In den letzten 4+ Jahren habe ich in Teilzeit ein vollautomatisches Slotcar-Rennsystem gebaut. Das System befindet sich derzeit in einer Proof-of-Concept-Phase mit der Fähigkeit, bis zu 6 Autos zu fahren, die von einem PC gesteuert werden.
Ziel dieses Projekts war es, ein Slotcar-System zu bauen, bei dem die Autos gegen sich selbst oder gegen echte Menschen in einem realen Rennmodus antreten. Der Carrera Digital Slot Car wurde ausgewählt, da es sich um ein digitales Slotcar-System handelt und von anderen Personen erhebliche Recherchen in Bezug auf Carrera im Web veröffentlicht wurden.
Diese Informationen zur Funktionsweise der Carrera Control Unit (CU) sowie viele elektronische Empfehlungen waren maßgeblich am Aufbau dieses Projekts beteiligt. Ein großes Dankeschön an all diese Leute.
Abgesehen davon war dies kein einfaches Projekt, da viele Faktoren untersucht und auf ihre Machbarkeit hin untersucht werden mussten, sowie das Wissen über Elektronik (von der ich sehr wenig habe) und mehrere Programmiersprachen.
Das System, das jetzt läuft, ist eine komplette Software-/Hardware-Lösung, die die meisten Aspekte des realen Autorennsports beinhaltet. Es läuft auf einem Windows-PC (obwohl die Software auf andere Betriebssysteme portiert werden kann) und umfasst ein Race Control Module zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten, die für jedes Streckendesign verwendet werden können. In nicht allzu ferner Zukunft werde ich ein You-Tube-Video des Projekts zusammen mit einem tatsächlichen Rennen posten.
Das Race Control Module bedient verschiedene
⦁ Rennserien
⦁ Rennteams
⦁ Rennwagen
⦁ Rennfahrer
⦁ Rennstrecken
⦁ Rennkalender
Darüber hinaus gibt es Module, die sich an
⦁ Qualifikations-Setup
⦁ Qualifikation Q1, Q2 und Q3
⦁ Renn-Setup
⦁ Renn-Tuning
⦁ Tatsächliches Rennen
Eingebaute Funktionen während eines tatsächlichen Rennens bedienen
⦁ Verschiedene Reifentypen
⦁ Reifenverschleiß
⦁ Kraftstoffkapazität / Verbrauch
⦁ Boxenstopps
⦁ Spurwechsel
⦁ DRS-Zonen
⦁ Sektorzeitnahme / Rundenzeitnahme und schnellste Runde
⦁ Wetterbedingungen
⦁ Dynamisches Echtzeit-Auto-Tuning
Elektronik
========
Der Carrera Digital Slot Car verwendet Befehle, die über verschiedene Frequenzen an / von der CU gesendet werden. Jede Controller-/Auto-Kombination verwendet eine andere Frequenz, die wir als Ausgangspunkt des Projekts verwenden werden. Die Carrera-Strecke verwendet bereits IR-Lesegeräte, um Ereignisse wie Spurwechsel, Boxenausfahrt, Start / Ziel usw. zu ermitteln. Basierend auf diesen bekannten Variablen wurde das Projekt nach diesem gleichen Konzept aufgebaut. Der elektronische Teil dieses Projekts wurde in drei Phasen aufgebaut, die jeweils einen kostengünstigen Arduino Nano-Mikrocontroller verwenden.
Die erste Phase der Elektronik bestand darin, IR-Empfänger (Traps) zu bauen, die denen von Carrera ähneln, und diese an strategischen Stellen auf der Strecke zu platzieren, um Fahrzeuginformationen und Zeitinformationen zu erfassen. Dies führte zu 2 getrennten Elektronikteilen.
⦁ IR-Leser
⦁ Trap-Controller
Der IR-Leser besteht aus einem Satz von 2 IR-Empfängern (einer pro Spur), die mit einer elektronischen Komponente verbunden sind, die die Fahrzeugfrequenz entschlüsselt, die an einen Trap-Controller übertragen wird, der diese Daten über einen eingebauten RF-Sender an den PC sendet. Jeder Trap-Controller kann bis zu 4 Sätze von IR-Lesern verwalten (insgesamt 8 IR-Empfänger). Jedes Streckendesign kann bis zu 60 Sätze von IR-Lesern verwenden, aber die meisten Strecken benötigen nur zwischen 8 und 12 Sätze.
