SoSe24 - Autonomes Einparken (AEP)

Abb. 1: Autonomes Einparken (AEP)

Autor:	Prof. Dr.-Ing. Schneider
Workshop 4:	Autonomes Einparken (AEP)
Workshoptermin:	23.05.2024
Lernzielkontrolle 2:	06.06.2024
Abgabe als Wiki-Artikel:	13.06.2024

Lernziele

Nach erfolgreicher Teilnahme am Workshop:

• können Sie den Ablauf des Einparkalgorithmus zeichnen.
• kennen Sie die wichtigsten Parameter, um das Einparken zu parametrieren.
• können Sie die Funktion der Einparksensorik beschreiben und haben diese erfolgreich getestet.
• können Sie in der Simulation autonom einparken.

Bewertung

Die Bewertung erfolgt im Rahmen der Lernzielkontrolle 2 am 06.06.2024.

Voraussetzungen

• Für den Workshop benötigen Sie MATLAB/Simulink in der Version 2019b.
• Studieren Sie die Praktikumsordnung.
• Die unter Vorbereitung aufgeführten Aufgaben sind vor dem Workshoptermin vorzubereiten. Der Workshop baut auf Ihre Vorbereitung auf.

Der Workshop setzt nachfolgende Kenntnisse voraus:

• die Grundlagen der Programmierung,
• der Umgang mit der Versionsverwaltung SVN und
• der Umgang mit MATLAB/Simulink.

Ablauf des Praktikums

Tabelle 1: Agenda des Workshops

Uhrzeit	Agenda	Form
08:15	Begrüßung	Moderation durch Prof. Schneider
08:20	Sensor-Messketten Offline	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
08:35	Sensor-Messketten Online	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
08:50	Sensor-Messketten Online	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
10:25	Messung der Gierrate am Fahrzeug, Auswertung und Analyse	Gruppenarbeit am Fahrzeug und PC
10:30	Veranstaltungsende

Versuchsvorbereitung

Hausaufgabe 1.1 Einparkalgorithmus

Arbeiten Sie sich anhand der HSHL-Wiki Artikel und der angegebenen Quellen [1-3] in den Einparkalgorithmus ein.

Beantworten Sie die Fragen:

1. Wie breit muss die Lücke mindestens sein, damit ein Einparkmanöver möglich ist?
2. In welchem lateralen Abstand p beginnt man das Parkmanöver?
3. Welchen Kreisbogen sollte man fahren, wie groß ist also der Winkel α?
4. Zeichnen Sie ein Zustandsdiagramm mit yED, welches die Zustände und Transitionen des Einparkalgorithmus veranschaulicht.

Hausaufgabe 1.2 Simulation des Einpark Assistenten (EPA)

Schauen Sie sich die Parksimulation in Simulink an und erarbeiten Sie die nachfolgenden Fragen.

1. Wo sind die Parameter gespeichert?
2. Welches sind die wichtigsten Parameter?
3. Welches Fahrzeugmodell ist bei der Fahrt hinterlegt?
4. Welche Parksensorik wird simuliert?
5. Welcher Parkalgorithmus ist hinterlegt? Fertigen Sie ein PAP an.

Wiki-Link: AEP_-_Einparkalgorithmus

Hausaufgabe 1.3 Simulation der Einparksensorik (SenAbs)

Machen Sie sich mit dem Simulink-Block SenAbs vertraut. Beantworten Sie die nachfolgenden Fragen.

1. Wie wird die Parksensorik simuliert?
2. Wie werden Objekte detektiert?
3. Welches Optimierungspotential fällt Ihnen auf?
4. Machen Sie sich mit der Testfunktion für die Einparksensorik vertraut.

Links:

• AEP_-_Einparksensorik
• AEP_-_Einparksensorik#Test_der_Funktion_der_Einparksensorik

Hausaufgabe 1.4 Simulation des Einparkens

1. Simulieren Sie das autonome Einparken.
2. Erarbeiten Sie Verbesserungsvorschläge für die Simulation.
3. Messen Sie hierzu die Simulationszeiten in Simulink und identifizieren Sie die "Zeitfresser". Wie lässt sich die Simulation beschleunigen?

