Die Arbeit befasst sich mit der Konfiguration des Laserscanners, der Datenübertragung und der Datenverarbeitung, sowie mit der Visualisierung der Daten anhand zweier MFC-Anwendungen.
Inhaltsverzeichnis
1 Aufgabenstellung
2 Umsetzung
2.1 Vorgangsweise
2.2 Konfiguration des Scanners
2.2.1 Konfigurieren der Schutz- und Warnfelder
2.3 Auslesen der Daten
2.3.1 Schnittstelle RS-422 und RS-232
2.3.2 Request Mode
2.3.3 Kontinuierliche Datenausgabe
2.4 Datenverarbeitung
2.4.1 Datenformat der Messdaten
2.4.2 Berechnungen
2.4.3 Speicherung der Daten
2.5 Visualisierung
2.5.1 MFC-Programmierung
2.5.2 Möglichkeiten der Visualisierung
2.5.3 Ausgabe der Daten am Bildschirm
2.6 Die MFC-Anwendungen
2.6.1 Anwendung für die kontinuierliche Datenausgabe
2.6.2 Die AICC-Status Anwendung
3 Ergebnisse und Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die abstrakten Daten eines Laserscanners (Sick LMS 300) in eine grafisch interpretierbare Form zu übersetzen, um die Navigation eines autonomen Fahrzeugs (AICC) zu unterstützen. Die Forschungsfrage fokussiert sich darauf, wie Sensordaten effizient erfasst, verarbeitet und mittels Microsoft Foundation Classes (MFC) visualisiert werden können.
- Erfassung und Konfiguration von Laserscanner-Daten via RS-232/RS-422
- Implementierung von Datenverarbeitungsalgorithmen zur Koordinatenumrechnung
- Entwicklung von Benutzeroberflächen zur Echtzeit-Visualisierung mit MFC
- Speicherung und Analyse von Scandaten in Log-Files
Auszug aus dem Buch
2.4.1 Datenformat der Messdaten
Jeder Messwert wird auf 2 Datenbyte (Bit 0-15) aufgeteilt. Die drei MSB im High-Byte sind Statusbits, wobei Bit 15 angibt ob ein Messwert innerhalb des konfigurierten Warnfeldes gelegen ist, Bit 14 einen Messwert innerhalb des Schutzfeldes und Bit 13 eine erkannte Blendung signalisiert. Die verbleibenden 5 Bit des High-Byte und die 8 Bit des Low-Byte (13 Bit) liefern die gemessene Entfernung in Zentimetern. In Listing 2.2 Zeile 5 bis 7, S. 18 ist die korrekte Zusammensetzung der 13 Bit und die Zuweisung auf eine Integer-Variable ersichtlich. Das High-Byte wird dort mit hexadezimal 0x1F (binär '00011111') „verundet“ und auf die Variable zugewiesen. Diese wird anschliessend um 8 Stellen nach links geshiftet und schliesslich das Low-Byte addiert. Somit steht der Abstandswert im Programm zur Verfügung.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Aufgabenstellung: Die Arbeit definiert die Herausforderung, Scandaten eines Laserscanners für die Navigation eines autonomen Fahrzeugs nutzbar zu machen.
2 Umsetzung: Dieses umfangreiche Kapitel detailliert die Konfiguration des Scanners, das Auslesen der Daten über serielle Schnittstellen, die mathematische Aufbereitung sowie die visuelle Darstellung mittels MFC.
3 Ergebnisse und Zusammenfassung: Der Abschluss resümiert den Projekterfolg bei der Entwicklung einer Visualisierungssoftware, die als Basis für die autonome Fahrzeugführung dient.
Schlüsselwörter
Laserscanner, Sick LMS 300, Visualisierung, MFC, serielle Schnittstelle, RS-232, RS-422, Datenverarbeitung, Koordinatenumrechnung, AICC, autonomes Fahren, Multithreading, GDI, Benutzeroberfläche, C++
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Erfassung und visuellen Aufbereitung der Daten eines SICK LMS 300 Laserscanners zur Unterstützung autonomer Navigationssysteme.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen die hardwarenahe Kommunikation über serielle Schnittstellen, die Datenverarbeitung zur Objekterkennung und die grafische Darstellung mittels Windows-Frameworks.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Schaffung einer visuellen Repräsentation der Umgebung, um dem Entwickler oder dem System die Interpretation der Sensordaten zu erleichtern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein anwendungsorientierter Ansatz der Softwareentwicklung gewählt, der auf technischer Analyse der Schnittstellenprotokolle und systematischer Implementierung mittels C++ und MFC basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die methodische Konfiguration des Scanners, die mathematische Transformation der Rohdaten in kartesische Koordinaten und die Implementierung einer GUI zur Echtzeit-Anzeige.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Schlagworte sind Laserscanner-Daten, Visualisierung, MFC, serielle Kommunikation, Koordinatenumrechnung und autonomes Fahren.
Wie werden die Daten vom Scanner zum PC übertragen?
Die Daten werden über eine serielle RS-422-Schnittstelle bzw. einen RS-232-Konverter an den PC gesendet, wobei das Protokoll des Laserscanners für die Kommunikation genutzt wird.
Welche Rolle spielt die MFC bei der Visualisierung?
Die Microsoft Foundation Classes bieten das notwendige Applikations-Framework, um Dialogoberflächen zu erstellen und die Windows-Grafikschnittstelle GDI für die Zeichnung der Scandaten zu nutzen.
Warum wird die kartesische Koordinatenumrechnung benötigt?
Die Sensordaten liegen in Polarkoordinaten vor. Um sie grafisch auf einem PC-Bildschirm in einer 2D-Abbildung darstellen zu können, ist eine Umrechnung in kartesische x- und y-Koordinaten erforderlich.
Wie stellt die Software die Integrität der Daten sicher?
Die Datenübertragung enthält eine Cyclic Redundancy Check (CRC)-Summe, die zur Prüfung der Datenintegrität während des Auslesevorgangs verwendet wird.
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- Andreas Blassnig (Autor), 2009, Visualisierung von Laserscanner-Daten mit den MFC , Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/125383
