Kom - Kommunikation: Unterschied zwischen den Versionen
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Die Kamera ist mit Ethernet an die x86-CPU verbunden, diese wiederum ist über einen [https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/serports/configuration-of-com-ports COM Port] über das RS-232 Protokoll mit der dSPACE Karte verbunden. Die x86-CPU führt die "OSE_Draufsicht_Spurpolynom_RS232.exe" (C/C++ Code) aus, die einen Bildverarbeitungsalgorithmus auf das Kamerabild anwendet, um die a-, b-, c-Parameter der Fahrspur zu ermitteln. </br> | Die Kamera ist mit Ethernet an die x86-CPU verbunden, diese wiederum ist über einen [https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/serports/configuration-of-com-ports COM Port] über das RS-232 Protokoll mit der dSPACE Karte verbunden. Die x86-CPU führt die "OSE_Draufsicht_Spurpolynom_RS232.exe" (C/C++ Code) aus, die einen Bildverarbeitungsalgorithmus auf das Kamerabild anwendet, um die a-, b-, c-Parameter der Fahrspur zu ermitteln. </br> | ||
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Die [[OSE Softwareumgebung]] erkennt aus den Lidar-Daten Objekte, die in Modulen [[AEP - Autonomes Einparken]], [[BSF - Bahn- und Spurführung]] und [[AuF - Antrieb und Fernbedienung]] benötigt werden. Mit diesen Daten kann das CCF Hindernissen auf der Teststrecke reagieren und ausweichen. | |||
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Version vom 21. November 2022, 23:03 Uhr
Aufgabenstellung und Ziele
Das Modul Kommunikation realisiert den Datenaustausch der einzelnen Module des Carolo Cup Fahrzeugs (CCF). Das Ziel ist es, mithilfe von C++ Code (Visual Studio 2019) die Variablen aus der Objekt- und Spurerkennung (z.B. die Spurpolynomen Y(X) = aX^2+bX+c) von PC zur x86 PCI-Erweiterungskarte zu übertragen, die sich auf dem CCF befinden.
Das wird realisiert indem eine serielle RS-232 Schnittstelle zum Microcontroller, in diesem Fall der Entwicklerkarte DS1104 von dSPCACE, implementiert wird.
Die weitere Verarbeitung der Daten findet in den anderen Modulen statt, die in Simulink (2019b) implementiert und auf der dSPACE-Karte ausgeführt werden. Die Spurparameter werden z.B. in BSF - Bahn- und Spurführung verarbeitet, um den Lenkwinkel aus der aktuellen Position und dem Spurpolynom zu regeln.
Konzept
Die OSE Softwareumgebung beinhaltet die Bild- und Lidar-Verarbeitung, sowie die Implementierung der RS232 Kommunikation.
Die Kamera ist mit Ethernet an die x86-CPU verbunden, diese wiederum ist über einen COM Port über das RS-232 Protokoll mit der dSPACE Karte verbunden. Die x86-CPU führt die "OSE_Draufsicht_Spurpolynom_RS232.exe" (C/C++ Code) aus, die einen Bildverarbeitungsalgorithmus auf das Kamerabild anwendet, um die a-, b-, c-Parameter der Fahrspur zu ermitteln.
Die OSE Softwareumgebung erkennt aus den Lidar-Daten Objekte, die in Modulen AEP - Autonomes Einparken, BSF - Bahn- und Spurführung und AuF - Antrieb und Fernbedienung benötigt werden. Mit diesen Daten kann das CCF Hindernissen auf der Teststrecke reagieren und ausweichen.
Überblick Variablen
- PC zu dSpace
| Signalname | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
| a | float32 (4 Byte) | Fahrspurparameter |
| b | float32 (4 Byte) | Fahrspurparameter |
| c | float32 (4 Byte) | Fahrspurparameter |
| lane_asign | bool (1 Byte) | Spurzuordnung: 1 = rechte Fahrspur, 0 = linke Fahrspur |
| stop_insight | bool (1 Byte) | 1 = Stopplinie erkannt, 0 = keine Stopplinie erkannt |
| stop_distance | float32 (4 Byte) | Entfernung zur Stopplinie |
| n_objekte | uint8 (1 Byte) | Anzahl relevanter Objekte (maximal 5) |
| number[n_objekte] | uint8 (1 Byte) | Objektzähler |
| x_0[n_objekte] | float32 (4 Byte) | x-Koordinate des Objektmittelpunktes (mitte, vorn) |
| y_0[n_objekte] | float32 (4 Byte) | y-Koordinate des Objektmittelpunktes (mitte, vorn) |
| b[n_objekte] | float32 (4 Byte) | Objektbreite |
| t[n_objekte] | float32 (4 Byte) | Objekttiefe |
| alpha[n_objekte] | float32 (4 Byte) | Objektausrichtung |
| v[n_objekte] | float32 (4 Byte) | Betrag des Geschwindigkeitsvektors |
| plausible[n_objekte] | uint8 (1 Byte) | Vertrauenswert für Objekt (0=min,255=max) |
| 149 Byte | Gesamtgröße des Datenpakets |
- dSpace zu PC
| Signalname | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
| V_x_ego | float32 (4 Byte) | Ego-Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs |
| alpha | float32 (4 Byte) | Lenkwinkel: α > 0 Lenkausschlag links, α < 0 Lenkausschlag rechts |
| 8 Byte | Gesamtgröße des Datenpakets |
Softwarearchitektur für die Kommunikation
Der C/C++-Quellcode für den LiDAR und die Kamera befindet sich im SVN-Ordner OSE Fusion Software Final. Da die Kommmunikation sich mit der Datenfusion LiDAR-Kamera beschäftigt, ist es wichtig in welcher Datei des Projektes sich die notwendigen Informationen befinden. Die Software wirkt auf dem ersten Blick unübersichtlich. Die für die Kommunikation relevanten Dateien wurden in folgendem Diagramm abgebildet.
