PKW fernsteuern

Moin,

Dominik Schwind schrub:

Ja? Bremse, Lenkung, ..... Wo läuft da was über einen Bus?

Hoffentlich nicht.

CU Rollo

Dominik Schwind schrieb:

Mit dem "Fly" hapert's bei Autos noch ein bisschen. ;-)

Und ansonsten musst du erstmal genau definieren, was du mit "fly by wire" exakt meinst. Im allgemeinen bezeichnet das ja im Sinne von "x by wire", vorher hydraulische oder mechanische (Seilzüge, Bowdenzüge) Verbindungen zur Steuerungen eines Aktors vollständig durch einen Informationskanal zu ersetzen, bei dem nur Daten zum Aktor übertragen werden.

"Brake by wire" und "Steer by wire" sind auch heute nicht vollkommen elektrifiziert, sondern haben mechanische Rückfallebenen. Lang wird's aber nicht mehr dauern, bis die auch entfallen.

Lies dir diese Trilogie mal durch:

Das sind die wesentlichen Fahrfunktionen.

Hier wird in der Regel eine Automatik genommen. Die lässt sich steuern.

Licht ist Spielkram.

Wenn's die richtigen machen, dann geht das.

Vorstufe: Fernbedientes Auto - mechanisiert

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An einer Uni in Großbritannien hat ein Prof. für Automatisierungstechnik mal zusammen mit den Studenten mechanische Komponenten gebaut, so dass das Auto dann ferngesteuert werden konnte. Heraus kam ein Hummer H3 als fernsteuerbares Auto.

Remote control Hummer H3: no driver needed

Andere Briten nehmen einen Omega, docken aber auch mechanisch an:

Elektronisch gesteuertes Auto

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Aber auch das, was du willst, geht. Man kann einen Schritt weiter gehen und direkt an die Elektronik des Autos andocken, sind meist Leute, die in Werksteams arbeiten oder eng mit dem Werksteam zusammen.

Und dann ist es an sich nicht weiter interessant, ob man die Kontrollinstanz extern hat, oder aber im Auto.

Paar Beispiele:

Fifth Gear - 10x01 - Self driving Golf GTI

"Der GTI 53+1 basiert auf dem 147 kW (200 PS) starken Serien-GTI. Der ist für die Aufgabe schon von Haus aus talentiert. So bedarf es zum Beispiel lediglich eines zusätzlichen Fahrzeugrechners (einer MicroAutoBox von dSpace) samt der entsprechenden CAN-BUS-Verkabelung, um die elektromechanische Servolenkung (EPS) -- ohne die das Projekt so nicht machbar gewesen wäre -- und das nur leicht modifizierte elektronisch geregelte Gaspedal (EGas) für die fahrerlose Fahrt ansteuern zu können. Der Rechner indes hat es im wahrsten Sinne in sich, da er über eine in Kooperation mit der Universität Hamburg entwickelte, hochkomplexe Software ermittelt, wo und wie schnell der GTI freie Fahrt durch die Pylonen hat."

Toyota Self-Driving Car

Und natürlich die Grand Challenge und die Urban Challenge, das sind Wettbewerbsrennen autonomer Autos:

Winning the DARPA Grand Challenge (Dauert mal 50 min, aber lohnt sich!)

Urban Challenge

Und manche davon waren auch mit kleinem Etat und wenig Hersteller-Support dabei.

Ralf

Dominik Schwind schrieb:

Wenn man entsprechendes Gerät integriert, kann man jedes Auto fernsteuern. Waschmaschinenmotor ans Lenkrad und all so was.

Aktuelle Lexusse mit variabler Lenkuntersetzung können bereits ein Lenkmoment einsteuern. Mindestens der LS ist dadurch dazu in der Lage, komplett automatisch rückwärts einzuparken - da muss der Fahrer im Einparkmodus nur noch die Parklücke auf dem Bildschirm einstellen und der Form halber aufs Gas drücken. Von der Technik her könnte das Auto selbst das alleine, wären nur ein par Zeilen Software.

Die aktuellen Toyota und Lexus Hybridmodelle haben teilweise einen ECO-Modus, in dem (unter anderem) das elektronische Gaspedal so was wie eine degressive Charakteristik annimmt, damit der Antrieb nicht so hektisch reagiert, wenn man hektisch aufs Gas stampft. Seit ESP und Bremsassistent ist die Bremskraft eh quasi unabhängig vom eigentlichen Pedaldruck.

Warum in die Ferne schweifen: Kann man beim Touran als Extra kaufen. Bedeutet: Auch beim Touran lässt sich die Lenkung elektronisch steuern.

