AF: Abstandssensorik (SenAbs)

Aus HSHL Mechatronik
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Autoren: Niklas Reeker & Oliver Scholze

Abb. 1: Darstellung der Primärsensors

Primärsensor

Die Infarotsensoren des autonomen Fahrzeugs sind von dem Hersteller Sharp, alle weiteren Informationen finden sie hier: Sharp_GP2Y0A41SK0F.

Messkette

Abb. 2: Darstellung der kompletten Messkette

Stellen Sie die vollständige Messkette dar (vgl. Abb. 2).

Systementwurf

Abb. 3: Darstellung des Sensoranschlussplans

Beschreiben Sie den technischer Systementwurf.

Einbauposition

Die genaue Position der Infrarotsensoren wird in der folgenden Tabelle dargestellt \\ und lässt sich durch das Fahrzeugkoordinatensystem in Abb. 04 nachverfolgen:

IR_Sensor x-Position y-Position
xVR (rechts vorne) -7 cm -12 cm
xHR (rechts hinten) -36 cm -12 cm
yHR (hinten links) -42 cm 10 cm
yHL (hinten rechts) -42 cm -10 cm
Abb. 4: Lage und Bezeichnung der IR-Sensoren

Sensoranschlussplan (vgl. Abb. 3)

Analoge Singalverarbeitung

Schnittstelle zur DS1104

  • Pinbelegung/Anschlussplan
  • ADU
Tabelle 2: Pinbelegung/Anschlussplan
Sensor Pin Belegung Farbe DS1104 ADC Sensorposition x/cm y/cm Signal
1 Ausgang Gelb 5 rechts vorne -7 -12 SenAbs_xVR_K_f64
1 Ausgang Gelb 6 rechts hinten -36 -12 SenAbs_xHR_K_f64
1 Ausgang Gelb 8 hinten links -42 10 SenAbs_yHL_K_f64
1 Ausgang Gelb 7 hinten rechts -42 -10 SenAbs_yHR_K_f64
2 Masse (GND) Schwarz
3 Versorgungsspannung VCC Rot

Sensorblock - SenXXX

Abb. 5: Simulinkbild des SEN-Blocks

Beschreiben Sie die Signalverarbeitung im Block SEN (vgl. Abb. 4).

Sensorblock - SabXXX

Abb. 6: Simulinkbild des SAB-Blocks

Beschreiben Sie die Signalverarbeitung im Block SAB (vgl. Abb. 5).

Praktische Aufgabe

  • Messen Sie jedes Signal in der Verarbeitungskette
  • Beispiel IR
    • Ausgang ADC/Eingang Infrarot VR
    • Ausgang Infrarot VR/Eingang PT1
    • Ausgang PT1/Eingang Lookup
    • SenAbs_xVR_K_f64
  • Zeichnen Sie Messung mit Referenz auf.
  • Beispiel IR
    • Funktionstest aller 4 Sensoren auf Referenzentfernung 15 cm
    • Kennlinientest eines Sensors auf die Referenzentfernungen 4 cm .. max. Reichweite
  • Konvertieren Sie die Daten in MATLAB®.
  • Stellen Sie für jeden Signalverarbeitungsblock Ein- und Ausgang einander gegenüber. Beschriften Sie die Signale entsprechend der Originalsignalnamen in Simulink.
  • Bewerten Sie die Funktion jedes Signalverarbeitungsblocks und tragen Sie Fehler in die LOP ein.
  • Erarbeiten Sie Lösungsvorschläge und besprechen Sie diese mit Prof. Schneider.
  • Setzen Sie die Lösungsvorschläge um und evaluieren Sie die Wirksamkeit.

Signalanalyse

Stellen Sie hier bitte die Signalanalyse dar.

Liste offener Punkte (LOP)

Tabelle 3: Liste offener Punkte (LOP)
# Problem Analyse Maßnahme Freigabe Wirksamkeit Dokumentation
1 SenAbs-Block ist schlecht kommentiert Signale benennen, Kommentare einfügen x
2 IR Abstand berechnen wird nicht verwendet Toter Code löschen x
3 FilterIRSpikes komplexer m-Code zu komplex Ersetzen durch Simulink-Median-Block x
4 PT1 Wozu dient der? löschen x
5 Knicks in Lookup-Table
6 Namensgebung yHR und xHR sind vertauscht Signale korrekt umbennen

Legende

  • Problem: Was genau ist das Problem? Wo tritt das Problem auf? Wie zeigt sich das Problem? Wann tritt das Problem auf? Warum ist es ein Problem?
  • Analyse: Was ist die Ursache des Problems?
  • Maßnahme: Maßnahme zur Beseitigung der identifizierten Ursache
  • Freigabe: Abstimmung der Maßnahme mit Prof. Schneider
  • Wirksamkeit: Beschreibung Nachweis Wirksamkeit (Dummy-Prüfung, Versuche, Kurzzeitfähigkeit, Kennzahlen, Audit, etc.)
  • Dokumentation: Doku der Lösung im HSHL-Wiki

Zusammenfassung

Alle Sensoren sind funktionsfähig.

Dokumentation in SVN

  • Link zu Messdaten
  • Link zur MATLAB®-Auswertung

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