Möglichkeiten eines Radartransceivers zur Hinderniserkennung an einem autonomen Fahrzeug

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einführung
• 1.1 Das Projekt
• 1.2 Ziel dieser Arbeit
• 2 Grundlagen
• 2.1 Radar
• 2.1.1 Geschichte
• 2.1.2 Pulsradar
• 2.1.3 CW Radar
• 2.1.4 Abmessungen
• 2.2 Plattform
• 3 Anforderungen einer Hinderniserkennung
• 3.1 Reaktionszeit
• 3.2 Mehrzielfähigkeit
• 3.3 Hindernisse
• 4 Technische Ausganslage
• 4.1 Die Radartransceiver (Radarsensoren)
• 4.1.1 IVS-163
• 4.1.2 IVS-148
• 4.2 Ansteuerung des Radartransceivers
• 4.2.1 Analoge Schaltung
• 4.2.2 DA-Wandler
• 4.3 Einlesen der analogen Signale
• 4.3.1 Integrierter AD-Wandler
• 4.3.2 Soundkarte
• 4.3.3 Externer AD-Wandler
• 4.4 Controller
• 4.4.1 USB I/O Box

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Bachelorarbeit untersucht die Möglichkeiten der Hinderniserkennung an einem autonomen Fahrzeug mithilfe eines Radartransceivers. Das Hauptziel ist die Beschreibung des Aufbaus einer solchen Hinderniserkennung und die Auswahl geeigneter Komponenten. Die Arbeit beleuchtet dabei verschiedene Aspekte der Signalverarbeitung und -auswertung.

• Funktionsweise der Abstands- und Geschwindigkeitsmessung mittels Radar
• Signalverarbeitung und -auswertung
• Ansteuerung und Auswertung mit einem ARM Mikrocontroller
• Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten (Radartransceiver, AD-Wandler etc.)
• Anforderungen an eine effektive Hinderniserkennung

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einführung: Dieses Kapitel führt in das Thema der Bachelorarbeit ein und beschreibt das übergeordnete Projekt sowie die spezifischen Ziele der Arbeit. Es liefert einen ersten Überblick über die Thematik der Hinderniserkennung mit Radartransceivern an autonomen Fahrzeugen und skizziert den weiteren Aufbau der Arbeit.

2 Grundlagen: Dieses Kapitel vermittelt die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der verwendeten Technologien. Es behandelt die Geschichte und Funktionsweise von Radar, insbesondere Puls- und CW-Radar, und erläutert die Eigenschaften der gewählten Plattform für das Projekt. Der Fokus liegt auf dem Verständnis der Radarmesstechnik und der damit verbundenen physikalischen Prinzipien. Die detaillierte Darstellung der verschiedenen Radartypen dient als Basis für die spätere Auswahl des geeigneten Systems für die Hinderniserkennung.

3 Anforderungen einer Hinderniserkennung: Dieses Kapitel definiert die zentralen Anforderungen an ein effektives Hinderniserkennungssystem für autonome Fahrzeuge. Es werden wichtige Kriterien wie Reaktionszeit und Mehrzielfähigkeit detailliert analysiert und im Kontext der Anwendung bewertet. Die Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen werden im Hinblick auf die Sicherheit des autonomen Fahrzeugs hervorgehoben. Die Diskussion möglicher Hindernistypen bildet die Grundlage für die Spezifikation des Systems.

4 Technische Ausganslage: Dieses Kapitel beschreibt die technischen Komponenten und die Architektur des entwickelten Systems zur Hinderniserkennung. Es werden die ausgewählten Radartransceiver detailliert vorgestellt und deren Eigenschaften verglichen. Die Ansteuerung des Radartransceivers, inklusive der analogen Schaltung, der verwendeten DA-Wandler und der Methoden zum Einlesen der analogen Signale, wird umfassend erläutert. Die Wahl des ARM Mikrocontrollers und des verwendeten Controllersystems wird ebenfalls detailliert beschrieben und begründet. Die Kapitel fasst die gewählten Hard- und Softwarekomponenten zusammen und erläutert deren Zusammenspiel.

