SenKam - Stopplinienerkennung - Versionsgeschichte

Marcel Broeckelmann: /* Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf */

2019-11-29T12:23:12Z

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 29. November 2019, 12:23 Uhr
Zeile 102:		Zeile 102:
	==Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf==		==Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf==
	<b>Ablaufplan</b>		<b>Ablaufplan</b>
	Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde ein Ablaufplan erstellt. Dieser ist in Abbildung 18 zu sehen. [[Datei:Stopplinienerkennung.JPG\|mini\|rechts\|600px\|Abbildung 2: Programmablaufplan Stopplinienerkennung]]<br>Zu Beginn der Stopplinienerkennung in der Offline-Simulation muss dem Programm die Position des Fahrzeug, dessen Winkel im Weltkoordinatensystem, die Start- und Endpunkte der Stopplinien und das Bahnspurpolynom übergeben werden.<br>Da die Funktion sowohl einen Abstand zur Stopplinie als auch ein Flagbit übermitteln soll, müssen diese zu Beginn des Programms initialisiert werden.Sollten Stopplinien übergeben worden sein, so muss zuerst eine Transformation der Stopplinienpunkte in das Fahrzeugkoordinatensystem stattfinden.<br><br>Anschließend müssen alle Stopplinien-Koordinaten-Paare extrahiert werden, welche sich innerhalb eines Radius' um das Fahrzeug befinden. Sofern nach dieser Extraktion Stopplinien verbleiben, muss anschließend ermittelt werden, welche Stopplinien sich vor dem Fahrzeug befinden. <br> Da auch Stopplinien auf der Gegenfahrbahn erkannt werden können, diese jedoch nicht beachtet werden müssen, wird im darauf folgenden Schritt ermittelt, welche Stopplinien einen Schnittpunkt mit dem Bahnspurpolynom besitzen. Hierzu wird eine Gerade durch die Punkte der jeweiligen Stopplinien gezogen und mittels der PQ-Formel die Schnittpunkte ermittelt. Die errechneten Schnittpunkte werden anschließend daraufhin geprüft, ob sie sich zwischen den beiden Stopplinienpunkten befinden. Ist dies der Fall, so wird diese Stopplinie gespeichert.<br> <br> Da mehrere legitime Schnittpunkte möglich sind, muss anschließend der Abstand zwischen den Schnittpunkten zu dem Fahrzeug ermittelt werden. Jeder ermittelte Wert muss mit dem vorigen Abstand verglichen werden und der kleinere Abstand gespeichert werden.Zusätzlich muss nach dem ersten setzen des Minimalabstands das Flagbit auf 1 gesetzt werden.<br><br> Nachdem alle Abstände verglichen wurden oder in einer der zuvor verwendeten if-Verzweigungen der Workflow verlassen wurde, wird abschließend Flagbit und der Abstand übermittelt.<br>		Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde ein Ablaufplan erstellt. Dieser ist in Abbildung 2 zu sehen. [[Datei:Stopplinienerkennung.JPG\|mini\|rechts\|600px\|Abbildung 2: Programmablaufplan Stopplinienerkennung]]<br>Zu Beginn der Stopplinienerkennung in der Offline-Simulation muss dem Programm die Position des Fahrzeug, dessen Winkel im Weltkoordinatensystem, die Start- und Endpunkte der Stopplinien und das Bahnspurpolynom übergeben werden.<br>Da die Funktion sowohl einen Abstand zur Stopplinie als auch ein Flagbit übermitteln soll, müssen diese zu Beginn des Programms initialisiert werden.Sollten Stopplinien übergeben worden sein, so muss zuerst eine Transformation der Stopplinienpunkte in das Fahrzeugkoordinatensystem stattfinden.<br><br>Anschließend müssen alle Stopplinien-Koordinaten-Paare extrahiert werden, welche sich innerhalb eines Radius' um das Fahrzeug befinden. Sofern nach dieser Extraktion Stopplinien verbleiben, muss anschließend ermittelt werden, welche Stopplinien sich vor dem Fahrzeug befinden. <br> Da auch Stopplinien auf der Gegenfahrbahn erkannt werden können, diese jedoch nicht beachtet werden müssen, wird im darauf folgenden Schritt ermittelt, welche Stopplinien einen Schnittpunkt mit dem Bahnspurpolynom besitzen. Hierzu wird eine Gerade durch die Punkte der jeweiligen Stopplinien gezogen und mittels der PQ-Formel die Schnittpunkte ermittelt. Die errechneten Schnittpunkte werden anschließend daraufhin geprüft, ob sie sich zwischen den beiden Stopplinienpunkten befinden. Ist dies der Fall, so wird diese Stopplinie gespeichert.<br> <br> Da mehrere legitime Schnittpunkte möglich sind, muss anschließend der Abstand zwischen den Schnittpunkten zu dem Fahrzeug ermittelt werden. Jeder ermittelte Wert muss mit dem vorigen Abstand verglichen werden und der kleinere Abstand gespeichert werden.Zusätzlich muss nach dem ersten setzen des Minimalabstands das Flagbit auf 1 gesetzt werden.<br><br> Nachdem alle Abstände verglichen wurden oder in einer der zuvor verwendeten if-Verzweigungen der Workflow verlassen wurde, wird abschließend Flagbit und der Abstand übermittelt.<br>
	<br>		<br>
	<b> Schnittpunktberechnung </b><br>		<b> Schnittpunktberechnung </b><br>
Zeile 121:		Zeile 121:
	Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>		Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>
	Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.		Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.

