Abstandssensorik
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Ziel dieses Spezialthemas ist die Methode zur Ermittlung des Abstandes zu Objekten im Nahbereich zwischen 4 und 30 cm.
Projektteam
Hardware
Als Infrarot-Sensoren werden Sensoren der Marke Sharp mit der Typenbezeichnung GP2D120 eingesetzt[1]. In der nebenstehenden Abbildung sind die Position der einzelnen IR-Sensoren dargestellt. Die Positionen der einzelnen Sensoren wurden durch das Hardware-Layout vorgegeben. Die Positionen bedingen sich durch die Anforderungen des Teams AEP, welche die IR-Sensoren zum Auffinden der Parklücke, sowie zur Kollisionskontrolle einsetzen.
Die Position der einzelnen Sensoren:
| IR_Sensor | x-Position | y-Position |
|---|---|---|
| rechts vorne | 6 cm | -10 cm |
| rechts hinten | 26 cm | -10 cm |
| hinten links | 29 cm | -9 cm |
| hinten rechts | 29 cm | 9 cm |
Software
Die IR-Sensoren werden über die DS1104-Karte eingelesen. Die Belegung der IR-Sensoren auf der DS1104 ist nachfolgend dargestellt:
| IR-Sensor | DS1104-Eingang | Simulink-Signalname |
|---|---|---|
| rechts vorne | ADC Channel 5 | SenAbs_xVR_K_f64 |
| rechts hinten | ADC Channel 6 | SenAbs_xHR_K_f64 |
| hinten links | ADC Channel 7 | SenAbs_yHR_K_f64 |
| hinten rechts | ADC Channel 8 | SenAbs_yHL_K_f64 |
Nach dem zyklischen Einlesen der Sensoren im Simulationstakt, werden die eingelesenen Spannungswerte in Distanzwerte umgewandelt. Dieses Signal wird anschließend durch ein PT1-Glied mit der Filterfrequenz "PAR_SenAbs_IR_PT1_Frequenz" gefiltert. Abschließend werden die Werte durch eine LookUp-Tabelle umgemappt. Diese LookUp-Tabelle dient zur Kalibrierung der Abstandswerte .
Beispielmessung
Nebenstehend ist die Kennlinie des Infrarot-Abstandssensors DS2D120 dargestellt. Diese Werte wurden empirisch ermittelt und sind Basis für die Kennlinie, welche dem Modell der Sensoren hinterliegt.
Zur besseren Verdeutlichung kann der Plot im SVN unter "Teams" > "Abstandssensoren" > "plot_kennlinie.m" eingesehen werden.
Fazit
Die Sensoren konnten gemäß der Anforderung implementiert werden und stehen den nachfolgenden Prozessen in kalibrierter Form zur Verfügung.
Einzelnachweis
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