Die zweite Phase der Elektronik bestand darin, einen Streckendecoder zu bauen, der alle Signale entschlüsseln kann, die über die Carrera CU auf jeder Strecke gesendet werden, und diese Daten über einen eingebauten RF-Sender an den PC zu senden.
Die dritte Phase der Elektronik bestand darin, einen Streckencoder zu bauen, der Daten vom PC über RF-Signale empfängt und diese Daten direkt in die Carrera CU einspeist. Diese Daten haben die Form von 2 Sätzen von Signalen, wobei ein Satz Zeitmessungen, Geschwindigkeit, Spurwechsel usw. enthält und ein anderer Satz Drossel-, Brems- und Kraftstoffeinstellungen enthält.
Computer Control Unit (CUU)
=====================
Die komplexeste Projektphase war die Entwicklung der CCU. Da ich ein gutes Verständnis von Object Pascal mit der Delphi-Entwicklungsumgebung habe, habe ich mich für diesen Programmieransatz entschieden. Aber ich suchte auch nach einem Open-Source-Ansatz und fand eine Lösung in der Verwendung der Lazarus-Entwicklungsumgebung.
Der Entwurf dieser Programmsuite musste mehrere unterschiedliche Ansätze abdecken.
Speed Layer
Die Logik musste aufgrund der Zeitmessung von Carrera-Datenbefehlen, die alle 75 Millisekunden generiert werden, sehr schnell sein. Der einzige Weg, dies zu erreichen, war die Erstellung einer Multi-Thread-Umgebung und die Verwendung einer CPU, die mindestens 8 Kerne unterstützt.
Communication Layers
Die Logik musste mehrere Kommunikationsebenen berücksichtigen. Diese Ebenen sind wie folgt:
⦁ Empfangen von Daten von Trap-Controllern
⦁ Empfangen von Daten vom Streckendecoder
⦁ Senden von Daten an den Carrera CU Controller
⦁ Interne Kommunikation zwischen Threads
⦁ Interne Kommunikation mit der Windows-Anzeige
Interactive Display
Die Logik musste simulierte Fahrzeugdaten in Echtzeit wie Geschwindigkeit, Drehzahl, Gänge, Bremsenverschleiß, Reifenverschleiß usw. anzeigen und in der Lage sein, Eingaben zu empfangen, um dynamische Änderungen an diesen Datenelementen vorzunehmen.
Diverse Racing Environments
Die Logik musste so konzipiert sein, dass sie alle Bereiche des realen Autorennsports abdeckt, von Rennserien, Fahrzeugtypen, Rennteams, Rennstrecken bis hin zu Meisterschaftsveranstaltungen.
Computer Control Race Sequence
========================
Die CCU ist so konzipiert, dass der Benutzer die folgende Abfolge von Aktionen ausführt.
Die obigen Schritte 1 bis 4 sollten nur einmal für eine gesamte Meisterschaft durchgeführt werden.
Computer Control Unit Übersicht
=======================[
Im Folgenden finden Sie einen kurzen Überblick über die CCU. Dies ist ein erster Entwurf, dem weitere Funktionen hinzugefügt werden, wenn sich das System weiterentwickelt. Die Entwicklung wurde vereinfacht und basiert nicht auf einer ausgefeilten „Look and Feel“-Verschönerung. Alles unten Stehende befindet sich in aktivem Arbeitszustand, sofern nicht durch (Noch nicht implementiert) gekennzeichnet.
Hauptmenü
Das Hauptmenü besteht aus 4 Hauptabschnitten:
⦁ Team-Setup
⦁ Strecken-Setup
⦁ Qualifikation
⦁ Rennen
Team-Setup
Das Team-Setup-Menü besteht aus 5 Abschnitten:
⦁ Serie - Setup für die verschiedenen Rennserien, die existieren.
⦁ Teams - Setup für die verschiedenen Teams, die existieren.