Die Implementierung der Quelldatei "RS232Comm.cpp" wird in diesem Wiki-Artikel und diesem Wiki-Artikel beschrieben.
Kommunikation zwischen PC und dSpace-Karte (vorheriger Ansatz)
Kommunikation und Diagnoseschnittstelle (aktueller Ansatz)
Lidar
Die Lidar-Daten müssen segmentiert und zu Objekten verarbeitet werden. Bitte bereite hierfür ein Framework (Hülse) vor, das die Beispieldaten gemäß Schnittstellendokument weiterleitet. Ich fülle mit den Studierenden diese Schnittstelle anschließend mit Inhalt. Bitte übergib mir die Schnittstelle mit einer angemessenen Dokumentation.
Fusion Kamera-Lidar
Framework für die Fusion Kamera - Lidar auf den PC übertragen. Im zweiten Schritt müssen Kameraobjekte mit Videoobjekten fusioniert werden. Auch hierfür benötige ich ein Framework (Hülse, Funktionsrumpf), das ich dann fülle. Per Default werden die Kameraspur und die Laserscannerobjekte übergeben.
Anweisung für das ONLINE-Modell
- Nutzen sie bitte MATLAB 2019b
- Achten Sie bitte auf der Solver des Blocks --> Fixed Step nicht auf auto
- Lesen Sie die Wiki-Artikeln durch
- Notieren Sie Fehlermeldungen und Warnings
- Warnings sind sofort zu beseitigen beim Erstellen einer neuen Bibliothek!
Tutorial - Bussysteme in Matlab
Autor: John Kneib
Verbindung zum Fahrzeug
VNC-Verbindung
Von Simulink zu ControlDesk
Aufbau einer virtuellen Kommunikationsumgebung
Fehlermeldung MSVCP140D bei ComTest.exe
Autor: Tim Schonlau, Changlai Bao in WS2022/23
Beim ersten Start fehlen bestimmte Windows Bibliotheken. Das Kompilieren der Datei "ComTest.vcxproj" mit Visual Studio (2019) löst das Problem.
LiDAR
Objekterkennung mit LiDAR Hokuyo URG-04LX
Autor: Michael Deitel Manuel Groß Bearbeitet von: Benedikt Wulowitsch, John Kneib
Inbetriebnahme und Objekterkennung des LiDAR Hokuyo URG-04LX in MATLAB
Autor: Yu Peng
Inbetriebnahme und Objekterkennung des RP Lidar A1M8 in MATLAB
Autor:Thomas Miska
Kommunikation Hokuyo LiDAR via USB
Autor:Isaac Mpidi Bita
Kamera
Umrechnung von Bildkoordinaten ins Weltkoordinatensystem
Spurerkennung (Vorheriger Ansatz)
Autor: Konstantin Wotschel
Objekterkennung mit Kamera VR-Magic
Autor: Christian Hauke 7. Feb. 2014 (CET)
Bildentzerrung und KOS-Transformation mit OpenCV (aktueller Ansatz)
Autor: Luca Di Lillo, Tim Bexten in SS2019
Tests der Kommunikation
| Datum | Link |
|---|---|
| Februar 2019 | Kommunikation zwischen PC und dSpace-Karte via RS232 |
| Januar 2020 | Übertragen des Spurpolynoms |
| Januar 2022 | Kommunikation RS232 zwischen PC und DS1104 |
| Juli 2022 | Kom - Kommunikation: Test der Kommunikation zw. PC und DS1104 |
Wichtige Dokumenten in SVN
- Schnittstellendokumentation
Im SVN ist der aktuelle Stand der Schnittstelle zwischen dSPACE-1104-Karte und PC dokumentiert.
→ SVN: Schnittstellendokumentation
- Namenskonvetion
Im SVN sind Programmierrichtlinien bezüglich Namenskonvention unter: Programmierrichtlinien: Namenskonvention gespeichert.
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