Hardware/Software-Codesign für ein SoC-basiertes Spurführungssystem

Abstract

Diese Masterarbeit dokumentiert die Optimierung und Erweiterung eines SoCbasierten Spurführungssystems gemäß des Carolo-Cup-Reglements. Die Fahrspurmarkierung wird mit einer CCD-Kamera erfasst und durch eine Hough- Transformation in eine Geradenapproximation überführt, die als Messgröße in die Spurführung auf Basis des Pure-Pursuit Algorithmus eingeht und den Lenkwinkel als Stellgröße des Systems berechnet. Das Spurführungssystem wird anhand seiner mathematischen Modelle hinsichtlich der Parametrisierung untersucht, ein geeigneter Parametersatz extrahiert und durch eine Analyse des Sichtfelds der Kamera mit einer passenden Perspektive unterstützt. Es wird ein Bluetooth-basiertes Datalogging-System entwickelt und zur messtechnischen Analyse und Auswertung von Testfahrten genutzt, um die Ergebnisse der Skalierungen des mathematischen Modelle zu validieren.

This master thesis documents the improvement and extension of a SoC-based pathfollowing- system in according to the Carolo-Cup regulations. The lane is detected by a CCD camera and transfered to a lane approximation by a Hough Transformation. The result is the input variable to the path following section based on the Pure- Pursuit algorithm, which calculates the steering angle as manipulated variable of the system. The mathematical models of the path- following-system are examined for parametrization, a suitable set of parameters is extracted and supported by an analysis of the field of view of the camera with an appropriate perspective. A Bluetooth-based data logging system is developed and used for metrological analysis and evaluation of the results of the scaling of the mathematical models.