Aplikační software Drive by Wire Car Interface II

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F24%3A10254706" target="_blank" >RIV/61989100:27240/24:10254706 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.vsb.cz/ctt/cs" target="_blank" >https://www.vsb.cz/ctt/cs</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Aplikační software Drive by Wire Car Interface II

Popis výsledku v původním jazyce

Jedná se o softwarovou aplikaci pro interface, pojmenovanou jako &quot; Aplikační software Drive by Wire Car Interface II&quot; (zkratka Aplikační software DbW2CI), určenou pro komunikační a řídicí gateway s označením &quot;Drive-by-Wire Car Interface II. Generation&quot; (zkratka DbW2CI). Aplikace realizuje řídicí a komunikační funkce pro ovládnutí sériových osobních automobilů dle stanovených požadavků na podélnou a příčnou ovladatelnost, zajištění řazení, aktivace nouzového brzdění a zasílání informací řidiči na přístrojovou desku. Aplikační software ovládá modulární celek s částmi: programovatelných CAN routerů, programovatelných reléových karet, programovatelné jednocestné CAN gateway. Ve spojení s hardwarovou částí DbW2CI tvoří komunikační interface s periferiemi. Na rozdíl od již aplikovaných řešení ovládnutí řízení osobních automobilů, umožňuje softwarová aplikace a obvodová topologie řešení, které nevyužívá přídavné akční členy pro ovládání pedálů, volantu, voliče řadicích stupňů či dalších ovládací prvků automobilu, ale výhradně díky datové komunikace se sériovými elektronickými systémy automobilu dokáže zajistit realizaci na podélného a příčného řízení (úhel a moment volantu, kladné a záporné zrychlení v podélné ose automobilu), zajištění řazení, aktivace nouzového brzdění a zasílání informací řidiči na přístrojovou desku. Takto koncipovaný řešení s Aplikačním software DbW2CI je možné integrovat do sériových vozidel koncernu VW Group, platformy MQB. Softwarová aplikace je proti nedovolenému kopírování zabezpečená tak, aby na základě identifikace konkrétního automobilu nebyla spustitelná s DbW2CI u vozidla, pro které nebyla povolena. Softwarová aplikace tedy průběžně provádí kontrolu zda je provozována s vozidlem pro které byla zakoupena. Přenositelnost je možná na základě souhlasu a kalibrace provedené poskytovatelem licence, resp. distributorem. Při provozu vozidla s aplikačním software DbW2CI lze přecházet mezi jednotlivými stavy interface (viz obr. 3.5 dokumentace). Aplikační software umožňuje řidiči experimentálního vozidla plné ovládnutí vozidla při aktivním DbW2CI nebo interface deaktivovat. Řidič tedy může zasahovat do řízení vozidla při aktivním DbW2CI.Aplikační software pro systém DbW2CI lze používat v několika provozních režimech. Každý provozní režim specifikuje rozsah možných akcí celého systému nebo jeho omezení. Před zahájením práce musí uživatel zvolit vhodný provozní režim. Volbu provozního režimu lze provést při vypnutém vozidle pomocí 2. tlačítka na ovládací klávesnici umístěné na středovém panelu, viz obr. 3.1 (v dokumentaci). Zvolený provozní režim je indikován barevným podsvícením tlačítka. Najednou lze zvolit pouze jeden provozní režim: SERVISNÍ režim světle modrá; PASIVNÍ režim zelená; LIMITED aktivní režim žlutá; NEOMEZENÝ aktivní režim červená.Nahrání aplikačního softwaru se provádí přes CAN sběrnici s aplikací třetí strany PEAK-Flash. Aplikace je k dispozici ke stažení na peak-system.com -&gt; sekce Podpora. Aby bylo možné nahrát nový firmware do DbW2CI, musí být splněny následující požadavky:. Rozhraní CAN řady