⦁ Autos - Setup für die verschiedenen Autos, die existieren.
⦁ Fahrer - Setup für die verschiedenen Fahrer
⦁ Meisterschaft - (Noch nicht implementiert)
Strecken-Setup
Das Strecken-Setup besteht aus 3 Hauptabschnitten:
⦁ Erfassen
⦁ Strecken
⦁ Bedienelemente
Erfassen
Eine der besten Software für das Carrera-Streckenlayout auf dem Markt ist von Autorennbahnplaner. (...der ultimative Carrera-Streckendesigner (autorennbahnplaner.de). Ich habe diese Software gekauft, um meine CCU zu unterstützen, da ich nicht auf dem Markt war, um meine eigene Streckendesign-Software zu entwerfen. Diese Streckendesign-Software ist sehr gut und ermöglicht es Ihnen, jedes praktische Layout zu entwerfen, das Sie bauen möchten. Für mich fehlten ein paar Funktionen, die ich speziell suchte, um sie in meine Software zu integrieren, aber ich verwendete einfache Workarounds, die sich als recht praktikabel erwiesen. (Ein schönes Stück Software.)
Der erste Schritt ist der Aufbau Ihres Streckenlayouts mit Autorennbahnplaner. Sobald Sie dieses Design fertiggestellt haben, müssen Sie angeben, wo die neuen IR-Traps auf dem Rundkurs platziert werden sollen. Da Autorennbahnplaner keine Möglichkeit hat, User-Design-Elemente zu verwenden, habe ich das Tool „PowerFeedIn“ verwendet, um diese Traps darzustellen.
Nach Abschluss wird das Capture-Modul verwendet, um die Strecke als JPG in das CCU-System zu importieren.
Strecken
Das Tracks-Modul wird verwendet, um alle Strecken aufzuzeichnen, die man bauen und in einer Reihe von Rennen verwenden möchte.
Bedienelemente
Das Controls-Modul ist ein komplexes Programm, das die Autorennbahnplaner-Datendatei für die ausgewählte Strecke liest und mit zusätzlichen Eingaben jedem IR-Trap auf der Strecke entsprechende Daten zuweist. Diese Informationen werden für Spurwechsel, Boxenstopps, Start / Ziel, Zeitinformationen usw. verwendet und sind erforderlich, um den Autoautomatisierungsprozess zu unterstützen.
Qualifikation
Qual Prep
Das Qual Prep-Modul wird verwendet, um die Strecke für die Rennqualifikation und den Renntag einzurichten und Autos dem Rennen zusammen mit verschiedenen Einstellungen zuzuweisen, die jedes Auto während des Rennens verwenden wird. Diese Einstellungen haben direkten Einfluss auf die Geschwindigkeit und das Handling jedes Autos und werden verwendet, um den CU-Controller einzurichten.
Q1 /Q2 /Q3
Jedes Auto, das Rennen fahren soll, muss manuell eine Reihe von Runden absolvieren, um Controller- (Geschwindigkeits-) Einstellungen und Trap-Zeitvorgaben aufzuzeichnen. Die Anzahl der Qualifikationsrunden kann für jedes Auto vorbestimmt werden, und jeder Fahrer kann entweder die Spur und die Spurwechseleinrichtungen nutzen.
Die während der Qualifikationen Q1, Q2 und Q3 gesammelten Daten werden weiter analysiert, um die tatsächlichen Daten zu erstellen, die während des Rennens verwendet werden, um die Autos auf der Strecke zu fahren. Die schnellste Runde für jedes Auto bestimmt die Startposition für dieses Auto.
Analyse
Dieses Modul nimmt die schnellste Zeit zwischen jedem Satz von IR-Traps für jedes Auto und verwendet diese für das Setup der Renntag-Automatisierung. Diese Daten zeigen entsprechende Zeit- und Geschwindigkeitsdaten an, die man später entweder vor dem eigentlichen Rennen oder dynamisch während des Rennens ändern kann, um bessere Rundenergebnisse zu erzielen.
