Moodle FEL ČVUT
Automobilové senzory a sítě
B241 - Zimní 24/25
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
Automobilové senzory a sítě - B3M38ASE
Hlavní kurz
| Kredity | 6 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Předmět poskytuje studentům hlubší vhled do funkčních principů pokročilých senzorových systémů v automobilech, metod zpracování signálu v nich a a způsobu jejich využití v subsystémech vozu. Dále se podrobně věnuje vozidlovým distribuovaným systémům pro řízení v reálném čase a metodám jejich testování. Teoretická výuka je doplněna praktickou laboratorní výukou s reálnými prvky (řídicí jednotky, senzory) moderních vozidel.
Cíle studia
Cílem předmětu je seznámit studenty s funkčními principy a způsobem využití pokročilých senzorových systémů v automobilech a naučit je praktické implementaci s tím spojených algoritmů zpracování signálu ze senzorů. Dalším cílem je podrobně vysvětlit funkční principy vozidlových distribuovaných systémů pro řízení v reálném čase a metody jejich návrhu (plánování, rozvrhování). Dalším z cílů je poskytnou přehled metod testování vozidlových distribuovaných systémů, především na úrovni integračního testování.
Osnovy přednášek
1. Distribuované řídicí systémy vozidel, požadavky, struktura, funkce.
2. Senzory autonomních vozidel – přehled, radar
3. Senzory autonomních vozidel - lidar, ultrazvukové senzory, kamery
4. Speciální senzory (senzor deště …)
5. Vozidlové sítě (CAN FD)
6. Vozidlové sítě (LIN, FlexRay)
7. Plánování a rozvrhování komunikace
8. Automotive Ethernet, Audio Video bridging
9. Time Sensitive Networks, AUTOSAR
10. Návrh a testování vozidlových elektronických systémů
11. Model-driven design, Model-based testing.
12. HIL, SIL, metody prioritizace testů
13. Komunikace vozidla s okolím (V2X)
14. Bezpečnostní aspekty komunikačních technologií
2. Senzory autonomních vozidel – přehled, radar
3. Senzory autonomních vozidel - lidar, ultrazvukové senzory, kamery
4. Speciální senzory (senzor deště …)
5. Vozidlové sítě (CAN FD)
6. Vozidlové sítě (LIN, FlexRay)
7. Plánování a rozvrhování komunikace
8. Automotive Ethernet, Audio Video bridging
9. Time Sensitive Networks, AUTOSAR
10. Návrh a testování vozidlových elektronických systémů
11. Model-driven design, Model-based testing.
12. HIL, SIL, metody prioritizace testů
13. Komunikace vozidla s okolím (V2X)
14. Bezpečnostní aspekty komunikačních technologií
Osnovy cvičení
Laboratorní cvičení budou zaměřena na praktické osvojení si teoretických znalostí. Budou vyžadovat domácí přípravu formou samostudia následné zpracování protokolu hodnotícího naměřené či jinak získané výsledky, jejich shodu s teoretickými předpoklady a zdůvodňujícího případné rozdíly.
V rámci laboratorních cvičení budou studenti využívat mikroprocesorové kity s integrovanými senzory a vozidlovými komunikačními rozhraními, řídicí jednotky a senzory vozidel a budou mít možnost práce s reálnými HIL systémy používanými pro integrační testování.
V rámci laboratorních cvičení budou studenti využívat mikroprocesorové kity s integrovanými senzory a vozidlovými komunikačními rozhraními, řídicí jednotky a senzory vozidel a budou mít možnost práce s reálnými HIL systémy používanými pro integrační testování.
Literatura
[1] Ripka, P., Tipek, A.: Modern Sensors Handbook, ISTE 2007, ISBN 978-1-905209-66-8
[2] Navet, N., Simonot-Lion, F.: Automotive Embedded Systems Handbook, CRC Press 2017, ISBN 0849380278
[2] Navet, N., Simonot-Lion, F.: Automotive Embedded Systems Handbook, CRC Press 2017, ISBN 0849380278
Požadavky
None
Senzory a sběrnice pro automobily - XP38SSA
| Kredity | 3 |
| Semestry | neurčena |
| Zakončení | zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 2P+1C |
Anotace
Předmět je úzce zaměřen na řešení datových přenosů z pokročilých senzorů ve vnitřních heterogenních sítích vozidel. Jedná se zejména o propojení moderních širokopásmových automobilových senzorů s vnitřní vozidlovou komunikační infrastrukturou. Principy těchto senzorů (kamera, radar, LIDAR, ultrazvukové, .) jsou probírány včetně jejich požadavků na datovou komunikaci. Technologie vozidlových sítí (CAN, LIN, FlexRay, and Ethernet) jsou popsány současně s algoritmy pro plánování, časovou synchronizaci a QoS pro přenosy v reálném čase. Diskutovány jsou také požadavky EMC v těchto distribuovaných systémech.