PCAN pro počítač (např. PCAN-USB FD od systému Peak).. Kabeláž CAN mezi rozhraním CAN a DbW2CI se správným zakončením (120 Ω na každém konci sběrnice CAN).. Operační systém Windows 11, 10 (32/64bitový) v počítači. Pro nahrání nového firmwaru přes CAN musí být aktivován CAN bootloader. Bootloader musí být aktivován buď vytvořením relace programování UDS a DBW2CI musí být v režimu SERVICE.Popis stavu systému je následující.A) NEAKTIVNÍ - Ve stavu NEAKTIVNÍ je možné volit provozní režimy nebo provádět konfiguraci systému. Řidič/tester nepřetržitě provádí úkoly podélné a příčné dynamické jízdy. Architektura sériového vozidla E/E a jeho sběrnicová síť (všechny jednotky vozidla a kabeláž) jsou zapojeny v sériovém stavu a systém DbW2CI je fyzicky odpojen, to znamená, že systém nemůže ovlivnit vozidlo. Stát je určen pro přepravu vozidla řidičem bez oprávnění &quot;proto vozidlo&quot;.Shrnutí chování systému, když je aktivní stav NEAKTIVNÍ:. všechny funkce pro ovládání vozidla jsou deaktivovány,. funkce ovládání systému jsou povoleny a fungují,. systém je funkčně odpojen od vozidla,. je možný výběr provozních režimů nebo nastavení systému.B) INIT - Ve stavu INIT systém nemůže ovlivnit vozidlo. Tento stav je určen pro inicializaci systému a konfigurace před jízdou. Shrnutí chování systému, když je aktivní stav INIT:. všechny funkce pro ovládání vozu lze aktivovat HW spínačem na klávesnici,. ovládání vozidla není možné,. funkce ovládání systému jsou povoleny a fungují,. systém je funkčně připojen k vozidlu a čeká na ZAPNUTÍ vozidla.C) PŘIPRAVENO - Stav PŘIPRAVENO indikuje předprovozní stav, ale ovládání vozidla zatím není možné. Protože je vozidlo ZAPNUTÉ, konfigurace systému není možná. Shrnutí chování systému při stavu.READY je aktivní:. ovládání vozidla není možné,. funkce ovládání systému jsou povoleny a fungují,. systém je funkčně připojen k vozidlu a vozidlo je ZAPNUTÉ,. systém čeká na nastartování motoru,. je možné protokolování údajů o vozidle.D) AKTIVNÍ - V AKTIVNÍM stavu může systém zajišťovat kontrolu nad vozidlem. Ovládání vozidla závisí na aktivované funkce systému. Shrnutí chování systému, když je aktivní stav AKTIVNÍ:. ovládání vozidla je možné,. funkce ovládání systému jsou povoleny a fungují,. systém je funkčně připojen k vozidlu a motor běží,. je také možné protokolování údajů o vozidle.E) ERROR - Když je detekována nějaká systémová chyba, pak systém změní svůj stav na ERROR stav a ovládání vozidla je deaktivováno. Shrnutí chování systému, když je aktivní stav ERROR:. ovládání vozidla není možné,. funkce ovládání systému jsou povoleny a fungují,. systém je stále připojen k vozidlu,. je také možné protokolování údajů o vozidle,. Stav ERROR lze vrátit pouze restartem systému.Celkový princip a zejména rozbor jednotlivých stavů a funkcí je součástí dokumentace. S využitím aplikačního software instalovaného do jiného výsledku VŠB-TUO. tj. prototypu DbW2CI (ev. č. 002/27-03-2024_P) lze provádět předvývoj/výzkum, vývoj či verifikační a validační testování softwarových aplikací a systémů automatizovaného řízení osobních automobilů a pokročilých asistenčních systémů řidiče. Lze provádět testování reakcí řidičů autonomních automobilů, tedy provádění behaviorálních analýz řidičů a dalších účastníků provozu. Společnost tak získává silnou konkurenční výhodu pro vývoj zmíněných aplikací a provádění analýz. V současné době je výstup dle průzkumu trhu v Evropě ojedinělý. V USA evidujeme jednu konkurenční společnost, nicméně jejich systém je určen pro jiný typ vozidel.