Ergebnisse
Dieses Modul zeigt die besten Zeitvorgaben zwischen jeder Falle für jedes Auto über die Qualifikationen Q1, Q2 und Q3 an. Diese Zeitvorgaben sind normalerweise besser als die schnellste Qualifikationsrunde, da sie die besten Ergebnisse von jedem Fallenpaar und nicht von einer vollen Runde nimmt. Diese Daten werden dann im eigentlichen Rennen verwendet, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Rennen
Race Prep
Dieses Modul wird verwendet, um die Parameter für das eigentliche Rennen festzulegen. Es berücksichtigt Daten sowohl für die Strecke als auch für die Autos. Zu den Streckenaktionen gehören Meisterschaftsjahr, Wetter, Distanz, Anzahl der Runden oder Renndauer und DRS-Verfügbarkeit. Zu den Autoaktionen gehören Drosselklappe, Bremsen, Kraftstoff und DRS-Verfügbarkeit. Das Reifenmanagement ist in das eigentliche Race Day-Modul unten integriert. Jede dieser Parameter hat einen dynamischen Einfluss auf die tatsächlichen Aktionen der Autos während des Rennens.
Renntag
Dieses Modul steuert das eigentliche Rennen. Das Modul zeigt 6 Lenkräder mit Echtzeit-Feedback von Renndaten an. (Zukünftige Verbesserungen sind geplant, um jedes Lenkrad auf einzelnen Computern auszulagern und zusätzlich verschiedene Arten von Lenkrädern anzeigen zu können).
Das Feedback an jedes Rad während des eigentlichen Rennens umfasst Drehzahl, Geschwindigkeit, Drosselklappeneinstellungen, Gang, Reifenleistung, Kraftstoff, aktuelle Rundenzeiten und schnellste Rundenzeit. Es gibt auch die Möglichkeit, Boxenstopps einzulegen und nachzutanken und die Reifen zu wechseln.
Zusätzlich zu dem oben genannten dynamischen Feedback werden Zeitvorgaben für bis zu 3 Rennsektoren und die Hauptgerade aufgezeichnet, wobei aktuelle Zeitvorgaben, vorherige Zeitvorgaben und schnellste Zeitvorgaben pro Sektor angezeigt werden.
Ergebnisse
Offen (NYI)
Meisterschaft
Offen (NYI)
Hinweise
====
Zusammenfassung
=======
Ab September 2023 ist das System zu ca. 95 % aufgebaut (ohne die zusätzlichen NYI-Module). Der Proof of Concept des autonomen Rennens von 3 Autos wurde bereits erfolgreich mit dem CUU-Modul durchgeführt. Die verbleibenden 5 % umfassen eine große Menge an Tests des Gesamtsystems, einschließlich tatsächlicher kontrollierter Rennen, Spurwechsel, Boxenstopps, DRS usw. Da dies ein Teilzeit-Hobby ist, das bereits 4 Jahre Gesamtuntersuchung, Planung, Experimentieren, Programmieren und Bauen überschritten hat, wird erwartet, dass es noch viele weitere Monate dauern wird, bis es sich in einem „finalisierten“ Zustand befindet. Danach werden zusätzliche Funktionen integriert, da ich dies als ein „lebendes“ Projekt betrachte.
Ziel dieses Projekts war es, ein Slotcar-System zu bauen, bei dem die Autos gegen sich selbst oder gegen echte Menschen in einem realen Rennmodus antreten. Der Carrera Digital Slot Car wurde ausgewählt, da es sich um ein digitales Slotcar-System handelt und von anderen Personen erhebliche Recherchen in Bezug auf Carrera im Web veröffentlicht wurden.
Diese Informationen zur Funktionsweise der Carrera Control Unit (CU) sowie viele elektronische Empfehlungen waren maßgeblich am Aufbau dieses Projekts beteiligt. Ein großes Dankeschön an all diese Leute.
Abgesehen davon war dies kein einfaches Projekt, da viele Faktoren untersucht und auf ihre Machbarkeit hin untersucht werden mussten, sowie das Wissen über Elektronik (von der ich sehr wenig habe) und mehrere Programmiersprachen.
