Bike Safety Assistent - Versionsgeschichte

Gerrit Wurth: Projektunterlagen hinzugefügt

2022-01-11T10:18:28Z

Projektunterlagen hinzugefügt

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 12:18 Uhr
Zeile 775:		Zeile 775:

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==
			<br clear = all>
	===Lessons Learned===		===Lessons Learned===
	Das Projekt des Bike Safety Assistenten konnte erfolgreich umgesetzt werden. Das System funktioniert für einen Prototypen hinreichend genau und könnte, mit einigen Verbesserungen, zur Sicherheit des Fahrradfahrers im Straßenverkehr beitragen. Die Schwierigkeiten bei der Umsetzung des Projektes lagen vor allem in der knappen Zeit. So wurde bspw. nicht genügend Puffer für die Genehmigung des Projektes und für die Vorbereitung der parallel laufenden Praktika eingeplant, was zum Ende hin Zeitdruck erzeugte.		Das Projekt des Bike Safety Assistenten konnte erfolgreich umgesetzt werden. Das System funktioniert für einen Prototypen hinreichend genau und könnte, mit einigen Verbesserungen, zur Sicherheit des Fahrradfahrers im Straßenverkehr beitragen. Die Schwierigkeiten bei der Umsetzung des Projektes lagen vor allem in der knappen Zeit. So wurde bspw. nicht genügend Puffer für die Genehmigung des Projektes und für die Vorbereitung der parallel laufenden Praktika eingeplant, was zum Ende hin Zeitdruck erzeugte.
Zeile 785:		Zeile 785:
	Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass das Projekt „Bike Safety Assistent“ erfolgreich mit der zur Verfügung stehenden Zeit und den vorhandenen Mitteln umgesetzt werden konnte, es jedoch einige Punkte im Projektverlauf gab, die bei einem nächsten Projekt verbessert werden können.		Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass das Projekt „Bike Safety Assistent“ erfolgreich mit der zur Verfügung stehenden Zeit und den vorhandenen Mitteln umgesetzt werden konnte, es jedoch einige Punkte im Projektverlauf gab, die bei einem nächsten Projekt verbessert werden können.

			<br clear = all>
	===Ausblick===		===Ausblick===

Zeile 796:		Zeile 796:

	<br clear = all>		<br clear = all>
			== Projektunterlagen ==

			Die Projektunterlagen befinden sich auf dem [https://svn.hshl.de/svn/Elektrotechnik_Fachpraktikum/trunk/Projekte/126-150/140_Bike_Safety_Assistent SVN Server] der HSHL und stehen hier als [[:Datei:140 Bike Safety Assistent.zip\| ZIP-Archiv]] zum Download zur Verfügbung.