	==Komponentenspezifikation==		==Komponentenspezifikation==
	Um das Programm vollständig zu programmieren, muss genau beschrieben werden, welche Eingaben und Ausgaben von der Komponente erwartet werden. Als Eingaben sind die Position des Fahrzeugs und dessen Postion im Weltkoordinatensystem zu zählen. Außerdem müssen die Parameter des Bahnspurpolynoms und die Koordinaten der Stopplinien eingelesen werden. <br><br>		Um das Programm vollständig zu programmieren, muss genau beschrieben werden, welche Eingaben und Ausgaben von der Komponente erwartet werden. Als Eingaben sind die Position des Fahrzeugs und dessen Postion im Weltkoordinatensystem zu zählen. Außerdem müssen die Parameter des Bahnspurpolynoms und die Koordinaten der Stopplinien eingelesen werden. <br><br>

Marcel Broeckelmann: /* Anforderungen */

2019-11-29T12:21:44Z

Anforderungen

← Nächstältere Version		Version vom 29. November 2019, 12:21 Uhr
Zeile 18:		Zeile 18:
	==Anforderungen==		==Anforderungen==

	Damit das Requirement erfüllt werden kann, müssen ~~Anfroderungen~~ an die entstehende Anwendung gestellt werden.		Damit das Requirement erfüllt werden kann, müssen Anforderungen an die entstehende Anwendung gestellt werden.
	Diese Anforderungen sind in der Folgenden Tabelle aufgelistet:<br>		Diese Anforderungen sind in der Folgenden Tabelle aufgelistet:<br>
	{\| class="mw-datatable"		{\| class="mw-datatable"

Marcel Broeckelmann am 29. November 2019 um 12:19 Uhr

2019-11-29T12:19:40Z

← Nächstältere Version		Version vom 29. November 2019, 12:19 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
	→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br/>		→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br/>
			→ zurück zur Übersicht: [[SDE-Team_2019/20]]<br/>

	----		----
Zeile 147:		Zeile 148:
	Der Link konnte derzeit nicht bereitgestellt werden. <br> <br>		Der Link konnte derzeit nicht bereitgestellt werden. <br> <br>
	→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br>		→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br>
			→ zurück zur Übersicht: [[SDE-Team_2019/20]]<br/>