Das System, das jetzt läuft, ist eine komplette Software-/Hardware-Lösung, die die meisten Aspekte des realen Autorennsports beinhaltet. Es läuft auf einem Windows-PC (obwohl die Software auf andere Betriebssysteme portiert werden kann) und umfasst ein Race Control Module zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten, die für jedes Streckendesign verwendet werden können. In nicht allzu ferner Zukunft werde ich ein You-Tube-Video des Projekts zusammen mit einem tatsächlichen Rennen posten.
Das Race Control Module bedient verschiedene
⦁ Rennserien
⦁ Rennteams
⦁ Rennwagen
⦁ Rennfahrer
⦁ Rennstrecken
⦁ Rennkalender
Darüber hinaus gibt es Module, die sich an
⦁ Qualifikations-Setup
⦁ Qualifikation Q1, Q2 und Q3
⦁ Renn-Setup
⦁ Renn-Tuning
⦁ Tatsächliches Rennen
Eingebaute Funktionen während eines tatsächlichen Rennens bedienen
⦁ Verschiedene Reifentypen
⦁ Reifenverschleiß
⦁ Kraftstoffkapazität / Verbrauch
⦁ Boxenstopps
⦁ Spurwechsel
⦁ DRS-Zonen
⦁ Sektorzeitnahme / Rundenzeitnahme und schnellste Runde
⦁ Wetterbedingungen
⦁ Dynamisches Echtzeit-Auto-Tuning
Elektronik
========
Der Carrera Digital Slot Car verwendet Befehle, die über verschiedene Frequenzen an / von der CU gesendet werden. Jede Controller-/Auto-Kombination verwendet eine andere Frequenz, die wir als Ausgangspunkt des Projekts verwenden werden. Die Carrera-Strecke verwendet bereits IR-Lesegeräte, um Ereignisse wie Spurwechsel, Boxenausfahrt, Start / Ziel usw. zu ermitteln. Basierend auf diesen bekannten Variablen wurde das Projekt nach diesem gleichen Konzept aufgebaut. Der elektronische Teil dieses Projekts wurde in drei Phasen aufgebaut, die jeweils einen kostengünstigen Arduino Nano-Mikrocontroller verwenden.
Die erste Phase der Elektronik bestand darin, IR-Empfänger (Traps) zu bauen, die denen von Carrera ähneln, und diese an strategischen Stellen auf der Strecke zu platzieren, um Fahrzeuginformationen und Zeitinformationen zu erfassen. Dies führte zu 2 getrennten Elektronikteilen.
⦁ IR-Leser
⦁ Trap-Controller
Der IR-Leser besteht aus einem Satz von 2 IR-Empfängern (einer pro Spur), die mit einer elektronischen Komponente verbunden sind, die die Fahrzeugfrequenz entschlüsselt, die an einen Trap-Controller übertragen wird, der diese Daten über einen eingebauten RF-Sender an den PC sendet. Jeder Trap-Controller kann bis zu 4 Sätze von IR-Lesern verwalten (insgesamt 8 IR-Empfänger). Jedes Streckendesign kann bis zu 60 Sätze von IR-Lesern verwenden, aber die meisten Strecken benötigen nur zwischen 8 und 12 Sätze.
Die zweite Phase der Elektronik bestand darin, einen Streckendecoder zu bauen, der alle Signale entschlüsseln kann, die über die Carrera CU auf jeder Strecke gesendet werden, und diese Daten über einen eingebauten RF-Sender an den PC zu senden.
Die dritte Phase der Elektronik bestand darin, einen Streckencoder zu bauen, der Daten vom PC über RF-Signale empfängt und diese Daten direkt in die Carrera CU einspeist. Diese Daten haben die Form von 2 Sätzen von Signalen, wobei ein Satz Zeitmessungen, Geschwindigkeit, Spurwechsel usw. enthält und ein anderer Satz Drossel-, Brems- und Kraftstoffeinstellungen enthält.
Computer Control Unit (CUU)
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Die komplexeste Projektphase war die Entwicklung der CCU. Da ich ein gutes Verständnis von Object Pascal mit der Delphi-Entwicklungsumgebung habe, habe ich mich für diesen Programmieransatz entschieden. Aber ich suchte auch nach einem Open-Source-Ansatz und fand eine Lösung in der Verwendung der Lazarus-Entwicklungsumgebung.