	== Literaturverzeichnis ==		== Literaturverzeichnis ==

Gerrit Wurth: /* Hardware */

2022-01-11T09:44:06Z

Hardware

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 11:44 Uhr
Zeile 96:		Zeile 96:
	\|1		\|1
	\|3x		\|3x
	\|0,50 €		\|3,20 €
	\|1,50 €		\|9,60 €
	\|Ultraschallsensoren		\|Ultraschallsensoren
	\|HY-SRF05		\|HY-SRF05 <ref>https://www.reichelt.de/entwicklerboards-ultraschall-abstandssensor-hc-srf05-debo-sen-ultra2-p282590.html?&trstct=pos_0&nbc=1</ref>
	\|Mit den drei Ultraschallsensoren wird die Distanz zum überholenden KFZ gemessen. Ergänzend dazu wird über Sensor 1 und Sensor 3 die Zeit des Überholvorganges erfasst. Dazu strahlen die Ultraschallsensoren zyklisch einen kurzen und hochfrequenten Schallimpuls aus. Wenn dieser von einem Objekt reflektiert wird, gelangt der Schallimpuls als Echo zu dem Ultraschallsensor zurück. Entscheidend für die Ermittlung der Entfernung des Objektes ist die Zeitspanne zwischen dem Aussenden des Schallimpulses und dem Empfangen des Echos <ref>https://www.microsonic.de/de/service/ultraschallsensoren/prinzip.htm</ref>. Damit sich die drei verwendeten Ultraschallsensoren nicht gegenseitig stören, ist es wichtig, das Aussenden der Schallimpulse zeitlich versetzt auszulösen und ein entsprechendes Delay zu definieren.		\|Mit den drei Ultraschallsensoren wird die Distanz zum überholenden KFZ gemessen. Ergänzend dazu wird über Sensor 1 und Sensor 3 die Zeit des Überholvorganges erfasst. Dazu strahlen die Ultraschallsensoren zyklisch einen kurzen und hochfrequenten Schallimpuls aus. Wenn dieser von einem Objekt reflektiert wird, gelangt der Schallimpuls als Echo zu dem Ultraschallsensor zurück. Entscheidend für die Ermittlung der Entfernung des Objektes ist die Zeitspanne zwischen dem Aussenden des Schallimpulses und dem Empfangen des Echos <ref>https://www.microsonic.de/de/service/ultraschallsensoren/prinzip.htm</ref>. Damit sich die drei verwendeten Ultraschallsensoren nicht gegenseitig stören, ist es wichtig, das Aussenden der Schallimpulse zeitlich versetzt auszulösen und ein entsprechendes Delay zu definieren.
	\|[[Media:HY-SRF05-ETC.pdf \| Datenblatt Ultraschallsensor]]		\|[[Media:HY-SRF05-ETC.pdf \| Datenblatt Ultraschallsensor]]
Zeile 107:		Zeile 107:
	\|2		\|2
	\|1x		\|1x
	\|0,~~40€~~		\|3,50€
	\|0,~~40€~~		\|3,50€
	\|Hall Sensor		\|Hall Sensor
	\|Honeywell 2SS52M Series		\|Honeywell 2SS52M Series <ref>https://www.reichelt.de/hallsensor-omnipolar-resistiv-digital-2ss-52m-p151351.html?&trstct=pos_0&nbc=1</ref>
	\|Mit dem Hall-Sensor werden die Umdrehungen am Vorderrad gemessen. Mit dem Umfang des Vorderrades wird daraus die eigene Geschwindigkeit ermittelt. Der Hall-Sensor ist an der Vorderradgabel montiert.		\|Mit dem Hall-Sensor werden die Umdrehungen am Vorderrad gemessen. Mit dem Umfang des Vorderrades wird daraus die eigene Geschwindigkeit ermittelt. Der Hall-Sensor ist an der Vorderradgabel montiert.
	\|[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]		\|[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]
Zeile 121:		Zeile 121:
	\|0,00€		\|0,00€
	\|Mikrocontroller		\|Mikrocontroller
	\|Funduino UNO R3		\|Funduino UNO R3 <ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>
	\|Als Mikrocontroller wird ein Funduino UNO R3 benutzt, welcher die Sensordaten von den Ultraschallsensoren sowie des Hall-Sensors erhält. Diese werden anschließend verarbeitet. Mit dem Programmcode, welcher in der Arduino IDE geschrieben wurde, werden verschiedene Variablen nach Formeln berechnet, anschließend erfolgt die Ausgabe am Display. Der Mikrocontroller ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.		\|Als Mikrocontroller wird ein Funduino UNO R3 benutzt, welcher die Sensordaten von den Ultraschallsensoren sowie des Hall-Sensors erhält. Diese werden anschließend verarbeitet. Mit dem Programmcode, welcher in der Arduino IDE geschrieben wurde, werden verschiedene Variablen nach Formeln berechnet, anschließend erfolgt die Ausgabe am Display. Der Mikrocontroller ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.
	\|[[Media:ATmega328P Datasheet.pdf \| Datenblatt ATmega328P]]		\|[[Media:ATmega328P Datasheet.pdf \| Datenblatt ATmega328P]]
Zeile 132:		Zeile 132:
	\|0,00€		\|0,00€
	\|Anzeige		\|Anzeige
	\|LCD-Display		\|LCD-Display <ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>
	\|Auf einem LCD-Display kann die eigene Geschwindigkeit, die zurückgelegte Strecke, die Durchschnittsgeschwindigkeit der letzten 2 Kilometer und die Dauer der Fahrt angezeigt werden. Wird ein Überholvorgang erkannt, werden diese Werte durch die Überholdistanz sowie die Geschwindigkeit des überholenden KFZ ergänzt. Das LCD_Display ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.		\|Auf einem LCD-Display kann die eigene Geschwindigkeit, die zurückgelegte Strecke, die Durchschnittsgeschwindigkeit der letzten 2 Kilometer und die Dauer der Fahrt angezeigt werden. Wird ein Überholvorgang erkannt, werden diese Werte durch die Überholdistanz sowie die Geschwindigkeit des überholenden KFZ ergänzt. Das LCD_Display ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.
	\|[[Media:1602LCD.pdf \| Datenblatt LCD-Display]]		\|[[Media:1602LCD.pdf \| Datenblatt LCD-Display]]
Zeile 143:		Zeile 143:
	\|0,00€		\|0,00€
	\|Elektronik		\|Elektronik
	\|10 kΩ Widerstand		\|10 kΩ Widerstand <ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>
	\|Der Pull-Up-Widerstand für den Hall-Sensor (siehe Schaltplan), ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.		\|Der Pull-Up-Widerstand für den Hall-Sensor (siehe Schaltplan), ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
Zeile 154:		Zeile 154:
	\|2,99€		\|2,99€
	\|Elektronik		\|Elektronik
	\|Alkaline Batterie 9-V-Block		\|Alkaline Batterie 9-V-Block <ref>https://www.reichelt.de/de/de/red-alkaline-batterie-9-v-block-2er-pack-ans-red-2x9v-p100562.html?r=1</ref>
	\|Für die mobile Spannungsversorgung des Bike Safety Assistenten werden 9-V-Block Alkaline Batterien verwendet.		\|Für die mobile Spannungsversorgung des Bike Safety Assistenten werden 9-V-Block Alkaline Batterien verwendet.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
Zeile 209:		Zeile 209:
	\|97,10€		\|97,10€
	\|Diverse Komponenten		\|Diverse Komponenten
	\|Funduino Lernset für die HSHL		\|Funduino Lernset für die HSHL <ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>
	\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops].		\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops].
	\|(Kein Datenblatt vorhanden)		\|(Kein Datenblatt vorhanden)
	\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL<ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>]]		\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL <ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>]]
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Gerrit Wurth am 11. Januar 2022 um 09:35 Uhr

2022-01-11T09:35:26Z

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 11:35 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
	[[Kategorie:ProjekteET MTR BSE WS2021]]		[[Kategorie:ProjekteET MTR BSE WS2021]]
	→ zurück zum Hauptartikel: [[:Kategorie:ProjekteET_MTR_BSE_WS2021\|WS 21/22: Fachpraktikum Elektrotechnik (MTR) und Angewandte Elektrotechnik (BSE)]]		→ zurück zum Hauptartikel: [[:Kategorie:ProjekteET_MTR_BSE_WS2021\|WS 21/22: Fachpraktikum Elektrotechnik (MTR) und Angewandte Elektrotechnik (BSE)]]