Název v anglickém jazyce

Drive by Wire Car Interface II Application Software

Popis výsledku anglicky

It is a software application for the interface, named &quot;Drive by Wire Car Interface II Application Software&quot; (abbreviation DbW2CI Application Software), intended for communication and control gateways with the designation &quot;Drive-by-Wire Car Interface II. Generation&quot; (abbreviation DbW2CI ). The application implements control and communication functions for controlling serial passenger cars according to the specified requirements for longitudinal and transverse controllability, ensuring gear shifting, activating emergency braking and sending information to the driver on the instrument panel. The application software controls a modular unit with parts: programmable CAN routers, programmable relay cards, programmable one-way CAN gateway. In connection with the DbW2CI hardware part, it forms a communication interface with peripherals. In contrast to the already applied solutions for controlling the steering of passenger cars, the software application and the circuit topology enable a solution that does not use additional actuators to control the pedals, steering wheel, gear selector or other control elements of the car, but solely thanks to data communication with the car&apos;s serial electronic systems can ensure the implementation of longitudinal and transverse steering (steering wheel angle and moment, positive and negative acceleration in the longitudinal axis of the car), ensuring shifting, activation of emergency braking and sending information to the driver on the instrument panel. The solution designed in this way with the DbW2CI application software can be integrated into the serial vehicles of the VW Group concern, the MQB platform. The software application is protected against unauthorized copying so that, based on the identification of a specific car, it cannot be run with DbW2CI on a vehicle for which it has not been authorized. The software application therefore continuously checks whether it is operated with the vehicle for which it was purchased. Portability is possible based on consent and calibration performed by the licensor, or distributor. During the operation of the vehicle with the DbW2CI application software, it is possible to switch between individual interface states (see Fig. 3.5 of the documentation). The application software allows the driver of the experimental vehicle to take full control of the vehicle when DbW2CI is active or to deactivate the interface. The driver can therefore interfere with the vehicle&apos;s steering when DbW2CI is active.The application software for the DbW2CI system can be used in several operating modes. Each operating mode specifies the range of possible actions of the entire system or its limitations. Before starting work, the user must select a suitable operating mode. The operating mode can be selected when the vehicle is turned off using the 2nd button on the control keyboard located on the center panel, see Fig. 3.1 (in the documentation). The selected operating mode is indicated by the colored backlight of the button. Only one operating mode can be selected at a time: SERVICE mode light blue; PASSIVE mode green; LIMITED active mode yellow; UNLIMITED active mode red.The application software is loaded via the CAN bus with the third-party application PEAK-Flash. The application is available for download at peak-system.com -&gt; Support section. In order to upload new firmware to DbW2CI, the following requirements must be met:. CAN interface of the PCAN series for a computer (eg PCAN-USB FD from the Peak system).. CAN cabling between the CAN interface and DbW2CI with proper termination (120 Ω at each end of the CAN bus).. Windows 11, 10 (32/64-bit) operating system on the computer. To upload new firmware via CAN, the CAN bootloader must be activated. Bootloader must be activated by either establishing a UDS programming session and DBW2CI must be in SERVICE mode.A description of the system status is as follows.A) INACTIVE - In the INACTIVE state, it is possible to select operating modes or perform system configuration. The driver/tester performs longitudinal and lateral dynamic driving tasks continuously. The architecture of the serial E/E vehicle and its bus network (all vehicle units and wiring) are connected in serial state and the DbW2CI system is physically disconnected, that is, the system cannot affect the vehicle. The state is intended for the transport of a vehicle by a driver without a &quot;proto vehicle&quot; license.Summary of system behavior when the active state is INACTIVE:. all vehicle control functions are deactivated,. system control functions are enabled and working,. the system is functionally disconnected from the vehicle,. it is possible to select operating modes or system settings.B) INIT - In the INIT state, the system cannot affect the vehicle. This state is intended for system initialization and pre-ride configuration. Summary of system behavior when the INIT state is active:. all car control functions can be activated with the HW switch on the keyboard,. vehicle control is not possible,. system control functions are enabled and working,. the system is functionally connected to the vehicle and is waiting for the vehicle to be turned ON.C) READY - The READY state indicates a pre-operational state, but vehicle control is not yet possible. Since the vehicle is ON, system configuration is not possible. Summary of the system&apos;s state behavior.READY is active:. vehicle control is not possible,. system control functions are enabled and working,. the system is functionally connected to the vehicle and the vehicle is ON,. the system is waiting for the engine to start,. logging of vehicle data is possible.D) ACTIVE - In the ACTIVE state, the system can provide control over the vehicle. Vehicle control depends on activated system functions. Summary of system behavior when the active state is ACTIVE:. vehicle control is possible,. system control functions are enabled and working,. the system is functionally connected to the vehicle and the engine is running,. logging of vehicle data is also possible.E) ERROR - When any system error is detected, then the system changes its state to ERROR state and vehicle control is disabled. Summary of system behavior when the ERROR state is active:. vehicle control is not possible,. system control functions are enabled and working,. the system is still connected to the vehicle,. logging of vehicle data is also possible,. The ERROR status can only be returned by restarting the system.The overall principle and especially the analysis of individual states and functions is part of the documentation. With the use of application software installed in another VŠB-TUO result. i.e. prototype DbW2CI (reg. no. 002/27-03-2024_P) can be used for pre-development/research, development or verification and validation testing of software applications and systems for automated control of passenger cars and advanced driver assistance systems. It is possible to test the reactions of drivers of autonomous cars, i.e. conduct behavioral analyzes of drivers and other road users. The company thus gains a strong competitive advantage for developing the aforementioned applications and performing analyses. Currently, according to market research, the output is unique in Europe. In the USA, we register one competing company, however, their system is designed for a different type of vehicle.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