Der Entwurf dieser Programmsuite musste mehrere unterschiedliche Ansätze abdecken.
Speed Layer
Die Logik musste aufgrund der Zeitmessung von Carrera-Datenbefehlen, die alle 75 Millisekunden generiert werden, sehr schnell sein. Der einzige Weg, dies zu erreichen, war die Erstellung einer Multi-Thread-Umgebung und die Verwendung einer CPU, die mindestens 8 Kerne unterstützt.
Communication Layers
Die Logik musste mehrere Kommunikationsebenen berücksichtigen. Diese Ebenen sind wie folgt:
⦁ Empfangen von Daten von Trap-Controllern
⦁ Empfangen von Daten vom Streckendecoder
⦁ Senden von Daten an den Carrera CU Controller
⦁ Interne Kommunikation zwischen Threads
⦁ Interne Kommunikation mit der Windows-Anzeige
Interactive Display
Die Logik musste simulierte Fahrzeugdaten in Echtzeit wie Geschwindigkeit, Drehzahl, Gänge, Bremsenverschleiß, Reifenverschleiß usw. anzeigen und in der Lage sein, Eingaben zu empfangen, um dynamische Änderungen an diesen Datenelementen vorzunehmen.
Diverse Racing Environments
Die Logik musste so konzipiert sein, dass sie alle Bereiche des realen Autorennsports abdeckt, von Rennserien, Fahrzeugtypen, Rennteams, Rennstrecken bis hin zu Meisterschaftsveranstaltungen.
Computer Control Race Sequence
========================
Die CCU ist so konzipiert, dass der Benutzer die folgende Abfolge von Aktionen ausführt.
- Richten Sie Serien, Teams, Autos und Fahrer über ihre jeweiligen Module ein.
- Erstellen Sie die erforderlichen Rennstrecken mit Autorennbahnplaner und importieren Sie sie jeweils über das Capture-Modul in die CCU.
- Richten Sie Streckeninformationen über das Tracks-Modul ein.
- Weisen Sie IR-Traps der Rennstrecke über das Controls-Modul zu.
- Richten Sie Anforderungen für die Qualifikation und das Rennen über das Qual Prep-Modul ein.
- Führen Sie bis zu 3 Qualifikationsrunden für jedes Auto mit dem Q1 / Q2 / Q3-Modul durch.
- Führen Sie eine Analyse der Ergebnisse der Qualifikation für jedes Auto mit dem Analysemodul durch.
- Führen Sie eine manuelle „Feinabstimmung“ der Analyse mit dem Results-Modul durch. Diese Daten werden verwendet, um die Autos im autonomen Zustand zu fahren.
- Richten Sie das Rennen mit dem Race Prep-Modul ein.
- Gehen Sie mit dem Race Day-Modul Rennen.
Die obigen Schritte 1 bis 4 sollten nur einmal für eine gesamte Meisterschaft durchgeführt werden.
Computer Control Unit Übersicht
=======================[
Im Folgenden finden Sie einen kurzen Überblick über die CCU. Dies ist ein erster Entwurf, dem weitere Funktionen hinzugefügt werden, wenn sich das System weiterentwickelt. Die Entwicklung wurde vereinfacht und basiert nicht auf einer ausgefeilten „Look and Feel“-Verschönerung. Alles unten Stehende befindet sich in aktivem Arbeitszustand, sofern nicht durch (Noch nicht implementiert) gekennzeichnet.
Hauptmenü
Das Hauptmenü besteht aus 4 Hauptabschnitten:
⦁ Team-Setup
⦁ Strecken-Setup
⦁ Qualifikation
⦁ Rennen
Team-Setup
Das Team-Setup-Menü besteht aus 5 Abschnitten:
⦁ Serie - Setup für die verschiedenen Rennserien, die existieren.
⦁ Teams - Setup für die verschiedenen Teams, die existieren.
⦁ Autos - Setup für die verschiedenen Autos, die existieren.