	~~[[Datei:Bike Safety Assistent 2.JPG\|600px\|thumb\|right\|Absatz\|Abb. 1: Symbolbild Bike Safety Assistent]]~~

	'''Autoren:''' [[Benutzer:Pia_Noreen_Kostede\|Pia Kostede]]; [[Benutzer:Gerrit_Wurth\| Gerrit Wurth]]; [[Benutzer:Andreas_Mentrup\|Andreas Mentrup]] <br/>		'''Autoren:''' [[Benutzer:Pia_Noreen_Kostede\|Pia Kostede]]; [[Benutzer:Gerrit_Wurth\| Gerrit Wurth]]; [[Benutzer:Andreas_Mentrup\|Andreas Mentrup]] <br/>
	'''Betreuer:''' [[Benutzer:Marc Ebmeyer\|Marc Ebmeyer]]		'''Betreuer:''' [[Benutzer:Marc Ebmeyer\|Marc Ebmeyer]]
			[[Datei:Bike Safety Assistent 2.JPG\|700px\|mini\|right\|Abb. 1: Symbolbild Bike Safety Assistent]]

	<!-- Dies hier wird nicht angezeigt -->		<!-- Dies hier wird nicht angezeigt -->
Zeile 213:		Zeile 212:
	\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops].		\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops].
	\|(Kein Datenblatt vorhanden)		\|(Kein Datenblatt vorhanden)
	\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL]]		\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL<ref>https://www.funduinoshop.com/UHL</ref>]]
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Gerrit Wurth: /* Zusammenfassung */

2022-01-11T09:28:13Z

Zusammenfassung

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 11:28 Uhr
Zeile 778:		Zeile 778:

	===Lessons Learned===		===Lessons Learned===
	Das Projekt des Bike Safety Assistenten konnte erfolgreich umgesetzt werden. Das System funktioniert für einen Prototypen hinreichend genau und könnte, mit einigen Verbesserungen, zur Sicherheit im Straßenverkehr beitragen. Die Schwierigkeiten bei der Umsetzung des Projektes lagen vor allem in der knappen Zeit. So wurde bspw. nicht genügend Puffer für die Genehmigung des Projektes und für die Vorbereitung der parallel laufenden Praktika eingeplant, was zum Ende hin Zeitdruck erzeugte.		Das Projekt des Bike Safety Assistenten konnte erfolgreich umgesetzt werden. Das System funktioniert für einen Prototypen hinreichend genau und könnte, mit einigen Verbesserungen, zur Sicherheit des Fahrradfahrers im Straßenverkehr beitragen. Die Schwierigkeiten bei der Umsetzung des Projektes lagen vor allem in der knappen Zeit. So wurde bspw. nicht genügend Puffer für die Genehmigung des Projektes und für die Vorbereitung der parallel laufenden Praktika eingeplant, was zum Ende hin Zeitdruck erzeugte.
	Eine weitere Schwierigkeit/Verzögerung wurde durch die anfängliche Verwendung eines Touch-Displays hervorgerufen. Um die Ausgabe der Distanzen und Geschwindigkeiten übersichtlich zu gestalten, sollte nicht das im Funduino-Set beinhaltete LCD-Display, sondern ein größeres Touch-Display verwendet werden. Allerdings wurde hier die Bauteilkompatibilität im Voraus nicht gewissenhaft geprüft, sodass es im Weiteren zu diversen Problemen gekommen ist. Unter anderem waren bei dem verwendeten Funduino UNO nicht genügend Ports vorhanden, um sowohl das Touch-Display als auch alle benötigten Sensoren zu betreiben. Dies hätte im Vorfeld durch eine umfassendere Recherche umgangen werden können. So hätte bspw. direkt mit einem anderen Microcontroller gearbeitet werden können.		Eine weitere Schwierigkeit/Verzögerung wurde durch die anfängliche Verwendung eines Touch-Displays hervorgerufen. Um die Ausgabe der Distanzen und Geschwindigkeiten übersichtlich zu gestalten, sollte nicht das im Funduino-Set beinhaltete LCD-Display, sondern ein größeres Touch-Display verwendet werden. Allerdings wurde hier die Bauteilkompatibilität im Voraus nicht gewissenhaft geprüft, sodass es im Weiteren zu diversen Problemen gekommen ist. Unter anderem waren bei dem verwendeten Funduino UNO nicht genügend Ports vorhanden, um sowohl das Touch-Display als auch alle benötigten Sensoren zu betreiben. Dies hätte im Vorfeld durch eine umfassendere Recherche umgangen werden können. So hätte bspw. direkt mit einem anderen Microcontroller gearbeitet werden können.
	Letztlich wurde anstatt ~~dem~~ Touch-~~Display~~ das dem Funduino-Set beiliegenden LCD-Display verwendet~~. Dies reicht~~ für die Anzeige der ermittelten Distanzen und Geschwindigkeiten vollkommen ~~aus~~. Jedoch könnte durch die Verwendung eines Touch-Display die Anwenderfreundlichkeit gesteigert werden.		Letztlich wurde anstatt des Touch-Displays das dem Funduino-Set beiliegenden LCD-Display verwendet, welches für die Anzeige der ermittelten Distanzen und Geschwindigkeiten vollkommen ausreicht. Jedoch könnte durch die Verwendung eines Touch-Display die Anwenderfreundlichkeit gesteigert werden.
	Ein weiterer Aspekt bezüglich des Zeitmanagements war die Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten. Diese wurde zum Ende hin immer weiter verbessert, da Aufgaben klarer verteilt wurden und dies bspw. durch To-Do-Listen verschriftlicht wurde.		Ein weiterer Aspekt bezüglich des Zeitmanagements war die Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten. Diese wurde zum Ende hin immer weiter verbessert, da Aufgaben klarer verteilt wurden und dies bspw. durch To-Do-Listen verschriftlicht wurde.
	Ein nicht unwesentlicher Punkt war zum Ende hin die Komponententests. Hier wurde das System hinsichtlich der Überholgeschwindigkeit des KFZ mit unrealistischen Zahlen validiert. Dies führte dazu, dass sich die ausgegebenen KFZ-Geschwindigkeiten trotz unterschiedlicher Überholzeiten nicht signifikant verändert haben. Letztlich wurde das System mit deutlich geringeren Überholzeiten getestet, sodass tatsächlich Veränderungen hinsichtlich der Geschwindigkeit zu beobachten waren.		Ein nicht unwesentlicher Punkt war zum Ende hin die Durchführung der Komponententests. Hier wurde das System hinsichtlich der Überholgeschwindigkeit des KFZ zuerst mit unrealistischen Zahlen validiert. Dies führte dazu, dass sich die ausgegebenen KFZ-Geschwindigkeiten trotz unterschiedlicher Überholzeiten nicht signifikant verändert haben. Letztlich wurde das System mit deutlich geringeren Überholzeiten getestet, sodass tatsächlich Veränderungen hinsichtlich der Geschwindigkeit zu beobachten waren.

	Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass das Projekt „Bike Safety Assistent“ erfolgreich mit der zur Verfügung stehenden Zeit und den vorhandenen ~~Mittel~~ umgesetzt werden konnte~~. Es~~ jedoch einige Punkte im Projektverlauf gab, die bei einem nächsten Projekt verbessert werden können.		Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass das Projekt „Bike Safety Assistent“ erfolgreich mit der zur Verfügung stehenden Zeit und den vorhandenen Mitteln umgesetzt werden konnte, es jedoch einige Punkte im Projektverlauf gab, die bei einem nächsten Projekt verbessert werden können.


	===Ausblick===		===Ausblick===

	Um den vorhandenen Prototypen weiterzuentwickeln und somit ein fertiges und einsatzbereites Produkt zu erhalten, müsste wie bereits beschrieben ein Touch-Screen verbaut werden, um die Anwenderfreundlichkeit zu steigern. Ein weiterer Punkt wäre die Parallelisierung des Programmablaufs. Hier muss sichergestellt werden, dass das System zu jeder Zeit einwandfrei läuft. In einigen Situationen war dies bei dem Prototypen nicht gegeben, da bei hohen Geschwindigkeiten der Microcontroller manchmal nicht jede Raddrehung gezählt hat. So haben sich Messfehler ergeben. Dies war der Tatsache geschuldet, dass auf dem Microcontroller aktuell das Programm ohne parallele Messungen und Berechnungen durchläuft. Daher konnten ~~manchmal einfach~~ keine neuen Messungen erkannt werden, da der Microcontroller noch Berechnungen aufgeführt hat, anstatt die Messwerte der Sensoren abzufragen. Dies würde durch einen parallelen Programmablauf vermieden werden.		Um den vorhandenen Prototypen weiterzuentwickeln und somit ein fertiges und einsatzbereites Produkt zu erhalten, müsste wie bereits beschrieben ein Touch-Screen verbaut werden, um die Anwenderfreundlichkeit zu steigern. Ein weiterer Punkt wäre die Parallelisierung des Programmablaufs. Hier muss sichergestellt werden, dass das System zu jeder Zeit einwandfrei läuft. In einigen Situationen war dies bei dem Prototypen nicht gegeben, da bei hohen Geschwindigkeiten der Microcontroller manchmal nicht jede Raddrehung gezählt hat. So haben sich Messfehler ergeben. Dies war der Tatsache geschuldet, dass auf dem Microcontroller aktuell das Programm ohne parallele Messungen und Berechnungen durchläuft. Daher konnten teilweise keine neuen Messungen erkannt werden, da der Microcontroller noch Berechnungen aufgeführt hat, anstatt die Messwerte der Sensoren abzufragen. Dies würde durch einen parallelen Programmablauf vermieden werden.
	Auch hinsichtlich der äußeren Gestaltung der Bike Safety Assistenten könnten Verbesserungen durchgeführt werden. So könnten bspw. wetterfeste Gehäuse entwickelt und 3D-gedruckt oder auch die Befestigungen an dem Fahrrad optimiert werden.		Auch hinsichtlich der äußeren Gestaltung der Bike Safety Assistenten könnten Verbesserungen durchgeführt werden. So könnten bspw. wetterfeste Gehäuse entwickelt und 3D-gedruckt oder auch die Befestigungen an dem Fahrrad optimiert werden.
	Auch die Realisierung von neunen Features wäre denkbar. So könnte bspw. ein Kamerasystem verbaut werden, welches bei einem zu geringen Überholabstand das Kennzeichen es KFZ erkennt und speichert.		Auch die Realisierung von neunen Features wäre denkbar. So könnte bspw. ein Kamerasystem verbaut werden, welches bei einem zu geringen Überholabstand das Kennzeichen es KFZ erkennt und speichert.

