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© Guido Kramann

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10 Positionserfassung

  • Über eine Webkamera soll die Position eines kleinen Fahrzeugs erfasst werden.
  • Aus dieser Information sollen Stellgrößen für den Fahrzeugantrieb gewonnen werden, um das Fahrzeug auf einer vorgeschriebenen Bahn zu halten.
  • Der Einsatz der Java-basierten Webcam Ansteuerung ist tendenziell zu langsam für diese regelungstechnische Aufgabe.
  • In diesem Kapitel soll deshalb ein C-basiertes Grundprogramm für die Verwendung der Kamera verwendet werden.
  • In diesem soll die ganze Vorverarbeitung stattfinden.
  • Jedoch soll weiterhin über ein Java-GUI-Programm die Gesamtsteuerung laufen.
  • An das Java-System werden aber vom C-Programm aus die bereits berechneten Bewegungsdaten des Fahrzeugs übergeben und nicht das Kamerabild.
  • Bewegungsdaten sind: Aktuelle Position [x,y] des Fahrzeugs in der Ebene, aktuelle Orientierung/Fahrtrichtung φ, aktuelle translatorische Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Ebene [vx,vy], aktuelle rotatorische Geschwindigkeit in der Ebene ω
BILDBESCHREIBUNG

Bild 10-1: Schema zur Erfassung der Bewegungsdaten.

  • Jedes der folgenden Unterkapitel stellt einen Entwicklungsschritt auf dem Weg zu dem Gesamtsystem dar.
  • Jedes Unterkapitel enthält eine theoretische Darstellung und eine Übung am Ende, die im Anschluß an die Vorlesung im praktischen Teil zur Vertiefung des jeweiligen Unterkapitels bearbeitet werden soll.