Raspberry Pi 4 Model B

Der Raspberry Pi 4 Model B bildet das Herzstück des DRIVE Autos. Mit dem quad-core Cortex-A72 Prozessor und einer Taktfrequenz von 1,5GHz ist dieser RPI ein Stück weit schneller als der Vorgänger.
Sowohl die Software, die mithilfe einer Micro-SD-Karte bereitgestellt wird, und als auch die Hardware werden durch den Einplatinencomputer betrieben. Vorteilhaft ist dabei auch das kreditkartengroße Ausmaß, wodurch auf dem ohnehin schon kleineren Auto Platz gespart werden kann. Weitere technische Spezifikationen können hier gefunden werden.
Der RPI ist ein sehr guter Allrounder, wobei dieser allerdings bei der paralellen Berechnung des neuronalen Netzes an die Grenzen stößt. Von daher wurden diese Berechnungen auf die beiden Intel Neural Compute Sticks 2 verlagert.

ATTINY-Platine

Die selbstentworfene Platine dient dem Zweck die Motoren und die LED-Lichter zu steuern. Dabei wird das Verhalten der Motoren und der LED-Lichter mithilfe des I2C-Protokolls vom RPI bestimmt. An der Platine befinden sich zwei Motordriver, welche jeweils eine Seite der Motoren ansteuert, wobei zwei Motoren gleichzeitig pro Driver gesteuert werden können. Das Herz der Platine ist der ATtiny84-Mikrocontroller mit einer 8-Bit-Architektur, einem Flashspeicher von 512 KBytes und einem CPU-Takt von 8MHz der als I2C-Slave für den RPI fungiert. Für die Stromversorgung halten zwei in reihe geschaltete 3V Batterien her, dessen volle Leistung an die Motoren geht. Die LED-Lichter bekommen durch einen zwischengeschalteten Spannungswandler 5V.

Intel Neural Compute Stick 2

Der Neural Compute Stick 2 von Intel ist auf Neuronale Netze spezialisiert, sodass diese im Vergleich zum RPI deutlich schneller ausgewertet werden. Ermöglicht wird dies durch den verbauten Intel Movidius Myriad X VPU, mit dem laut dem Hersteller eine Höchstleistung von einer Trillionen Operationen pro Sekunde erreicht werden können, wobei die tatsächliche Performanz bei Neuronalen Netzen sehr wahrscheinlich weitaus geringer ist.
Beim DRIVE Auto wurden zwei NCS2 verbaut, um die Auswertung des neuronalen Netzes zu beschleunigen.

RPLiDAR A1M8

Mit einem LiDAR (Light Detection And Ranging) werden 360°-Abstandsmessungen mit einem Laser durchgeführt. An dem Transmitter werden regelmäßig Lichtimpulse emittiert, die an einem Objekt (je nach Beschaffenheit) reflektieren und bei dem Receiver wieder registriert werden können, wodurch die Distanz anhand der dafür benötigten Zeit berechnet wird.

Raspberry Pi Camera

Mit der RPI Kamera nimmt das Auto die Streckenbegrenzungen, Verkehrsschilder und Ampeln wahr. Obwohl diese Kamera eine hohe Auflösung (2952 x 1944 Pixel) besitzt, wurde diese im Zuge des Projekts drastisch reduziert, um eine bessere Perfomanz im neuronalen Netz zu erreichen.

Energieversorgung

Das DRIVE Auto hat zwei unterschiedliche Energiequellen. Die Hardware auf dem Auto werden durch eine Powerbank mit 10.000 mAh versorgt, die an den RPI angeschlossen ist. Die Motoren selbst werden allerdings durch vier Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePo4) angetrieben.

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