Gerrit Wurth: /* Komponententest */

2022-01-11T09:22:19Z

Komponententest

Gerrit Wurth: /* Aufbau */ Kleinere Korrekturen

2022-01-11T09:11:19Z

Aufbau: Kleinere Korrekturen

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 11:11 Uhr
Zeile 717:		Zeile 717:
	== Aufbau ==		== Aufbau ==

	Der Bike Safety Assistent setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die am Fahrrad an verschiedenen Stellen montiert werden. Die drei Ultraschallsensoren werden vorne, mittig und hinten ~~in dem entsprechenden Winkel~~ montiert.		Der Bike Safety Assistent setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die am Fahrrad an verschiedenen Stellen montiert werden. Die drei Ultraschallsensoren werden vorne (+45°), mittig (0°) und hinten (-45°) entsprechend Abbildung 1 montiert.
	~~Für die~~ Montage wurde für den mittigen und den hinteren Sensor eine Holzleiste neben dem Gepäckträger montiert. Das Ende der Holzleiste wurde ~~für den entsprechenden~~ Winkel von 45 Grad zugeschnitten und bildet so die Montagegrundlage für den hinteren Ultraschallsensor. Der mittige Ultraschallsensor wurde am anderen Ende der Holzleiste parallel zum Fahrrad montiert, welcher sich in Höhe der Sitzposition befindet.		Bei der Montage wurde für den mittigen und den hinteren Sensor eine Holzleiste mit Kabelbindern neben dem Gepäckträger montiert. Das Ende der Holzleiste wurde im Winkel von 45 Grad zugeschnitten und bildet so die Montagegrundlage für den hinteren Ultraschallsensor. Der mittige Ultraschallsensor wurde am anderen Ende der Holzleiste parallel zum Fahrrad montiert, welcher sich in Höhe der Sitzposition befindet.
	Das nachfolgende Bild visualisiert die Montagepunkte.		Das nachfolgende Bild visualisiert die Montagepunkte.

Zeile 725:		Zeile 725:
	<br clear = all>		<br clear = all>

	Auf der Holzleiste erkennt man die zwei Plastikdosen, welche den Mikrocontroller (im hinteren Bereich) sowie das Steckbrett (vorderer Bereich) vor ~~Witterungseinflüsse~~ schützen.		Auf der Holzleiste erkennt man die zwei angeschraubten Plastikdosen, welche den Mikrocontroller (im hinteren Bereich) sowie das Steckbrett (vorderer Bereich) vor Witterungseinflüssen schützen. Die Verkabelung wird durch kleine Bohrlöcher aus den Gehäusen herausgeführt.

	Der dritte Ultraschallsensor befindet sich an der Vorderachse des Fahrrades und ist dort ebenfalls mit einer Holzleiste befestigt, die ~~den entsprechenden~~ Winkel von 45 Grad aufweist ~~und zugeschnitten wurde~~.		Der dritte Ultraschallsensor befindet sich an der Vorderachse des Fahrrades und ist dort ebenfalls mit einer Holzleiste befestigt, die einen Winkel von 45 Grad aufweist.


Zeile 733:		Zeile 733:
	<br clear = all>		<br clear = all>

	Der Hall-Sensor ist an der Vorderradgabel ~~montiert~~ und zwei ~~Magneten~~ an den Speichen des Vorderades~~, um~~ die ~~entsprechenden~~ Umdrehungen ~~zu messen~~.		Der Hall-Sensor ist an der Vorderradgabel und zwei Magnete sind an den Speichen des Vorderades montiert. Hiermit werden die Umdrehungen des Vorderrades erfasst.
	Das Display befindet sich am Lenker und ist dort mittig angebracht, um während der Fahrt problemlos ~~draufzuschauen~~.		Das Display befindet sich am Lenker und ist dort mittig angebracht, um während der Fahrt problemlos die Werte ablesen zu können.
	Die ~~Kabel~~ der drei vorderen ~~Einheiten werden über die Mittelachse~~ mit dem hinten liegenden Mikrocontroller verbunden.		Die Verkabelung der drei vorderen Komponenten wird, um das Oberrohr des Fahrradrahmens gewickelt, mit dem hinten liegenden Mikrocontroller verbunden.

