Projektseminar Autonomes Fahren I

Im Projektseminar Autonomes Fahren I (ehemals Projektseminar Echtzeitsysteme) werden in einer Gruppe von 5 Personen Herausforderungen rund um das autonome Fahren anhand von konkreten realitätsnahen Umgebungen und Problemstellungen praktisch gelöst.Dazu wird jeder Gruppe ein Modellfahrzeug und verschiedene Teststrecken mit Fahrbahnmarkierungen, Schildern und "Fußgängern" zur Verfügung gestellt. Das Fahrzeug besitzt aktuell die folgenden Eigenschaften:

  • Mehrerer Sensoren: Ultraschall, Hall-Sensor, Inertiale Messeinheit (IMU)
  • Ein Mikrokontroller (Eigenentwicklung) für die low-level Kontrollaufgaben, insbesondere für die Regelung und Steuerung des Fahrzeugs
  • Ein Mainboard (Mini-PC) mit einem Ubuntu-Betriebssystem und dem Robot Operating System (ROS), welches es ermöglicht die Sensordaten zu verarbeiten und über das Publish-Subscribe Muster spannende (und teils rechenaufwändige) Aufgaben aus dem Bereich des autonomen Fahrens zu bewältigen. Die Implemntierung findet hierbei in C++ statt.

Die Bearbeitung von meist 2 Aufgaben soll hierbei als Projekt organisiert und durchgeführt werden, sodass hier die eigenständige Organisation, Planung und Durchführung einer umfangreichen Aufgabe in einem Team eingeübt wird.

Das Projektseminar Autonomes Fahren I, welches immer im Wintersemester angeboten wird, richtet sich vornehmlich an Studierende der Studiengänge Informationssystemtechnik, Elektro- und Informationstechnik (Vertiefung Automatisierungstechnik, Datentechnik), Mechatronik, Informatik und den Wirtschaftswissenschaften mit den entsprechenden Vertiefungen. Es gibt 5 Gruppen mit je 5 Studierenden.

  

Aufgabenstellungen

Die Aufgabestellungen gliedern sich immer in einen Pflicht- und eine Wahlteil, wobei der Pflichtteil von allen Gruppen zu bearbeiten ist. Damit soll der Pflichtteil eine Einführung und die ersten Schritte in die Plattformen ermöglichen. Der Wahlteil kann dann je nach Gruppe und Interesse selbst festgelegt erweitert, ergänzt oder verändert werden. Hierbei ist es auch möglich eigene Themenvorschläge mit einzubringen.

Verpflichtende Aufgabenstellung: Einen Rundkurs möglichst schnell (und autonom) zu absolvieren.

Ideen für Wahlthemen:

  • Ein- und Ausparken: Das Ein- und Ausparken in parallele oder senkrechte Parkplätze.
  • Schilderkennung: Schilder neben der Strecke zu erkennen und entsprechend darauf zu reagieren.
  • Hinderniserkennung: Hindernissen auf der Straße ausweichen.
  • Erweiterte Streckenbedingungen: Reagieren auf neue Straßenbedingungen wie beispielsweise Kreuzungen, abknickende Fahrbahnführung, Zebrastreifen, fehlende Fahrbahnmarkierungen,...
  • Fußgänger: An einem Zebrastreifen soll angehalten und gewartet werden bis ein Fußgänger den Zebrastreifen überquert hat.

Die Strecke, Verkehrszeichen, Schilder und Szenarien orientieren sich stark am Carolo Cup.

Organisation

Anmeldung

Die Anmeldung erfolgt in TUCaN, wobei diese Anmeldung für beide Seiten unverbindlich ist. Die Einteilung der Gruppen findet erst nach der verpflichtenden Einführungsveranstaltung statt. Erst dadurch werden die Plätze im Projektseminar vergeben.

Gruppeneinteilung

Die Gruppen setzen sich aus 5 Studierenden zusammen, deren Zusammensetzung wir festlegen. Hierbei versuchen wir auf eine ausgewogene Mischung der Studiengänge und Vorkenntnisse zu achten, sodass innerhalb eines Teams alle notwendigen Kompetenzen und Vorkenntnisse vorhanden sind um das Problem zu lösen.

Falls sich jedoch schon vorher Gruppen gefunden haben oder Studierende gerne zusammen in einer Gruppe sein möchten, versuchen wir dies natürlich zu berücksichtigen. Bitte dies bei der Einführungsveranstaltung in den Zetteln mit angeben.

Wettbewerb und Demonstration

Am Ende des Projektseminars treten alle Gruppen in einem Rundkurs (Pflichtaufgabe) gegeneinander an und können ihren Ansatz in der Praxis gegenüber den anderen Gruppen behaupten. Die Wahlaufgaben werden in kurzen Demonstrationen von den einzelnen Gruppen präsentiert.

Verpflichtende Termine

Datum / Zeit Raum Ereignis
    Einführungsveranstaltung
    Zwischenvorträge
    Abschlussvorträge + Wettbewerb + Demonstrationen

Weiterführende Veranstaltungen

Als weiterführende Veranstaltung bieten wir das Projektseminar Autonomes Fahren II an. Hierbei werden die Kenntnisse vertieft und Optimierungen (z.B. Performance, Robustheit) an der Regelung, Bildverarbeitung, Hinderniserkennung,.. vorgenommen. Das Anwendungsszenario ist hierbei ausgerichtet auf eine Teilnahme am Carolo Cup, wodurch sich die Aufgabenstellungen am Regelwerk des Carolo Cups orientieren. Dabei kommen prototypische Wettbewerbsmodellfahrzeuge zum Einsatz, die dem Regelwerk entsprechen. Ein Ziel von diesem weiterführenden Projektseminar ist es somit Modellautos, Software und Konzepte zu entwickeln, um am Carolo Cup teilnehmen zu können.

Nach Abschluss des Projektseminar Autonomes Fahren II können die Studierenden gerne als Team am Carolo Cup teilnehmen.

Ansprechpartner:
Stefan Tomaszek
E-Mail
Raum: S1|08 Raum 203

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