Marcel Broeckelmann: /* Programmierung */

2019-11-29T12:05:42Z

Programmierung

← Nächstältere Version		Version vom 29. November 2019, 12:05 Uhr
Zeile 136:		Zeile 136:
	Die Verbleibenden Stopplinien, bestehend aus jeweils 2 Punkten, können trotz ihrer Distanz zum Fahrzeug dennoch für dieses irrelevant sein, wenn die Stopplinie nicht die prädizierte Fahrspur schneidet.Daher wird im nachfolgenden Schritt eine Schnittpunktberechnung mittels der zuvor errechneten Formel durchgeführt. Der daraus resultierende Faktor <b> s</b> wird dabei ermittelt und anschließend überprüft. Sollte dieser Wert zwischen 0 und 1 liegen, so wird der Schnittpunkt errechnet, indem <b> s</b> in die Geradengleichung eingefügt wird.<br>		Die Verbleibenden Stopplinien, bestehend aus jeweils 2 Punkten, können trotz ihrer Distanz zum Fahrzeug dennoch für dieses irrelevant sein, wenn die Stopplinie nicht die prädizierte Fahrspur schneidet.Daher wird im nachfolgenden Schritt eine Schnittpunktberechnung mittels der zuvor errechneten Formel durchgeführt. Der daraus resultierende Faktor <b> s</b> wird dabei ermittelt und anschließend überprüft. Sollte dieser Wert zwischen 0 und 1 liegen, so wird der Schnittpunkt errechnet, indem <b> s</b> in die Geradengleichung eingefügt wird.<br>
	Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>		Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>
	Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.		Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.<br><br><br>
			Die entsprechende Funktion ist unter https://svn.hshl.de/usvn/project/MTR_SDE_Praktikum/show/branches/2019_10_11_BSF_Stopplinienverhalten/Marcel_Broeckelmann_Arbeitsordner/CaroloCupFahrzeug/bibliotheken/bib_Sensoren_Aktoren_offline.mdl zu finden. In dieser Bibliothek befindet sich der Block "Stopplinienerkennung", welches die neu entwickelte Funktion beinhaltet.

	==Komponententest==		==Komponententest==
	Ein Komponententest konnte bis zum derzeitigen Zeitpunkt nicht durchgeführt werden.		Ein Komponententest konnte bis zum derzeitigen Zeitpunkt nicht durchgeführt werden.

Marcel Broeckelmann am 20. November 2019 um 06:32 Uhr

2019-11-20T06:32:22Z

@@ Zeile 5: / Zeile 5: @@
 '''Bearbeiter:''' [[Benutzer:Marcel Broeckelmann|Marcel Bröckelmann]] <br/>
 '''Betreuer:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Schneider]]<br/>
 == Einleitung ==

Marcel Broeckelmann am 20. November 2019 um 06:32 Uhr

2019-11-20T06:32:00Z

← Nächstältere Version		Version vom 20. November 2019, 06:32 Uhr
Zeile 156:		Zeile 156:
	Die Stopplinienerkennung ermittelt unter der Verwendung der Fahrzeugparameter, Spurpolynom-Parameter und der Stopplinienparameter Stopplinien, welche die prädizierte Fahrspur des Fahrzeugs schneidet.<br> Hierbei wird mittels Abstandsberechnung und Gating gültige Stopplinien ermittelt. Anschließend wird durch eine Schnittpunktberechnung der entsprechende Punkt errechnet. Der Abstand zu diesen Schnittpunkten wird ermittelt und der kürzeste Abstand zusammen mit einem gesetzten Flagbit ausgibt.		Die Stopplinienerkennung ermittelt unter der Verwendung der Fahrzeugparameter, Spurpolynom-Parameter und der Stopplinienparameter Stopplinien, welche die prädizierte Fahrspur des Fahrzeugs schneidet.<br> Hierbei wird mittels Abstandsberechnung und Gating gültige Stopplinien ermittelt. Anschließend wird durch eine Schnittpunktberechnung der entsprechende Punkt errechnet. Der Abstand zu diesen Schnittpunkten wird ermittelt und der kürzeste Abstand zusammen mit einem gesetzten Flagbit ausgibt.
	<br><br>		<br><br>
			==Link zum Quelltext in SVN==
			Der Link konnte derzeit nicht bereitgestellt werden. <br> <br>
	→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br>		→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br>