Gerrit Wurth: /* Hardware */

2022-01-11T08:53:11Z

Hardware

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:53 Uhr
Zeile 112:		Zeile 112:
	\|Hall Sensor		\|Hall Sensor
	\|Honeywell 2SS52M Series		\|Honeywell 2SS52M Series
	\|Mit dem Hall-Sensor werden die Umdrehungen am Vorderrad gemessen. Mit dem Umfang des Vorderrades wird daraus die eigene Geschwindigkeit ermittelt. Der Hall-Sensor ~~wird am Vorderrad~~ montiert.		\|Mit dem Hall-Sensor werden die Umdrehungen am Vorderrad gemessen. Mit dem Umfang des Vorderrades wird daraus die eigene Geschwindigkeit ermittelt. Der Hall-Sensor ist an der Vorderradgabel montiert.
	\|[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]		\|[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]
	\|[[Datei:Induktiver_Näherungssensor.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 10: Hall-Sensor]]		\|[[Datei:Induktiver_Näherungssensor.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 10: Hall-Sensor]]
Zeile 123:		Zeile 123:
	\|Mikrocontroller		\|Mikrocontroller
	\|Funduino UNO R3		\|Funduino UNO R3
	\|Als Mikrocontroller wird ein Funduino UNO R3 benutzt, welcher die Sensordaten von den Ultraschallsensoren sowie des Hall-Sensors erhält. Diese werden anschließend verarbeitet. Mit dem ~~Programmacode~~, welcher in Arduino IDE geschrieben wurde, werden verschiedene Variablen nach Formeln berechnet ~~und~~ anschließend erfolgt die Ausgabe ~~auf dem~~ Display. Der Mikrocontroller ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.		\|Als Mikrocontroller wird ein Funduino UNO R3 benutzt, welcher die Sensordaten von den Ultraschallsensoren sowie des Hall-Sensors erhält. Diese werden anschließend verarbeitet. Mit dem Programmcode, welcher in der Arduino IDE geschrieben wurde, werden verschiedene Variablen nach Formeln berechnet, anschließend erfolgt die Ausgabe am Display. Der Mikrocontroller ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.
	\|[[Media:ATmega328P Datasheet.pdf \| Datenblatt ATmega328P]]		\|[[Media:ATmega328P Datasheet.pdf \| Datenblatt ATmega328P]]
	\|[[Datei:Mikrocontroller_BSA.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 11: Mikrocontroller Funduino Uno]]		\|[[Datei:Mikrocontroller_BSA.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 11: Mikrocontroller Funduino Uno]]
Zeile 145:		Zeile 145:
	\|Elektronik		\|Elektronik
	\|10 kΩ Widerstand		\|10 kΩ Widerstand
	\|Pull-Up Widerstand für den Hall-Sensor (~~Siehe~~ Schaltplan), ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.		\|Der Pull-Up-Widerstand für den Hall-Sensor (siehe Schaltplan), ist in dem Funduino Lernset für die HSHL enthalten.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
	\|<!--[[Datei:Display_Bike_Safety_Assistent.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 12: LCD-Display]]-->		\|<!--[[Datei:Display_Bike_Safety_Assistent.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 12: LCD-Display]]-->
Zeile 156:		Zeile 156:
	\|Elektronik		\|Elektronik
	\|Alkaline Batterie 9-V-Block		\|Alkaline Batterie 9-V-Block
	\|Für die mobile Spannungsversorgung des Bike Safety Assistenten werden 9-V-Block Alkaline Batterien verwendet		\|Für die mobile Spannungsversorgung des Bike Safety Assistenten werden 9-V-Block Alkaline Batterien verwendet.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
	\|[[Datei:9-V-Block.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 13: Alkaline Batterie 9-V-Block]]		\|[[Datei:9-V-Block.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 13: Alkaline Batterie 9-V-Block]]
Zeile 178:		Zeile 178:
	\|Montagematerial		\|Montagematerial
	\|Diverse Kabelbinder		\|Diverse Kabelbinder
	\|Zum ~~befestigen~~ einiger Bauteile und Komponenten wurden Kabelbinder verwendet. Die Kabelbinder sind aus eigenem Bestand.		\|Zum Befestigen einiger Bauteile und Komponenten wurden Kabelbinder verwendet. Die Kabelbinder sind aus eigenem Bestand.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
	\|[[Datei:Kabelbinder.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 15: Diverse Kabelbinder]]		\|[[Datei:Kabelbinder.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 15: Diverse Kabelbinder]]
Zeile 189:		Zeile 189:
	\|Montagematerial		\|Montagematerial
	\|Diverse Schrauben		\|Diverse Schrauben
	\|Zum ~~befestigen~~ einiger Bauteile und Komponenten wurden Schrauben verwendet. Die Schrauben sind aus eigenem Bestand.		\|Zum Befestigen einiger Bauteile und Komponenten wurden Schrauben verwendet. Die Schrauben sind aus eigenem Bestand.
	\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->		\|<!--[[Media:SINGLEDATASHEET 2SS52M.pdf \| Datenblatt Hall-Sensor]]-->
	\|[[Datei:Diverse_Schrauben.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 16: Diverse Schrauben]]		\|[[Datei:Diverse_Schrauben.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 16: Diverse Schrauben]]
Zeile 211:		Zeile 211:
	\|Diverse Komponenten		\|Diverse Komponenten
	\|Funduino Lernset für die HSHL		\|Funduino Lernset für die HSHL
	\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops]		\|Inhalt siehe [https://www.funduinoshop.com/UHL Webseite des Funduino Shops].
	\|(Kein Datenblatt vorhanden)		\|(Kein Datenblatt vorhanden)
	\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL]]		\|[[Datei:Funduino Lernset HSHL.jpg\|left\|mini\|125px\|Abb. 18: Funduino Lernset für die HSHL]]

Gerrit Wurth: /* Komponentenspezifikation */

2022-01-11T08:47:19Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:47 Uhr
Zeile 75:		Zeile 75:

	== Komponentenspezifikation ==		== Komponentenspezifikation ==
	Die Komponentenspezifikation bricht die Module in ihre einzelnen Komponenten herunter und beschreibt detailliert ~~die~~ die Funktionsweisen der einzelnen Komponenten. Abbildung 8 zeigt das Deckblatt der Komponentenspezifikation.		Die Komponentenspezifikation bricht die Module in ihre einzelnen Komponenten herunter und beschreibt detailliert die Funktionsweisen der einzelnen Komponenten. Abbildung 8 zeigt das Deckblatt der Komponentenspezifikation.
	Die komplette Komponentenspezifikation ist in [https://svn.hshl.de/svn/Elektrotechnik_Fachpraktikum/trunk/Projekte/126-150/140_Bike_Safety_Assistent/03_Komponentenspezifikation/Komponentenspezifikation_BSA.xlsx dieser Excel-Tabelle] zu finden.		Die komplette Komponentenspezifikation ist in [https://svn.hshl.de/svn/Elektrotechnik_Fachpraktikum/trunk/Projekte/126-150/140_Bike_Safety_Assistent/03_Komponentenspezifikation/Komponentenspezifikation_BSA.xlsx dieser Excel-Tabelle] zu finden.
	[[Datei:Komponentenliste BSA.JPG\|left\|mini\|600px\|Abb. 8: Deckblatt Komponentenspezifikation]]<br clear = all>		[[Datei:Komponentenliste BSA.JPG\|left\|mini\|600px\|Abb. 8: Deckblatt Komponentenspezifikation]]<br clear = all>

