Strassenspurberechnung

23.08.2004, 11:31	Icebear	Auf diesen Beitrag antworten »
Strassenspurberechnung Hallo, ich habe ein kleines Problem. Und zwar habe ich ein Modellauto, welches eine Spur abfährt. Diese Spur wird aufgenommen und in X-Y Koordinaten (auch Klotoidendaten möglich) umgewandelt. Mit Hilfe von Koordinatentransformation ist es ja möglich dies Koordinaten so umzuwandeln und auszugeben, dass man eine Sicht von Oben drauf hat (müssten Erdkoordinaten sein, wenn ich mich nicht irre). Da ich das Ganze über Matlab laufen habe, dachte ich mir, dass es doch schön wäre, wenn ich aus der einzelnen, abgefahrenen Spur eine komplette Strasse baue. Also noch eine linke Spur, einen Mittelstreifen und eine rechte Fahrbahnspur. Die Abstände könnten wie folgt aussehen : linke Spur 2m vom Mittellstreifen Mittelstreifen 1m von der abgefahreren Spur und die linke Spur auch einen Meter von der abgefahrenen Spur. Klar, bei geraden Streckenverläufen sollte das kein Problem sein, aber bei Kurven ? Bin schon seit Tagen am Rätseln, aber scheinbar hab ich irgendwie nen Brett vorm Kopf... Das kann doch gar nicht so schwer sein Gruss Lars
23.08.2004, 11:42	kurellajunior	Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Strassenspurberechnung Hi, Erstmal im Board. Ist das eine Methodische, oder programmiertechnische Frage? Grundsätzlich zur Methode: Du müsstest bei Kurven aus drei gewählten Punkten den Mittelpunkt dieses Kreises berechnen. Dann kannst Du problemslo deine Straße als Kreissegmente betrachten. Je enger die gewählten Punkte liegen, umso genauer sieht Deine Darstellung aus. Reicht das als Ansatz? Jan
23.08.2004, 12:01	Icebear	Auf diesen Beitrag antworten »
Hallo, danke fürs " " Erstmal gehts mir um die Methodik. Das Ganze später in Matlab, bzw. nen schmales C-Prog zu basteln wird nicht so das Problem sein. Hmm, stehe im Moment etwas aufm Schlauch. Aus 3 Punkten den Kreismittelpunkt bestimmen.. Wie ? Und danach ? Das je enger der Kreisradius (der auch noch zu bestimmen wäre) ist, es mehr Punkte gibt ist schon klar, aber wie komme ich dann an die äusseren Strassenbegrenzungen ? Im Moment bastel ich gerade daran, zu bestimmen, ob er sich auf nem gerade Streckenverlauf oder in einer Kurve befindet. Da dachte ich mir, dass ich über die X-Y-Punkte (muss noch schauen wieviele Pixel ich dazu nutze) die Methode der kleinsten Quadrate laufen lasse (mit ner bestimmten Abweichung), und wenn die Abweichung nicht überschritten wird, handelt es sich um einen geraden Streckenverlauf... Aber ob das so klappt ? Fragen über Fragen Gruss Lars
23.08.2004, 12:45	kurellajunior	Auf diesen Beitrag antworten »
Hi, Also nochmal für mich: Ein echtes Modellauto wird mittels Kamera aufgenommen und seine Bahn in Pixel umgerechnet. OK. Die Pixel liegen also geordnet vor, zB. Liste oder Array. Gut. durch drei Punkte in der Ebene, die nicht auf einer Linie liegen lässt sich genau ein Kreisbogen ziehen. Der Mittelpunkt dieses Kreises liegt im Schnittpunkt zweier Mittelsenkrechten der Strecken zwischen je zwei Punkten. Wenn Du den hast, hast Du auch den Radius dieses Kreissegmentes. Auf den wendest Du einfach Deine Abstände an (r+4m, r+2m, r-1m, glaub ich) und lässt diese Kreisausschnitte zusätzlich zeichnen. Welche drei Punkte?, naja am besten drei gleichmäßig aufeinanderfolgende. Du solltest vielleicht sogar eine Überschneidung einbauen. Mit dieser Methode berechnest Du annähernd lauter Berührkreise an Deine chaotische Kurve. Jetzt vom Schlauch runter? Die Methode der kleinsten Quadrate sagt mir nichts. Kann ich daher nicht einschätzen... Jan