Marcel Broeckelmann am 20. November 2019 um 06:27 Uhr

2019-11-20T06:27:50Z

← Nächstältere Version		Version vom 20. November 2019, 06:27 Uhr
Zeile 151:		Zeile 151:
	Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>		Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>
	Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.		Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.
			==Komponententest==
			Ein Komponententest konnte bis zum derzeitigen Zeitpunkt nicht durchgeführt werden.
			==Zusammenfassung==
			Die Stopplinienerkennung ermittelt unter der Verwendung der Fahrzeugparameter, Spurpolynom-Parameter und der Stopplinienparameter Stopplinien, welche die prädizierte Fahrspur des Fahrzeugs schneidet.<br> Hierbei wird mittels Abstandsberechnung und Gating gültige Stopplinien ermittelt. Anschließend wird durch eine Schnittpunktberechnung der entsprechende Punkt errechnet. Der Abstand zu diesen Schnittpunkten wird ermittelt und der kürzeste Abstand zusammen mit einem gesetzten Flagbit ausgibt.
	<br><br>		<br><br>
	→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br/>		→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br>

Marcel Broeckelmann am 20. November 2019 um 06:20 Uhr

2019-11-20T06:20:47Z

← Nächstältere Version		Version vom 20. November 2019, 06:20 Uhr
Zeile 134:		Zeile 134:
	Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>		Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>
	Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.		Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.
	<br><br>		==Komponentenspezifikation==
			Um das Programm vollständig zu programmieren, muss genau beschrieben werden, welche Eingaben und Ausgaben von der Komponente erwartet werden. Als Eingaben sind die Position des Fahrzeugs und dessen Postion im Weltkoordinatensystem zu zählen. Außerdem müssen die Parameter des Bahnspurpolynoms und die Koordinaten der Stopplinien eingelesen werden. <br><br>
			Sollten keine Stopplinien vorhanden sein oder im Zuge der Berechnung keine gültigen Schnittpunkte ermittelt werden, so soll die Komponente ein Flagbit mit Wert "0" und einen Abstand von Wert "0" ausgeben.<br>
			Wird ein gültiger Schnittpunkt ermittelt, so soll das Flagbit mit Wert "1" und der ermittelte Abstand ausgegeben werden.

	~~<b>~~Programmierung~~</b>~~		==Programmierung==
	~~<br>~~
	Da die Daten über Spur und Stopplinien in Online- und Offline-Simulation unterschiedlich sind, muss die Implementierung der Funktion der Stopplinienerkennung an verschiedener Stelle stattfinden. In der Offline-Simulation wird hierfür der Offline-Sensoren-Block verwendet, da dieser in der Online-Simulation durch die Kamerafunktionen und deren Funktionen ersetzt wird.<br><br>		Da die Daten über Spur und Stopplinien in Online- und Offline-Simulation unterschiedlich sind, muss die Implementierung der Funktion der Stopplinienerkennung an verschiedener Stelle stattfinden. In der Offline-Simulation wird hierfür der Offline-Sensoren-Block verwendet, da dieser in der Online-Simulation durch die Kamerafunktionen und deren Funktionen ersetzt wird.<br><br>