Gerrit Wurth: /* Technischer Systementwurf */

2022-01-11T08:46:37Z

Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:46 Uhr
Zeile 66:		Zeile 66:

	== Technischer Systementwurf ==		== Technischer Systementwurf ==
	Der technische Systementwurf besteht folglich ebenfalls aus den vier Modulgruppen. Die Modulgruppe "Sensorik" beinhaltet die 3 Ultraschallsensoren welche zwischen 30mm und 5000mm betrieben werden. Der Hall-Sensor misst am Vorderrad die Drehzahl des Rades. Die zweite Modulgruppe "Benutzereingabe" ist für das Ein- und Ausschalten des Systems zuständig. Dies wird denkbar simpel über das An- und Abklemmen der Batterie realisiert.		Der technische Systementwurf besteht folglich ebenfalls aus den vier Modulgruppen. Die Modulgruppe "Sensorik" beinhaltet die 3 Ultraschallsensoren, welche zwischen 30mm und 5000mm betrieben werden. Der Hall-Sensor misst am Vorderrad die Drehzahl des Rades. Die zweite Modulgruppe "Benutzereingabe" ist für das Ein- und Ausschalten des Systems zuständig. Dies wird denkbar simpel über das An- und Abklemmen der Batterie realisiert.
	In der Modulgruppe "Berechnung" ~~befindet sich~~ der Mikrocontroller~~, welcher~~ für die Berechnung der Ausgangsvariablen ~~zuständig ist~~. Die letzte Modulgruppe "Darstellung" gibt die berechneten Variablen auf dem Display aus.		In der Modulgruppe "Berechnung" sorgt der Mikrocontroller für die Berechnung der Ausgangsvariablen. Die letzte Modulgruppe "Darstellung" gibt die berechneten Variablen auf dem Display aus.
	Abbildung 7 zeigt den technischen Systementwurf.		Abbildung 7 zeigt den technischen Systementwurf.

Gerrit Wurth: /* Funktionaler Systementwurf */

2022-01-11T08:45:09Z

Funktionaler Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 10:45 Uhr
Zeile 54:		Zeile 54:

	===Benutzereingaben===		===Benutzereingaben===
	Das ~~Module~~ "Benutzereingaben" wurde im Projektverlauf mit Abstand am häufigsten angepasst und mit der Zeit immer weiter ausgedünnt. Dies war vor allem der knappen Zeit geschuldet. Letztlich wurde festgelegt, dass als einzige Benutzereingaben das An- und Ausschalten des Systems realisiert werden soll.		Das Modul "Benutzereingaben" wurde im Projektverlauf mit Abstand am häufigsten angepasst und mit der Zeit immer weiter ausgedünnt. Dies war vor allem der knappen Zeit geschuldet. Letztlich wurde festgelegt, dass als einzige Benutzereingaben das An- und Ausschalten des Systems realisiert werden soll.

	===Berechnung===		===Berechnung===
	Die Berechnung erfolgt im Mikrocontroller und wird über den Programmablauf im Arduino IDE gesteuert. Nachdem die Eingangsvariablen (Messgrößen) in den Mikrocontroller übergeben, werden die Ausgangsvariablen auf Formelbasis berechnet. Die Ausgangsvariablen ~~sind die~~ Distanz zum überholendem Kraftfahrzeug, ~~die~~ Geschwindigkeit des Fahrrads und ~~die~~ Geschwindigkeit des überholenden Kraftfahrzeugs.		Die Berechnung erfolgt im Mikrocontroller und wird über den Programmablauf im Arduino IDE gesteuert. Nachdem die Eingangsvariablen (Messgrößen) in den Mikrocontroller übergeben wurden, werden die Ausgangsvariablen auf Formelbasis berechnet. Die Ausgangsvariablen entsprechen der Distanz zum überholendem Kraftfahrzeug, der Geschwindigkeit des Fahrrads und der Geschwindigkeit des überholenden Kraftfahrzeugs.

	===Darstellung===		===Darstellung===
	Die Darstellung ~~erfolgt auf einem~~ Display. Dort erfolgt die ~~Ausgabe~~ der berechneten ~~Größen. Diese wurden in dem Mikrocontroller berechnet~~.		Die Darstellung übernimmt ein Display. Dort erfolgt die Anzeige der vom Mikrocontroller berechneten Werte.
	Die ~~Ausgabewerte variieren im Sekundentakt.~~		Die Ausgabe der Werte setzt sich aus der eigenen Geschwindigkeit, der Überholdistanz und der Geschwindigkeit des überholenden Kraftfahrzeugs zusammen.
	~~Ausgabegrößen sind die eigene~~ Geschwindigkeit, ~~die~~ Überholdistanz und ~~die~~ Geschwindigkeit des überholenden ~~Kraftfahrzeuges~~.

