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Projektgruppe im Wintersemester 2008/2009

Entwicklung eines autonomen Einparkassistenten und experimentelle Validierung mithilfe eines skalierten Versuchsträgers

 
Zeitraum: Wintersemester 08/09 Einparkassistent
Umfang: 250 Stunden
Teilnehmeranzahl: 10 - 12
Beginn: 2. Oktober 2008, 10:15
Seminarraum des Lehrstuhls (P2-04-513)
Vortragsfolien:   
 

Zwei Fragen beschäftigen auch routinierte Fahrer bei der Suche nach einem Parkplatz: Ist die Lücke auf dem Parkstreifen lang genug? Und: Wie parke ich ein, ohne den Verkehr zu behindern oder gar einen teuren Blechschaden zu produzieren? An beiden Punkten setzt der Einparkassistent an. 

Durch das Einschalten des semiautonomen Einparkassistenten wird ein zur Seite gerichteter Ultraschallsensor aktiviert, der bei gemäßigter Vorbeifahrt die Lücken am Straßenrand ausmisst. Länge und Tiefe werden dabei ebenso erfasst und mit den Abmessungen des eigenen Autos abgeglichen wie die Lage der Bordsteine oder eventuell vorstehende Hindernisse. Passt die Parklücke, berechnet der Einparkassistent den optimalen Weg in die Lücke. Hat das Auto eine elektrische Lenkung, übernimmt der Einparkassistent das Lenken. Der Fahrer kann in der Zwischenzeit quasi die Hände in den Schoß legen und die Geschwindigkeit mit leichtem Gasgeben und Bremsen dosieren. Dadurch bleibt die Verantwortung beim Einparken nach wie vor beim Fahrer. Der letzte Schritt zum autonomen Einparkassistenten besteht nun darin, dem Fahrzeug auch die Geschwindigkeitsvorgabe zu überlassen.

 

 

Aufgabenstellung

Skalierter_VersuchstraegerIm Rahmen dieser Projektgruppe soll ein autonomer Einparkassistent entwickelt werden, der basierend auf den Messungen eines Ultraschallsensors und zusätzlich auf den Aufnahmen einer Kamera eine passende Parklücke findet und autonom einparkt. Dazu soll ein skalierter Versuchsträger im Maßstab 1:5 aufgebaut werden, welcher neben der Umfeldsensorik auch mit der notwendigen Aktuatorik und einem Onboard-Rechner ausgestattet sein soll. Auf dem Onboard-Rechner soll basierend auf den Daten der Umfeldsensorik das Einparkmanöver geplant werden. Dazu sind Methoden und Algorithmen zur Bildverarbeitung, Sensorfusion von Kamera und Ultraschallsensor, Manöverplanung, Bahnfolgeregelung sowie Ansteuerung der Aktuatoren zu entwickeln und zu implementieren. Der autonome Einparkassistent soll anhand von mehreren Einparkszenarien unter verschiedenen Randbedingungen experimentell getestet werden.

 

Es ergeben sich je nach Teilnehmerzahl folgende Teilaufgaben:

  • Aufbau eines skalierten Versuchsträgers im Maßstab 1:5,
  • Erstellung und Validierung eines Simulationsmodells des Versuchsträgers,
  • Entwicklung einer Bildverarbeitung zur Detektion von Parklücken,
  • Entwicklung einer Datenverarbeitung für den Ultraschallsensor und Fusionierung mit den Ergebnissen der Bildverarbeitung,
  • Generierung von Einparkmanövern, bestehend aus Manövertrajektorie und Geschwin-digkeitsprofil, und Implementierung der Algorithmen,
  • Entwicklung und Implementierung eines Bahnfolgereglers,
  • Planung und Durchführung von Fahrversuchen zur Verifikation des Einparkassistenten.
 

Die angebotene Projektgruppe richtet sich an Studenten, die an der ganzheitlichen und interdisziplinären Umsetzung eines mechatronischen Systems Interesse haben und stellt einen guten Einstieg in Themen der aktuellen Forschung des Lehrstuhls für Regelungssystemtechnik dar. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Aufgabenpaket, sind jedoch alle mit Grundkenntnissen in MATLAB/Simulink und Regelungstechnik zu erfüllen. Für das Projekt kann auf verschiedene vorhandene Lösungen und MATLAB-Toolboxen zurückgegriffen werden.

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