Schlüsselwörter

Radartransceiver, Hinderniserkennung, autonomes Fahrzeug, ARM Mikrocontroller, FMCW-Radar, digitale Signalverarbeitung, Fast Fourier Transformation, Abstands- und Geschwindigkeitsmessung.

Häufig gestellte Fragen zur Bachelorarbeit: Hinderniserkennung mit Radar an autonomen Fahrzeugen

Was ist das Thema der Bachelorarbeit?

Die Bachelorarbeit untersucht die Möglichkeiten der Hinderniserkennung an einem autonomen Fahrzeug mithilfe eines Radartransceivers. Das Hauptziel ist die Beschreibung des Aufbaus einer solchen Hinderniserkennung und die Auswahl geeigneter Komponenten. Die Arbeit beleuchtet verschiedene Aspekte der Signalverarbeitung und -auswertung.

Welche Kapitel umfasst die Arbeit?

Die Arbeit gliedert sich in vier Kapitel: Kapitel 1 (Einführung) bietet einen Überblick über das Projekt und die Ziele. Kapitel 2 (Grundlagen) erläutert die Funktionsweise von Radar, insbesondere Puls- und CW-Radar. Kapitel 3 (Anforderungen) definiert die Anforderungen an ein effektives Hinderniserkennungssystem. Kapitel 4 (Technische Ausgangslage) beschreibt die verwendeten Hardwarekomponenten (Radartransceiver, AD-Wandler, Mikrocontroller) und deren Zusammenspiel.

Welche Arten von Radar werden behandelt?

Die Arbeit behandelt Pulsradar und CW-Radar. Es wird auf die Geschichte des Radars eingegangen und die Funktionsweise der verschiedenen Radartypen detailliert beschrieben, um die Basis für die spätere Auswahl des geeigneten Systems für die Hinderniserkennung zu legen.

Welche Anforderungen an die Hinderniserkennung werden definiert?

Wichtige Anforderungen sind die Reaktionszeit, die Mehrzielfähigkeit und die Berücksichtigung verschiedener Hindernistypen. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen im Hinblick auf die Sicherheit des autonomen Fahrzeugs werden hervorgehoben.

Welche Hardwarekomponenten werden verwendet?

Die Arbeit beschreibt detailliert die verwendeten Radartransceiver (IVS-163 und IVS-148), AD-Wandler, einen ARM Mikrocontroller und eine USB I/O Box. Die Ansteuerung des Radartransceivers, inklusive der analogen Schaltung und der Methoden zum Einlesen der analogen Signale, wird umfassend erläutert.

Welche Softwareaspekte werden behandelt?

Die Arbeit fokussiert sich auf die Signalverarbeitung und -auswertung. Obwohl die konkrete Software nicht im Detail beschrieben wird, werden die Methoden zum Einlesen und Verarbeiten der analogen Signale sowie die Ansteuerung der Hardware über den Mikrocontroller behandelt.

Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?

Schlüsselwörter sind: Radartransceiver, Hinderniserkennung, autonomes Fahrzeug, ARM Mikrocontroller, FMCW-Radar, digitale Signalverarbeitung, Fast Fourier Transformation, Abstands- und Geschwindigkeitsmessung.

Was ist das übergeordnete Ziel der Arbeit?

Das Hauptziel ist die Beschreibung des Aufbaus einer Hinderniserkennung für autonome Fahrzeuge mit Hilfe eines Radartransceivers und die Auswahl der dafür geeigneten Komponenten. Die Arbeit liefert einen umfassenden Überblick über die Technologie und die Herausforderungen bei der Implementierung.

Welche Aspekte der Signalverarbeitung werden beleuchtet?

Die Arbeit beleuchtet die Signalverarbeitung und -auswertung, inklusive der Methoden zum Einlesen und Verarbeiten der analogen Signale vom Radar. Die Verwendung von Methoden wie der Fast Fourier Transformation wird implizit angesprochen.

Wo finde ich den detaillierten Aufbau der Arbeit?

Der detaillierte Aufbau der Arbeit mit den einzelnen Kapiteln und Unterkapiteln ist im Inhaltsverzeichnis der Arbeit aufgeführt (siehe oben im HTML-Code).