Praktikum Fahrerassistenzsysteme

 

Das Praktikum "Fahrerassistenzsysteme" richtet sich an Studierende, die ihre Programmier- und Entwicklungsfähigkeiten im Bereich der Fahrzeugtechnik ausbauen wollen. Folgenden Inhalte werden in 11 Terminen behandelt:

  1. Einführung FAS und Wiederholung Matlab: CU-Kriterium, Simulation von Notbremstrajektorien in Matlab
  2. Sicherheitsaspekte / Funktionale Sicherheit: Vergleich zweier Sensorsetup bei Notbremsungen in Matlab
  3. Grundlagen Sensoren und Wiederholung Simulink: Eigenschaften von Sensoren, TTC Berechnungen in Simulink mit Hilfe eines Längsdynamikmodells
  4. Umfeldwahrnehmung (Theorie und Q7): Kamerakalibrierung und Tiefenschätzung
  5. eGolf Notbremsungen (Praxis, siehe Videos)
  6. Einführung Dyna 4: Plotten und ACC Parametrieren
  7. Szenarienentwicklung in Dyna 4
  8. Funktionsentwicklung in Dyna 4
  9. HiL-Box Echtzeitsimulation. Flashen, Auslesen und Auswerten von Echtzeitdaten
  10. Teleoperation, C++: Implementierung eines Teleoperationsnotbremsassistenten in C++
  11. ROS, C++: ROS-Workflow und erweiterte Testszenarien in C++

Kontaktadresse: pr.fds@ftm.mw.tum.de

Preview

Im Praktikum wollen wir die Programmier- und Entwicklungsfähigkeiten von interessierten Studierenden vertiefen. Um den Überblick über die Praktikumsinhalte mehr zu verdeutlichen, zeigen wir den Inhalt ausgewählter Praktikumstermine.

Im Praktikumsversuch zur Umgebungswahrnehmung wird eine Kamera kalibriert. Dafür werden mehrere Aufnahmen eines Schachbrettmusters aus unterschiedlichen Perspektiven erstellt. Das Ergebnis der Kalibrierung sind die intrinsischen und extrinsischen Kameraparameter. Weiter wird die Tiefe einer 3D Szene mittels Stereokamera geschätzt. Dabei werden die Stereobilder überlagert. Es ergibt sich eine Anaglyphe. Über die Pixeldisparität der Bildpunkte lassen sich Rückschlüsse auf die Tiefe der Szene ziehen.

Neben der virtuellen Untersuchung wird auch ein realer Notbremsassistent von den Praktikumsteilnehmern getestet werden. Mögliche Schwächen und Implementierungsdetails können so am realen Fahrzeug erfahren werden. Die beiden Videos zu Beginn der Homepage sind während des Termins 5 "eGolf Notbremsungen" entstanden.

Im Termin 10 zur Teleoperation wird ein Notbremsassistent passend für teleoperierte Fahrzeuge in C++ programmiert. Wie im Bild zu sehen ist, wird ROS als Framework verwendet. Mit RVIZ bietet ROS Visualisierungsmöglichkeiten für Sensordaten aber auch generierten Daten wie zum Beispiel die in weiß dargestellten Fahrspuren. Die Berechnung und Darstellung der Fahrspuren sind Teil der eigenständig zu erledigenden Hausaufgaben.

Praktikum Fahrerassistenzsysteme

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
  • Frank Diermeyer
Nummer220616116
ArtPraktikum
Umfang4 SWS
SemesterWintersemester 2020/21
UnterrichtsspracheDeutsch
Stellung in StudienplänenSiehe TUMonline
TermineSiehe TUMonline

Beschreibung

Ziel dieses Praktikums ist es, die Grundlagen der Simulation und Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (z.B. Notbremsassistent) näher zu bringen. Vorausgesetzt werden Programmierkenntnisse in Matlab, Simulink und C++. Diese werden vertieft. Zunächst wird das Collision-Unavoidable-Kriterium wiederholt und in Matlab an Hand von Programmierübungen verdeutlicht. In den folgenden Terminen folgt die Programmierung eines Notbremsassistenten in Matlab, Simulink, Dyna4 und C++. Dazu werden relevante Szenarien definiert und Anforderungen ermittelt. Im nächsten Schritt wird die erforderliche Wahrnehmung im Fahrzeug definiert, die komplexen Problemstellungen in der modernen Sensortechnik besprochen und an einem realen Fahrzeug die Funktionalität eines Notbremsassistenten demonstriert. In der Funktionsentwicklung werden die Anforderungen mithilfe von Sensordaten, Situationsinterpretation und Logik umgesetzt. Weil die entwickelte Funktion in Echtzeit funktionieren muss, schließt sich ein Termin zur Arbeit mit einem Hardware-In-The-Loop-Prüfstand an. Der gesamte Prozess wird von Matlab, Dyna4 und C++ begleitet. In der Software Dyna4 werden Manöver- und Straßenmodelle erstellt, Fahrzeuge inkl. Sensoren parametriert, externe Modelle miteingebunden, Funktionen implementiert und die Fahrdynamik simuliert und analysiert. Das Praktikum gliedert sich in: - Einführung Fahrerassistenzsysteme - Szenarien und Anforderungsermittlung - Grundlagen und Einführung in die Fahrdynamiksimulation - Theorie Wahrnehmung und Praxis am realen Fahrzeug (Q7 + eGolf) - Funktionsentwicklung in Matlab/Simulink - Implementierung und Validierung der Funktion - Echtzeitsimulation am Schulungssystem dSpace - HIL-Versuche: DYNA4 + Bosch ESP - Teleoperation, C++: Implementierung eines Teleoperationsnotbremsassistenten in C++ - ROS, C++: ROS-Workflow und erweiterte Testszenarien in C++ <b>Kontakt über: <a href="mailto:pr.fas@ftm.mw.tum.de">pr.fas@ftm.mw.tum.de</a></b>

Lehr- und Lernmethoden

Das Praktikum findet jeden Freitag von 9.00-12.00 mit einer anschließenden Hausaufgabe von 13.00-16.00 im Rechnerraum U450 statt.

Links


 

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