Výuka bude organizována částečně formou přednášek, částečně formou konzultací znalostí získaných samostudiem. Projektově orientovaná cvičení budou řešena v laboratořích katedry, v případě specifických potřeb i v laboratořích Škody Auto v Praze.
Výuka bude organizována částečně formou přednášek, částečně formou konzultací znalostí získaných samostudiem. Projektově orientovaná cvičení budou řešena v laboratořích katedry, v případě specifických potřeb i v laboratořích Škody Auto v Praze.
Cíle studia
Prohloubit znalosti ve vybraných oblastech týkajících se senzorů a přenosu jimi generovaných datových toků v automobilech.
Osnovy přednášek
1. Automobilové distribuované systémy - koncepce.
2. Kamery a kamerové systémy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
3. Radary a radarové systémy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
4. LIDARy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
5. Ultrazvukové senzory - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
6. Speciální senzory ("klepání" motoru, deště apod.) - princip, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
7. In-vehicle communication infrastructure - principy.
8. CAN (Controller Area Network), návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
9. LIN (Local Interconnect Network), návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
10. FlexRay návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
11. Automobilový Ethernet.
12. Audio/Video Bridging, časově citlivé sítě.
13. Časová synchronizace, synchronní a isochronní streaming.
14. Testování a EMC automobilových distribuovaných systémů.
2. Kamery a kamerové systémy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
3. Radary a radarové systémy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
4. LIDARy - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
5. Ultrazvukové senzory - princip funkce, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
6. Speciální senzory ("klepání" motoru, deště apod.) - princip, aplikace, vestavěné zpracování dat, jejich přenos.
7. In-vehicle communication infrastructure - principy.
8. CAN (Controller Area Network), návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
9. LIN (Local Interconnect Network), návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
10. FlexRay návrh vnitřní sítě vozidla, plánování.
11. Automobilový Ethernet.
12. Audio/Video Bridging, časově citlivé sítě.
13. Časová synchronizace, synchronní a isochronní streaming.
14. Testování a EMC automobilových distribuovaných systémů.
Osnovy cvičení
1. - 7. týden: Projekt 1 - Návrh simulace prostředí vybrných automobilových senzorů
8. - 14. týden: Project 2 - Nárh vnitřního automobilového komunikačního systému se specifickými omezeními
8. - 14. týden: Project 2 - Nárh vnitřního automobilového komunikačního systému se specifickými omezeními
Literatura
Povinná literatura:
1. Turner J.: Automotive Sensors, Momentum Press 2009, ISBN: 978-1606500095
2. Jain V., Heydari P.: Automotive Radar Sensors in Silicon Technologies, Springer; 2012, ISBN: 978-1441967749
3. Corea C., Kozierok C.M.: Automotive Ethernet - The Definitive Guide, Intrepid Control Systems 2014, ISBN: 978-0990538806
Doporučená literatura:
1. Marek J., Trah H.P., Suzuki Y., Yokomori I.: Sensors for Automotive Applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2005, ISBN: 978-3527295531
2. Natale, M., Zeng, H. at al.: Understanding and Using the Controller Area Network Communication Protocol: Theory and Practice, Springer; 2012, ISBN: 978-1461403135
1. Turner J.: Automotive Sensors, Momentum Press 2009, ISBN: 978-1606500095
2. Jain V., Heydari P.: Automotive Radar Sensors in Silicon Technologies, Springer; 2012, ISBN: 978-1441967749
3. Corea C., Kozierok C.M.: Automotive Ethernet - The Definitive Guide, Intrepid Control Systems 2014, ISBN: 978-0990538806
Doporučená literatura:
1. Marek J., Trah H.P., Suzuki Y., Yokomori I.: Sensors for Automotive Applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2005, ISBN: 978-3527295531
2. Natale, M., Zeng, H. at al.: Understanding and Using the Controller Area Network Communication Protocol: Theory and Practice, Springer; 2012, ISBN: 978-1461403135
Požadavky
Základní znalosti principů senzorů a datových komunikací.