⦁ Fahrer - Setup für die verschiedenen Fahrer
⦁ Meisterschaft - (Noch nicht implementiert)
Strecken-Setup
Das Strecken-Setup besteht aus 3 Hauptabschnitten:
⦁ Erfassen
⦁ Strecken
⦁ Bedienelemente
Erfassen
Eine der besten Software für das Carrera-Streckenlayout auf dem Markt ist von Autorennbahnplaner. (...der ultimative Carrera-Streckendesigner (autorennbahnplaner.de). Ich habe diese Software gekauft, um meine CCU zu unterstützen, da ich nicht auf dem Markt war, um meine eigene Streckendesign-Software zu entwerfen. Diese Streckendesign-Software ist sehr gut und ermöglicht es Ihnen, jedes praktische Layout zu entwerfen, das Sie bauen möchten. Für mich fehlten ein paar Funktionen, die ich speziell suchte, um sie in meine Software zu integrieren, aber ich verwendete einfache Workarounds, die sich als recht praktikabel erwiesen. (Ein schönes Stück Software.)
Der erste Schritt ist der Aufbau Ihres Streckenlayouts mit Autorennbahnplaner. Sobald Sie dieses Design fertiggestellt haben, müssen Sie angeben, wo die neuen IR-Traps auf dem Rundkurs platziert werden sollen. Da Autorennbahnplaner keine Möglichkeit hat, User-Design-Elemente zu verwenden, habe ich das Tool „PowerFeedIn“ verwendet, um diese Traps darzustellen.
Nach Abschluss wird das Capture-Modul verwendet, um die Strecke als JPG in das CCU-System zu importieren.
Strecken
Das Tracks-Modul wird verwendet, um alle Strecken aufzuzeichnen, die man bauen und in einer Reihe von Rennen verwenden möchte.
Bedienelemente
Das Controls-Modul ist ein komplexes Programm, das die Autorennbahnplaner-Datendatei für die ausgewählte Strecke liest und mit zusätzlichen Eingaben jedem IR-Trap auf der Strecke entsprechende Daten zuweist. Diese Informationen werden für Spurwechsel, Boxenstopps, Start / Ziel, Zeitinformationen usw. verwendet und sind erforderlich, um den Autoautomatisierungsprozess zu unterstützen.
Qualifikation
Qual Prep
Das Qual Prep-Modul wird verwendet, um die Strecke für die Rennqualifikation und den Renntag einzurichten und Autos dem Rennen zusammen mit verschiedenen Einstellungen zuzuweisen, die jedes Auto während des Rennens verwenden wird. Diese Einstellungen haben direkten Einfluss auf die Geschwindigkeit und das Handling jedes Autos und werden verwendet, um den CU-Controller einzurichten.
Q1 /Q2 /Q3
Jedes Auto, das Rennen fahren soll, muss manuell eine Reihe von Runden absolvieren, um Controller- (Geschwindigkeits-) Einstellungen und Trap-Zeitvorgaben aufzuzeichnen. Die Anzahl der Qualifikationsrunden kann für jedes Auto vorbestimmt werden, und jeder Fahrer kann entweder die Spur und die Spurwechseleinrichtungen nutzen.
Die während der Qualifikationen Q1, Q2 und Q3 gesammelten Daten werden weiter analysiert, um die tatsächlichen Daten zu erstellen, die während des Rennens verwendet werden, um die Autos auf der Strecke zu fahren. Die schnellste Runde für jedes Auto bestimmt die Startposition für dieses Auto.
Analyse
Dieses Modul nimmt die schnellste Zeit zwischen jedem Satz von IR-Traps für jedes Auto und verwendet diese für das Setup der Renntag-Automatisierung. Diese Daten zeigen entsprechende Zeit- und Geschwindigkeitsdaten an, die man später entweder vor dem eigentlichen Rennen oder dynamisch während des Rennens ändern kann, um bessere Rundenergebnisse zu erzielen.
