Cockpit-System
Aufbau und Komponenten
Das Cockpit-System stellt die elektronische Benutzer-Fahrzeug-Schnittstelle dar und dient zur Überwachung und Steuerung der wichtigsten Motorfunktionen. Die Positionen der zentralen Komponenten sind untenstehend in Abbildung 1 gekennzeichnet.
- Zwei Winkelsensoren, je einer für Gas- und Bremspedal
- Display als Bedienschnittstelle
- Hauptplatine (Mainboard)
Das Display ist dabei zentral am Lenkrad angebracht, um die Bedienbarkeit maximal einfach zu machen und die Steuerung für den Fahrer als zentrales Fahrzeugelement in den Mittelpunkt zu rücken. Durch die Touchfunktion kann zusätzlich vollständig auf weitere Interfaceelemente wie Schalter oder Taster verzichtet werden.
Für die Umsetzung der geforderten Aufgaben kommen die in der folgenden Auflistung beschriebenen Komponenten zum Einsatz. Dabei wurde Wert auf eine möglichst flexible Konfiguration gelegt, die auch den Austausch einzelner Komponenten erlaubt.
Daten des Cockpit-Systems |
| Winkelsensoren für die Pedale |
| Halleffektsensoren vom Typ 91840 der Firma TT Electronics Ausgangspannung von 1V – 4 V von -45° bis +45° |
| Touchdisplay |
| uLCD-70DT der Firma 4D-Systems Auflösung von 800x480 auf 7 Zoll bei 65.536 Farben |
| Mainboard |
| 32bit-Microcontorller, Typ AT32UC3C0512C der Firma Atmel 7V Stromversorgung, 512KB Flash-Speicher, 66 MHz Takt 2 CAN, 1 UART, 1 USB, 1 ADC/ 2 DAC-Schnittstellen |
In Abbildung 2 und 3 sind das Gaspedal mit angebrachtem Winkelsensor sowie das unter dem Lenkrad angebrachte Schutzgehäuse des Mainboard im Detail abgebildet.
Aufgaben und Funktionsweise
Zu den Aufgaben des Cockpit-Systems zählen zum einen die Auswertung der Pedalsensoren des Gas-und Bremspedals, der Modifizierung der Stellgrößen für den Antrieb, sowie die Bereitstellung einer benutzerfreundlichen Bedienoberfläche mittels eines LCD-Displays.
Dabei zeigt das Display den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs an und bietet die Möglichkeit einer schnellen und komfortablen Änderung von Parametern. So kann beispielsweise die Regelstrategie verändert, oder der maximal zulässige Motorstrom vorgegeben werden. Folgend in Abbildung 3 ist das Display aus Fahrersicht dargestellt.
Die Hauptplatine (Mainboard) selber ist sowohl für die Auswertung der Winkelsensoren, als auch für die Ansteuerung des Displays und die Kommunikation mit anderen Fahrzeugbaugruppen zuständig. Diese Aufgabe wird vom eingesetzten Mikrocontroller umgesetzt. Die Kommunikation mit den anderen Fahrzeugbaugruppen, z.B. mit der Motorelektronik oder dem Batteriemanagement, soll hierbei über einen CAN-Bus erfolgen, welcher sich durch eine einfache Integration neuer Baugruppen und hoher Robustheit auszeichnet. Das Display hingegen wird über die bereitgestellte UART-Schnittstelle angesteuert.