Marcel Broeckelmann: /* Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf */

2019-11-20T06:09:53Z

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 20. November 2019, 06:09 Uhr
Zeile 134:		Zeile 134:
	Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>		Abschließend kann die Gleichung in die PQ-Formel eingesetzt werden, sodass folgende Formel entsteht:<math>s_{1,2}=-(\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})\pm \sqrt{((\frac{\frac{2ax_Lx_r-ax^2_R+bx_L-bx_R-y_L+y_R}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R}}{2})^2-\frac{ax^2_R+bx_R+c}{ax^2_L-2ax_Lx_R+ax^2_R})}</math><br>
	Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.		Hierdurch kann das S ermittelt werden, welches in die Vektorform der Geraden eingefügt werden kann, um den Schnittpunkt zu ermitteln. Zusätzlich gibt der Wert Aufschluss darüber, ob der Schnittpunkt innerhalb der Stopplinie oder außerhalb der Begrenzungen sich befindet. Besitzt S eine Wert zwischen 0 und 1, so liegt der Schnittpunkt in den Begrenzungen. Sollte dies nicht der Fall sein, so liegt der Schnittpunkt außerhalb der Begrenzungen und die Stopplinie kann ignoriert werden.
	<br>		<br><br>

	<b>Programmierung</b>		<b>Programmierung</b>

Marcel Broeckelmann: /* Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf */

2019-11-20T06:09:17Z

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 20. November 2019, 06:09 Uhr
Zeile 124:		Zeile 124:
	<br>		<br>
	Die Stopplinie liegt zu Beginn der Schnittpunktberechnung lediglich als zwei Koordinatenpunkte vor:		Die Stopplinie liegt zu Beginn der Schnittpunktberechnung lediglich als zwei Koordinatenpunkte vor:
	<math>P_L = \binom{x_L}{y_L} P_R = \binom{x_R}{y_R}</math><br>		<math>\vec{P_L} = \binom{x_L}{y_L}; \vec{P_R} = \binom{x_R}{y_R}</math><br>
	Um die Berechnung des Schnittpunktes durchführen zu können, muss zunächst die Gerade in Vektorform erstellt werden. Die Form ist hierbei wie folgt: <math>g_s = (P_L-P_R)s+P_R=\binom{x_L-x_R}{y_L-y_R}s+\binom{x_R}{y_R}</math><br><br>		Um die Berechnung des Schnittpunktes durchführen zu können, muss zunächst die Gerade in Vektorform erstellt werden. Die Form ist hierbei wie folgt: <math>\vec{g_s} = (\vec{P_L}-\vec{P_R})s+\vec{P_R}=\binom{x_L-x_R}{y_L-y_R}s+\binom{x_R}{y_R}</math><br><br>
	Da diese Formeln nicht in der derzeitigen Form gleichgesetzt werden könnne, muss die Vektorform in die Berechnung des X- und Y-Wertes erfolgen, sodass das Ergebnis der nachfolgenden Formel entspricht. <math>x_g = (x_L-x_R)s+x_R; y_g=(y_L-y_R)s+y_R</math><br><br>		Da diese Formeln nicht in der derzeitigen Form gleichgesetzt werden könnne, muss die Vektorform in die Berechnung des X- und Y-Wertes erfolgen, sodass das Ergebnis der nachfolgenden Formel entspricht. <math>x_g = (x_L-x_R)s+x_R; y_g=(y_L-y_R)s+y_R</math><br><br>
	Anschließend können das Bahnspurpolynom und die Vektorschreibweise der Stopplinie gleichgesetzt werden: <math>(x_L-x_R)s+x_R=x_P; (y_L-y_R)s+y_R=ax^2_P+bx_P +c</math>;<br>		Anschließend können das Bahnspurpolynom und die Vektorschreibweise der Stopplinie gleichgesetzt werden: <math>(x_L-x_R)s+x_R=x_P; (y_L-y_R)s+y_R=ax^2_P+bx_P +c</math>;<br>
Zeile 146:		Zeile 146:
