcraft neu zusammengefunden. Über zehn Studierende arbeiten derzeit daran, den TSC-03E in einen autonomen Rennwagen umzubauen.

Hierbei soll der Rennwagen selbstständig die Strecke erkennen, analysieren und darauf reagieren können und somit dann auch ohne äußere Einwirkungen lenken, beschleunigen und bremsen. Diese Funktionen ersetzen dann den Gebrauch eines Fahrers im Cockpit.

Um diese Funktionen zu gewährleisten, müssen verschiedene Gerätschaften eingesetzt werden, dabei wird beispielsweise ein Leitrechner als „Gehirn“ verwendet. Dieser ist zuständig für die Verarbeitung und Auswertung der Daten, um dann auf die erkannten Gegebenheiten zu reagieren. Die Daten werden verwendet, um so vorausschauend wie möglich zu fahren. Es wird beschleunigt, sobald keine Hindernisse in der näheren Umgebung erkannt werden, die Lenkung wird bei Kurven eingeleitet und bei plötzlichen Änderungen direkt vor dem Rennwagen bremst dieser.

So die Theorie. Für die Umsetzung solcher Funktionen benötigt es neben dem höchst motivierten Team noch die geeigneten Technologien:

Erkennen von Hindernissen: Für die Erstellung eines Kamerasystems werden momentan unterschiedliche Kameras und Objektive getestet, die geeignet sind sowohl im Fern- als auch Nahbereich alle Gegebenheiten zu erfassen. Es kommt jedoch immer wieder vor, dass einige Objektive nicht mit der Sensorgröße der Kamera kompatibel sind, da nicht jede weitwinklige Kamera (Nahbereich) auch den Fernbereich erfassen kann.

Lenkung: Der Motor, der die Lenkung steuern soll, besitzt momentan noch ein zu geringes Drehmoment, wodurch sich das Drehmoment im Getriebe erhöht und die Drehzahl sinkt. Durch eine Zahnriemenübersetzung sollen die Drehzahl und das Drehmoment von dem Getriebe auf die aktuelle Lenkstange übertragen werden, dafür werden zwei Riemenscheiben mit dem Zahnriemen verbunden. Eine Riemenscheibe wird am Getriebe befestigt und die andere direkt an der Lenkwelle. Das Ziel dieser Konstruktion ist es, bei möglichst geringem Platzbedarf mit Hilfe des Motors und des Getriebes ein Maximum des Drehmoments zu erhalten und dabei nicht zu viel Energie zu verbrauchen.

Bremsen: Hierbei sollen sehr starke Modellbauservomotoren durch einen Hebel mit dem Bremspedal verbunden werden. Sobald der Servomotor betätigt wird, wird das Bremspedal herangezogen und somit die Bremsung eingeleitet. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass die Servomotoren sich meist nur um einen bestimmten Winkel drehen können, was jedoch für die Betätigung eines Pedals ausreichen sollte. Zur Vorsorge gebrauchen wir zweier Servomotoren, da bei Ausfall eines Systems das Bremsen trotzdem möglich sein muss.

Bei der Formula Student Germany erfolgt die Bewertung der Kategorie Driverless (DV) ein bisschen anders als bei den Kategorien Combustion (Verbrennung) (CV) und Electric (EV) (siehe Tabelle):

Bei den „Static Events“ kann hierbei eine Gesamtwertung von 500 Punkten erreicht werden, da für das autonome Design bis zu 175 Punkten vergeben werden. Auch für die „Dynamic Events“ können insgesamt 500 Punkte erreicht werden, hier fallen im Gegensatz zur Combustion und zur Electric die Bewertungsaspekte des Autocross und der Endurance (Ausdauer) weg und Trackdrive (Halten der Spur) wird als weiteres Kriterium hinzugezogen.

Für die Kategorie Driverless der Formula Student Germany konnten wir uns in dieser Saison noch nicht qualifizieren und befinden uns dort auf dem zweiten Platz auf der Warteliste.

Der Einstieg in die Kategorie Driverless ist sehr aufwendig und bringt einige Tücken mit sich, die das Team in sehr kurzer Zeit meistern muss. Auch wenn wir uns hierbei bereits über einiges an Unterstützung von Allied Vision, Bosch und dSPACE freuen können, benötigen wir trotzdem immer noch Hilfe!