23.08.2004, 13:00	Icebear	Auf diesen Beitrag antworten »
Vielen Dank, ich denke damit kann ich was anfangen ;-) Mit der Methode der kleinsten Quadrate kannst du eine angenäherte Gerade mit der kleinsten Abweichung zu den Messwerten legen. Das Auto wird nicht gefilmt, sondern hat die Kamera auf dem Dach und verfolgt die Strecke. Natürlich fährt es auf gerade Strecken nicht komplett gerade, so dass ich die Abweichungen rausfiltern muss, und andererseits auch die Kurven erkennen kann. Naja, mal schauen, ich versuch jetzt erstmal Deinen Ansatz auszuarbeiten.. Wahrscheinlich bis nachher Lars
23.08.2004, 21:54	Bruce	Auf diesen Beitrag antworten »
Hallo Lars, ich finde das Problem interessant, weil man hier ein bischen improvisieren muß !! Deswegen denke ich mich mal ein bischen mit. Bevor ich irgend einen konstruktiven Vorschlag machen kann, müßte ich allerdings wissen, was überhaupt gegeben ist. Ich verstehe das hier folgendermaßen: Gegeben ist eine Straße von konstanter Breite b. Gesucht ist eine Darstellung der Straße in einem kartesischen Koordinatensystem. Zu dem Zweck wird die Straße mit einem Fahrzeug abgefahren. Dabei wird das Farzeug so gesteuert, daß es mit konstanter Geschwindigkeit möglichst genau entlang einer auf der Straße markierten Führungslinie L fährt. Diese Linie L hat die Eigenschaft, daß jeder Punkt darauf vom rechten und linken Straßenrand den Abstand dr bzw. dl hat. Die Abstände dr und dl sind jeweils konstant. Ich gehe nun mal davon aus, daß während der Fahrt eine Folge P_i=(x_i,y_i) von Fahrzeugpositionen gemessen und gespeichert wird. Nach der Fahrt liegt also eine Menge von N Punkten P_1...P_N vor, die alle mehr oder weniger genau auf der Linie L liegen. Aus dieser Menge von N Punkten soll die Linie L und daraus über die Abstände dr und dl der linke und rechte Straßenrand für die abgefahrene Strecke rekonstruiert werden. Meine Fragen: 1) Wie wird die Folge der Punkte P_i bestimmt ? 2) Wie dicht liegen die Punkte, 5 Punkte pro Meter, 20 Punkte pro Meter oder was ? 3) Wie genau folgt der Wagen der Linie L, d.h. wie stark sind die Fluktuationen der tatsächlich gefahrenen Bahn um die Führungslinie L ? 4) In welchem Bereich liegen die Kurvenradien der Führungslinie L ? Gruß von Bruce.
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24.08.2004, 10:07	Icebear	Auf diesen Beitrag antworten »
Hallo Bruce, wie genau ich die Punkte digitalisiert bekomme ist mir auch noch ein kleines Rätsel Aber das sollte nicht zu schwer sein. Wahrscheinlich werde ich ersteinmal Klotoidendante bekommen. Die Umrechnung in XY-Koordinaten habe ich schon. Bis jetzt verwende ich eine fiktive Strecke mit Streckenabschnitten von 1m (also 1 Punkt pro Meter). Insgesamt habe ich um die 3km Strecke. Das ist das was gegeben ist. Nicht sehr viel, aber es reicht. Und wenn ich die Daten dann vom Auto bekomme, wirds wohl 1 Punkt pro 10cm sein. Jedenfalls ist es so geplant Die Geschwindigkeit ist relativ konstant, genauso wie die Entfernungen zu den Spurbegrenzungen. Gruss Lars

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