—

Návaznosti

O - Projekt operacniho programu

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

U - Předmět řešení projektu je utajovanou skutečností podle zvláštních právních předpisů nebo je skutečností, jejíž zveřejnění by mohlo ohrozit činnost zpravodajské služby. Údaje o projektu jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné

Interní identifikační kód produktu

003/27-03-2024_SW

Technické parametry

Jedná se evidovaný výstup typu „Software“ Centrem Transferu technologií, VŠB-TUO, registrovaným pod ev. č. 003/27-03-2024_SW. V dubnu r. 2024 bude uzavřena nevýhradní licenční smlouva se společností autinno s.r.o., IČ: 17546745 (SPIN-OFF VŠB-TUO). Aplikační software DbW2CI umožňuje systémům ovládat vozidlo prostřednictvím komunikační sítě. Software zajišťuje přenos příkazů a požadavků z externího řídicího systému (např. požadavek na zrychlení, požadavek na úhel natočení volantu, požadavek na točivý moment řízení atd.) do dotčených systémů vozidla (překládá tyto příkazy tak, aby je akceptovaly systémy automobilu – např. na systém elektrického posilovače řízení). Také zajištuje formátově správné přenosy skutečných dat/hodnot proměnných a konstant vozidla, jako je skutečné zrychlení, skutečný úhel natočení volantu, skutečný točivý moment řízení atd. zpět do ECS. Softwarové procedury DbW2CI nezasahují do požadovaných hodnot, neobsahují inteligentní řídicí funkce ani se nepodílí na řízení vozidla. Pro omezení vstupních příkazů a hodnot jsou implementovány bezpečnostní omezovače. Nutný hostující HW, tj. DbW2CI, je napájen přes hlavní relé, má ovládací spínače, které ovládají specifické funkce, spínač nouzového zastavení a LED diody zobrazující aktuální stav konkrétních funkcí. SW DbW2CI může také ovládat přístrojový panel, aby doručil konkrétní zprávu řidiči. Rozbor klíčových parametrů systému spolu s obrázky a grafikou je součástí technické dokumentace (rozsah 44 stran A4) výsledku, která je přílohou evidenčního formuláře výsledku - Software.

Ekonomické parametry

Aplikační software sloužící pro podporu vývoje ADAS a vývoje automatizovaného řízení nákladních automobilů. Při integraci aplikačního SW spolu s HW hostujícího systému (DbW2CI) do sériových osobních vozidel může je jejich uživatel (typicky oddělení předvývoje/výzkumu, vývoje či testování) schopen provádět vývojově výzkumné aktivity, včetně verifikačního/validačního testování SW aplikací automatizovaného řízení osobních automobilů a ADAS. S využitím tohoto výsledku lze provádět testování reakcí řidičů autonomních automobilů, tedy provádění behaviorálních analýz řidičů a dalších účastníků provozu. Společnost tak získává silnou konkurenční výhodu pro vývoj zmíněných aplikací a provádění analýz. V současné době je výstup dle průzkumu trhu v EU ojedinělý. V USA evidujeme jednu konkurenční společnost, nicméně jejich SW aplikace je určena pro zcela jiný hostitelský HW, který je také určený pro zcela jiný typ vozidel, poskytuje omezený rozsah funkčních módů a bezpečnostních funkcí.

IČO vlastníka výsledku

61989100

Název vlastníka

Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, VŠB-TUO