Frank

Roland Damm schrieb:

Fußbremse:

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Noch recht einfache Anwendung: Beim ESP muss ein Steuergerät Zugriff auf die Radbremsen haben. Hier können also zumindest die Aktoren elektronisch gesteuert werden.

Eine Stufe weiter: Bei bestimmten Bremsentypen laufen die Pedalwerte über einen Datenbus.

also. Und das ist in manchen Autos (sind da aufgeführt) schon drin.

Noch eine Stufe weiter: Denkbar sind auch elektromechanische Bremssysteme, wie sie mit der elektronischen Keilbremse vorgestellt wurden. Das wird wohl erst noch kommen. Denkbar ist u.a. der Einsatz in Elektroautos.

Über beide Systeme kann man sich hier mal genauer informieren, und sieht dort Prinzipskizzen der Steuerungen:

Handbuch Kraftfahrzeugelektronik Brake by Wire

Warum macht man das ganze?

Auf jeden Fall erleichtern elektronisch regelbare Bremssysteme den Zugriff auf die Bremse für Fahrer-Assistenzsysteme, z.B.

• Automatische Notbremssysteme, die selbstständig bremsen.
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  Volvo XC60: City Safety Demonstration
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• ACC (der Abstandsregeltempomat)
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Handbremse

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im Insignia.

Da entfällt der Handbremshebel. Stattdessen fließen die Kontrolldaten eines elektrischen "Handbrems-Knopfes" zu einem Steuergerät, dass dann wiederum einen Aktor für die Feststellbremse betätigt. Und wenn ein Knopf das steuern kann, kann man es in der Regel auch extern.

Lenkung

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Es gibt Vorstufen von "echtem" steer-by-wire, wo die Lenkung zumindest schon mal elektronisch steuerbar ist, auch wenn es zum/vom Lenkrad eine mechanische Rückfallebene gibt.

Z.B. die elektromechanische Lenkung (Electric Power Steering). Dort hat man E-Motoren an der Servopumpe (z.B. VW und BMW) verbaut.

Anwendung: Wenn ein Auto automatisch lenkt bei Einparkassistenten (z.B. von VW), dann sieht man auch, dass die Lenkung (bei einigen Autos) auch elektronisch kontrolliert werden kann.

Hierdrin der Park-Assistent von VW im Touran:

Oder auch im Prius. Es können dann also diese Assistenzsysteme über einen Datenbus Lenkwinkel-Anforderungen an ein Lenk-Steuergerät schicken, welches das dann umsetzt.

Kombiniert

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Und das ganze kann man natürlich verbinden, und einem Auto eigengesteuertes Fahren (offenbar hier mit Totmannschaltung an der Fernbedienung) in ganz kleinem Rahmen erlauben, hier an einem Prototyp, keine Ahnung, ob's schon in Serie ist.

BMW 7er - Parkassistent für Garagen Fährt das Auto in die Garage. Und auch wieder raus.

Auto vor der Garage abstellen. Und dann fernbedient einparken. Das Auto startet, gibt Gas, lenkt in die Garage, bremst. Ich glaube, vorher muss man es ihm einmal vorgemacht haben, sodass es sich so ungefähr (und mit Hilfe des Reflektors) merken kann, was sein Ziel ist. (Das ist in dem Video nciht gezeigt). Hindernisse auf der Einparkroute erkennt es über Sensoren.

Zweck: So kann man den Käufern immer breitere und längere 7er verticken, obwohl deren 60'er-Jahre Garagen sonst zu schmal wären, um als Fahrer darin bequem aus dem Auto auszusteigen oder einzusteigen. Oder so kurz, dass man ins Längrichtung recht genau treffen müsste, um vorne nicht anzustoßen, aber auch hinten das Tor noch zuzubekommen.

Tja. Hier ist eine Box:

dSPACE microautobox

Das Auto muss aber natürlich entsprechend mit steuerbaren Aktoren vorbereitet sein. Ach ja, zum CAN-Bus kommen ggf. weitere Bussysteme dazu. Oder ein Gateway.

Der Gag liegt aber an sich nicht in der Box, eine Fernsteuerung wäre damit recht schnell realisiert. Aber künftig geht's um die Steuersoftware.

Ralf

Radbert Grimmig schrieb:

Ich habe mir angewöhnt bei Texten "steht da nur pro Forma" einen Strich mit "gestr. Bu + Datum" durchzumachen.

Seltsamerweise führt dass stets zu "ohne Zustimmung zu xyz leider kein Vetrag möglich".

Entweder ich bin Kapitän mit allen Rechten und Pflichten oder aber der Karren. Dann soll der Hersteller gefälligst für sein Produkt geradestehen. Ich übernehme ungern Verantwortung für komplexe Systeme denen nichtmal der Hersteller vertraut.