	<br clear = all>		<br clear = all>

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2022, 11:22 Uhr
Zeile 741:		Zeile 741:

	== Komponententest ==		== Komponententest ==
	Beim Komponententest werden die in der Komponentenspezifikation definierten Komponenten nach speziellen festgelegten Verfahren getestet. Abbildung 29 ~~Zeigt~~ das Deckblatt des Komponententests. Die Tabelle selbst ist in [https://svn.hshl.de/svn/Elektrotechnik_Fachpraktikum/trunk/Projekte/126-150/140_Bike_Safety_Assistent/05_Testprotokolle/BSA_Komponententest.xlsx dieser Excel-Tabelle] zu finden.		Beim Komponententest werden die in der Komponentenspezifikation definierten Komponenten nach speziellen festgelegten Verfahren getestet. Abbildung 29 zeigt das Deckblatt des Komponententests. Die Tabelle selbst ist in [https://svn.hshl.de/svn/Elektrotechnik_Fachpraktikum/trunk/Projekte/126-150/140_Bike_Safety_Assistent/05_Testprotokolle/BSA_Komponententest.xlsx dieser Excel-Tabelle] zu finden.
	[[Datei:BSA Komponententest.JPG\|600px\|mini\|left\|Absatz\|Abb. 29: Deckblatt Komponententest]]		[[Datei:BSA Komponententest.JPG\|600px\|mini\|left\|Absatz\|Abb. 29: Deckblatt Komponententest]]
	<br clear = all>		<br clear = all>
Zeile 747:		Zeile 747:

	===Test der Ultraschallsensoren===		===Test der Ultraschallsensoren===
	Hier sollte geprüft werden, ob die Ultraschallsensoren ~~plausibele~~ Werte messen. Dazu wurden für jeden Test eine andere Distanz zwischen dem Messobjekt und dem Sensor definiert und im Voraus mit einem Maßband abgemessen. Anschließend wurde eine Messung mit den Ultraschallsensoren durchgeführt und der ausgegebene Wert mit dem zuvor gemessenen Wert verglichen. Hierbei wurde eine Abweichung von unter einem Prozent als akzeptabel eingestuft.		Hier sollte geprüft werden, ob die Ultraschallsensoren plausible Werte messen. Dazu wurden für jeden Test eine andere Distanz zwischen dem Messobjekt und dem Sensor definiert und im Voraus mit einem Maßband abgemessen. Anschließend wurde eine Messung mit den Ultraschallsensoren durchgeführt und der ausgegebene Wert mit dem zuvor gemessenen Wert verglichen. Hierbei wurde eine Abweichung von unter einem Prozent als akzeptabel eingestuft.

	===Test des Hall-Sensors===		===Test des Hall-Sensors===
	Der Hall-Sensor wurde schon in einem sehr frühen Stadium des ~~Prototypenbau~~ getestet. Dafür wurde lediglich ein Magnet an den Hall-Sensor angenähert. Sobald der Sensor durchschaltet, leuchtet eine LED, ~~damit~~ der Schaltvorgang visualisiert wurde.		Der Hall-Sensor wurde schon in einem sehr frühen Stadium des Prototypenbaus getestet. Dafür wurde lediglich ein Magnet an den Hall-Sensor angenähert. Sobald der Sensor durchschaltet, leuchtet eine LED, worüber der Schaltvorgang visualisiert wurde.

	===Test des Ein- und Ausschaltens===		===Test des Ein- und Ausschaltens===
	Auch das Ein- und Ausschalten des Systems mittels Ab- und Anklemmen der Batterie ~~konnte denkbar simpel~~ getestet ~~werden~~. Unter der Voraussetzung, dass das System und vor allem das Display bereits einwandfrei funktioniert, wurde die Batterie angeklemmt und beobachtet, ob die Display-Anzeige erscheint. Beim Abklemmen der Batterie ~~musste auch~~ das Display ausschalten. Dies war bei dem Test der Fall und somit wurde der Komponententest als bestanden eingestuft.		Auch das Ein- und Ausschalten des Systems mittels Ab- und Anklemmen der Batterie wurde getestet. Unter der Voraussetzung, dass das System und vor allem das Display bereits einwandfrei funktioniert, wurde die Batterie angeklemmt und beobachtet, ob die Display-Anzeige erscheint. Beim Abklemmen der Batterie sollte das Display wieder ausschalten. Dies war bei dem Test der Fall und somit wurde der Komponententest als bestanden eingestuft.

	===Test der Distanzberechnung===		===Test der Distanzberechnung===
Zeile 762:		Zeile 762:

	===Test der Ermittlung der KFZ-Geschwindigkeit===		===Test der Ermittlung der KFZ-Geschwindigkeit===
	Für diesen Test wurde eine konstante Fahrrad-Geschwindigkeit von 20 km/h angenommen, da das Fahrrad für diesen Test nicht ~~wirklich gefahren ist~~, sondern statisch an einer Stelle stand. Anschließend wurden die Ultraschallsensoren nacheinander durch das Vorbeigehen einer Person ausgelöst und die Zeit des simulierten Überholvorgangs mittels einer Handystoppuhr gemessen. Die von dem System ermittelte KFZ-Geschwindigkeit wurde dann auf Plausibilität überprüft.		Für diesen Test wurde eine konstante Fahrrad-Geschwindigkeit von 20 km/h angenommen, da das Fahrrad für diesen Test nicht bewegt wurde, sondern statisch an einer Stelle stand. Anschließend wurden die Ultraschallsensoren nacheinander durch das Vorbeigehen einer Person ausgelöst und die Zeit des simulierten Überholvorgangs mittels einer Handystoppuhr gemessen. Die von dem System so ermittelte KFZ-Geschwindigkeit wurde dann auf Plausibilität überprüft.

	===Test der permanenten Darstellung===		===Test der permanenten Darstellung===