Workshop

Aufgabe 2.1 Präsentation der Ergebnisse von Workshop 2

Dauer: 15 Minuten

• Präsentieren Sie in 5 Minuten anhand Ihres Wiki Artikels die Ergebnisse von Workshop 2.

Tabelle 1: Präsentation der Workshopergebnisse

#	Thema	Sensor	Team
1	Workshop 2 - SenGier/SabGier - Gruppe 1 - SoSe2024	Wagen 1 - Gyro LPR510AL	Daniel Block, Paul Janzen
2	Workshop 2 - SenGier/SabGier - Gruppe 2 - SoSe2024	Wagen 2 - Lego Gyro	Dennis Fleer, Philipp Sander
3	Workshop 2 - SenGier/SabGier - LPR530AL	Wagen 2 - Gyro LPR530AL	Marc Ebmeyer

Arbeitsergebnis: Übersicht der Funktion der Gierratensensoren der Wagen

Aufgabe 2.2 Theorie des AEP

Dauer: 5 Minuten

1. Präsentieren Sie den aktuell geplanten EPA-Algorithmus aus der Hausaufgabe 1.1.
2. Beantworten Sie die Lernzielkontrollfragen.

Präsentation von: Yunkai Lin, Xiangyao Liu, Yuhan Pan

Aufgabe 2.3 Aktueller Stand des AEP-Algorithmus

Dauer: 10 Minuten

1. Präsentieren Sie bitte Ihre Arbeitsergebnisse aus der Vorbereitungsaufgabe 1.2.
2. Beschreiben Sie die Eingangsparameter.
3. Beschreiben Sie die Ausgangsparameter.
4. Beschreiben Sie das Zustandsmodell.

Arbeitsergebnis: Übersicht über das Modul AEP als Statusbericht

Präsentation von: Dennis Fleer

Aufgabe 2.4 Test der Einparksensorik

Dauer: 10 Minuten

1. Präsentieren Sie bitte Ihre Arbeitsergebnisse aus der Vorbereitungsaufgabe 1.3.
2. Testen Sie die aktuelle MATLAB Funktion in SenAbs - Abstandssensorik mit der Test-GUI und dokumentieren Sie das Modultestergebnis.
3. Erläutern Sie die Simulation der Einparksensorik.
4. Beantworten Sie die Lernzielkontrollfragen.

Arbeitsergebnis: Modultestbericht, Liste offener Punkte (LoP)

Präsentation von: Daniel Block

Aufgabe 2.5 AEP Simulation

Dauer: 10 Minuten

1. Präsentieren Sie bitte Ihre Arbeitsergebnisse aus der Vorbereitungsaufgabe 1.4.
2. Beantworten Sie die Lernzielkontrollfragen.

Präsentation von: Paul Janzen

Aufgabe 2.5 AEP Sensorik

Dauer: 30 Minuten

1. Teilen Sie sich auf die beiden Wagen auf.
2. Prüfen Sie die Einparksensorik mit einer geeigneten Referenz.
3. Dokumentieren Sie Ihren Systemtest.

Arbeitsergebnis: Systemtestbericht

Literatur

1. Herrmann, N.: Mathematik ist überall - 6. Das Parallelpark Problem. Berlin, Boston: Oldenbourg Verlag, 4. Auflage, 2012. ISBN: 978-3-486-71610-8
2. Herrmann, N., u.A.: Ein mathematisches Modell zum Parallelparken. Inst. f. Angew. Mathematik, Univ. Hannover. URL. Abgerufen am 01.04.2014
3. Kochen, M., Isermann, R. (Hrsg.): Fahrdynamikregelung - 14 - Parkassistent. Wiesbaden: Vieweg, 2006. ISBN 978-3-8348-9049-8