- So, jetzt ist mir wohler :-)

Butzo

"Radbert Grimmig" schrieb

ja, eben ohne Waschmaschinenmotor!!!

Seit ich von der Elektromechanische Servolenkung - EPS hörte schwahnte mir, das wohl eine komplette Steuerung durch Fremde oder Rechner, möglich sein müsste. Also muss der Unfall-Untersucher von Haiders Phaeton auch noch auf sowas achten und nicht nur die reine Mechanik überprüfen.

Andererseits wird dann ein PKW sehr gefährlich, wenn man nicht genug Freunde hat ;-)

Dominik Schwind schrieb:

Theoretisch ist das alles machbar. Es gibt vollkommen selbständig und fahrerlos fahrende Fahrzeuge. Z.B. im Containerhafen. Oder in großen Lagersystemen.

Paulchen Panther schrieb:

Aber nur in abgesperrten Bereichen. Die Bahn fährt bereits seit den Anfängen so gut wie fahrerlos, nur beschleunigen und bremsen, mehr nicht. Auch heute macht der Lokführer im Führerstand nicht mehr. Die Funzeln lassen ihn bei Nacht nicht einmal den Bremsweg übersehen, so dass er angemessen reagieren könnte.

Harald

"Paulchen Panther" schrieb

es ging aber nicht um Theorie und abgegrenzte Bereich!

Es geht nicht darum, daß der Hersteller dem System nicht vertrauen würde, sondern darum, daß der typische Kunde es als gruselig empfindet, wenn das Auto von selbst losfährt. Er hat dann das Gefühl, keine Kontrolle über sein Fahrzeug zu haben. Wäre das nicht so, würden die Autos heute schon viel mehr automatisch machen.

Dominik Schwind schrieb:

Wie gesagt, die Aktoren müssen erstmal da sein.

Bei der Urban Challenge hatten gleich drei Teams einen Passat 3C am Wickel, der dürfte, wenn mit DSG und ACC ausgestattet, ganz gut vorbereitet sein.

Diese Geräte habe ich zum Beispiel ganz konkret gefunden, um zunächst mal einen Zugriffspunkt zu bekommen:

"Wireless CAN interfaces"

Gibt's für Bluetooth, WLAN, GSM, UHF. Wohl für allem für die Entwicklung gedacht.

Das schwierigere wird dann,

• Schwierigkeit 1) wirklich die spannenden "Abnehmer" im Auto zu erreichen.

Wie Henning ja schon völlig zutreffend schrieb, gliedert sich so ein Bordnetz ein bisschen. Ein Beispiel für den Audi A6 Avant ab 2005 habe ich mal hier verlinkt.

(stark vereinfachtes Prinzipbild, die ganze externe Sensorik und Aktorik fehlt, hier sind erstmal im wesentlichen nur die Steuergeräte dargestellt Quelle: Audi SSP 344)

Denn ggf. wird der schreibende Zugriff über das Diagnose-CAN (der liegt i.d.R. auch auf dem gut zugänglichen OBD2-Stecker) durch das dahinter befindliche Gateway beschränkt. Und so muss man in die verschiedenen CAN-Teilnetze erstmal von außen reinkommen.

• Schwierigkeit 2) die Nachrichten richtig zusammenzustellen (richtige Empfängeradressen, richtige Befehle, ggf. Authentifizierungsmechanismen). Protokolle einhalten.

Hier müsste man rausbekommen, welche externen Steuer-Nachrichten die einzelnen Empfänger überhaupt von welchen externen Absendern zu welchen Zeitpunkten akzeptieren.

Ggf. kann man einfach mal eine Weile auf den verschiedenen Teil-Bussen lauschen, dann sich mal anschauen, was sich die Steuergeräte so zu sagen haben, und dann eben Nachrichten entsprechend formen.

Naja, und drittens sollte man sich bei solchen Basteleien vorher mal überlegen, was so alles schiefgehen kann.

Ralf

Ja, siehe Stanley/VW Touareg.

Die VW-Fahrzeuge oder Oberklasse sind bei den Autonomfahrzeugbastlern s= ehr beliebt, da die Hardware an sich eine komplette Drive-by-Wire-Steuerung= von sich aus erm=C3=B6glicht. Allerdings muss man ein wenig an den Firmware= s der diversen Controller drehen, sonst verweigern die den Dienst.

Wolfgang

Habe gerade nachgelesen: Das Lenkrad und der Schalthebel wurden mit zus=C3=A4tzlichen Aktuatoren versehen. Ich denke aber, dass man mit min= imalen Modifikation des Servolekungs-Reglers und (so das Teil ein (semi)automatisches Schaltgetriebe hat) des Schaltautomatikreglers auch=

komplett ohne zus=C3=A4tzliche Aktuatoren ausk=C3=A4me.

Wolfgang