Ergebnisse
Dieses Modul zeigt die besten Zeitvorgaben zwischen jeder Falle für jedes Auto über die Qualifikationen Q1, Q2 und Q3 an. Diese Zeitvorgaben sind normalerweise besser als die schnellste Qualifikationsrunde, da sie die besten Ergebnisse von jedem Fallenpaar und nicht von einer vollen Runde nimmt. Diese Daten werden dann im eigentlichen Rennen verwendet, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Rennen
Race Prep
Dieses Modul wird verwendet, um die Parameter für das eigentliche Rennen festzulegen. Es berücksichtigt Daten sowohl für die Strecke als auch für die Autos. Zu den Streckenaktionen gehören Meisterschaftsjahr, Wetter, Distanz, Anzahl der Runden oder Renndauer und DRS-Verfügbarkeit. Zu den Autoaktionen gehören Drosselklappe, Bremsen, Kraftstoff und DRS-Verfügbarkeit. Das Reifenmanagement ist in das eigentliche Race Day-Modul unten integriert. Jede dieser Parameter hat einen dynamischen Einfluss auf die tatsächlichen Aktionen der Autos während des Rennens.
Renntag
Dieses Modul steuert das eigentliche Rennen. Das Modul zeigt 6 Lenkräder mit Echtzeit-Feedback von Renndaten an. (Zukünftige Verbesserungen sind geplant, um jedes Lenkrad auf einzelnen Computern auszulagern und zusätzlich verschiedene Arten von Lenkrädern anzeigen zu können).
Das Feedback an jedes Rad während des eigentlichen Rennens umfasst Drehzahl, Geschwindigkeit, Drosselklappeneinstellungen, Gang, Reifenleistung, Kraftstoff, aktuelle Rundenzeiten und schnellste Rundenzeit. Es gibt auch die Möglichkeit, Boxenstopps einzulegen und nachzutanken und die Reifen zu wechseln.
Zusätzlich zu dem oben genannten dynamischen Feedback werden Zeitvorgaben für bis zu 3 Rennsektoren und die Hauptgerade aufgezeichnet, wobei aktuelle Zeitvorgaben, vorherige Zeitvorgaben und schnellste Zeitvorgaben pro Sektor angezeigt werden.
Ergebnisse
Offen (NYI)
Meisterschaft
Offen (NYI)
Hinweise
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- Die Boxengasse verwendet das Programm zur Berechnung des Kraftstoffs und NICHT die Carrera Control Unit
- 4-Spur-Strecke wird derzeit nicht unterstützt
- Das Race Day-Modul zeigt derzeit F1-Lenkräder an. Weitere Lenkräder werden hinzugefügt
- Das Race Day-Modul zeigt derzeit alle 6 Autos an. Einzelanzeigen werden hinzugefügt
- Der Reifenverschleiß basiert auf der Art des Reifens und passt den Carrera-Drosselklappenwert in Echtzeit an
- Der Kraftstoffverbrauch basiert auf der zurückgelegten Strecke und passt den Carrera-Drosselklappenwert in Echtzeit an
- DRS verwendet Regeln aus der Formel 1 und fügt 2 Drosselklappenebenen hinzu, während es aktiviert ist
- Echtzeit-Feinabstimmung von Geschwindigkeit und Zeitvorgaben, die hinzugefügt werden sollen
- Boxenstopp-Funktionen, die hinzugefügt werden sollen
- Folgende Module, die programmiert werden sollen
- Kalender
- Ergebnisse aufzeichnen
- Meisterschaftsstand
- Verlauf / Backup
- Ton
Zusammenfassung
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Ab September 2023 ist das System zu ca. 95 % aufgebaut (ohne die zusätzlichen NYI-Module). Der Proof of Concept des autonomen Rennens von 3 Autos wurde bereits erfolgreich mit dem CUU-Modul durchgeführt. Die verbleibenden 5 % umfassen eine große Menge an Tests des Gesamtsystems, einschließlich tatsächlicher kontrollierter Rennen, Spurwechsel, Boxenstopps, DRS usw. Da dies ein Teilzeit-Hobby ist, das bereits 4 Jahre Gesamtuntersuchung, Planung, Experimentieren, Programmieren und Bauen überschritten hat, wird erwartet, dass es noch viele weitere Monate dauern wird, bis es sich in einem „finalisierten“ Zustand befindet. Danach werden zusätzliche Funktionen integriert, da ich dies als ein „lebendes“ Projekt betrachte.