	Um Stopplinien zu filtrieren, welche sich innerhalb eines Radius' um das Fahrzeug befinden, müssen die Stopplinien-Koordinaten vom Weltkoordinatensystem in das Fahrzeugkoordinatensystem überführt werden. Hierzu wird eine Drehmatrix auf die kordinaten angewendet, welche die Stopplinien-Koordinaten unter Zuhilfenahme der Fahrzeugposition und dem Winkel im Weltkoordinatensystem umwandelt. Die resultierenden Koordinaten beschreiben die relative Postion der Stopplinien zum Fahrzeug.<br><br>		Um Stopplinien zu filtrieren, welche sich innerhalb eines Radius' um das Fahrzeug befinden, müssen die Stopplinien-Koordinaten vom Weltkoordinatensystem in das Fahrzeugkoordinatensystem überführt werden. Hierzu wird eine Drehmatrix auf die kordinaten angewendet, welche die Stopplinien-Koordinaten unter Zuhilfenahme der Fahrzeugposition und dem Winkel im Weltkoordinatensystem umwandelt. Die resultierenden Koordinaten beschreiben die relative Postion der Stopplinien zum Fahrzeug.<br><br>
	Da nicht alle Stopplinien zu überprüfen sind und eine realistische Sichtweite in der Offline-Simulation simuliert werden soll, wird der Abstand der Punkte zum Fahrzeug mittels des Satzes von Pythagoras ermittelt. Stopplinien-Koordinaten-Paare mit einem kleineren Abstand als die zuvor festgelegte Sichtweite werden gespeichert und mit ihnen weitergearbeitet.Da Stopplinien hinter dem Fahrzeug nicht berücksichtigt werden müssen, werden diese anschließend durch auf negative X-Werte überprüft. Alle Stopplinienpaare mit mindestens einem positiven X-Wert werden gespeichert und anschließend weiterverwendet.<br>		Da nicht alle Stopplinien zu überprüfen sind und eine realistische Sichtweite in der Offline-Simulation simuliert werden soll, wird der Abstand der Punkte zum Fahrzeug mittels des Satzes von Pythagoras ermittelt. Stopplinien-Koordinaten-Paare mit einem kleineren Abstand als die zuvor festgelegte Sichtweite werden gespeichert und mit ihnen weitergearbeitet.Da Stopplinien hinter dem Fahrzeug nicht berücksichtigt werden müssen, werden diese anschließend durch auf negative X-Werte überprüft. Alle Stopplinienpaare mit mindestens einem positiven X-Wert werden gespeichert und anschließend weiterverwendet.<br>
	Die Verbleibenden Stopplinien, bestehend aus jeweils 2 Punkten, können trotz ihrer Distanz zum Fahrzeug dennoch für dieses irrelevant sein, wenn die Stopplinie nicht die prädizierte Fahrspur schneidet.Daher wird im nachfolgenden Schritt eine Schnittpunktberechnung mittels der zuvor errechneten Formel durchgeführt. Der daraus resultierende Faktor <b> s</b> wird dabei ermittelt und anschließend überprüft. Sollte dieser Wert zwischen 0 und 1 liegen, so wird der Schnittpunkt errechnet, indem <b> s<b> in die Geradengleichung eingefügt wird.<br>		Die Verbleibenden Stopplinien, bestehend aus jeweils 2 Punkten, können trotz ihrer Distanz zum Fahrzeug dennoch für dieses irrelevant sein, wenn die Stopplinie nicht die prädizierte Fahrspur schneidet.Daher wird im nachfolgenden Schritt eine Schnittpunktberechnung mittels der zuvor errechneten Formel durchgeführt. Der daraus resultierende Faktor <b> s</b> wird dabei ermittelt und anschließend überprüft. Sollte dieser Wert zwischen 0 und 1 liegen, so wird der Schnittpunkt errechnet, indem <b> s</b> in die Geradengleichung eingefügt wird.<br>
	Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>		Sobald alle gültigen Schnittpunkte errechnet wurden, wird mittels einer Abstandsberechnung der zum Fahrzeug am nächsten befindliche Punkt ermittelt. Der Abstand zu diesem Punkt wird in einer Ausgabevariable gespeichert und das Flagbit auf 1 gesetzt. <br>
	Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.		Abschließend wird, unabhängig davon ob eine gültige Stopplinie gefunden wurde, der Abstand und das Flagbit ausgegeben.
	<br><br>		<br><br>
	→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br/>		→ zurück zur Bahnplanung und Spurführung: [[BSF - Bahn- und Spurführung]]<br/>