Inside Carrerabahn

Spiele von Gestern

Carrerabahn
Blick auf die Carrerabahn im Labor für Kommunikationssysteme Blick auf die Carrerabahn im Labor für Kommunikationssysteme

Aus dem Projekt Carrerabahn in der Vorlesung Projektmanagement entstand eine Bachelorarbeit im Labor:

  • Am Anfang stand die Idee, den Computer zum Spielen zu gebrauchen - gegen einen Menschen in einer realen Umwelt!
  • Es entstand ein digitales Carrerasystem, das über einen PC angesteuert wird. Die Positionen der Autos werden über zwei Kameras erfasst und auf den Computer über eine USB-Schnittstelle übertragen. Über bestimmte Funktionen kann man Einstellungen der Geschwindigkeiten der Autos steuern. Hierbei wird der herkömmliche Handcontroller durch eine Blackbox ersetzt, wobei ein Mikroprozessor die Signale der Bahn erfasst, auswertet und dem PC über eine USB-Schnittstelle überträgt. Die Autos können nicht optimal von der Kamera erfasst werden, da sie meist dunkele Farben haben oder die Kamera mit den roten Farben an der Bahn durcheinander kommt. Deshalb wurde eine gelbe Markierung auf den Autos angebracht. Auf dem Computerbildschirm kann man über ein GUI das Programm aktivieren, steuern und betrachten, wo sich das jeweilige Auto momentan befindet.
  • Am Ende soll ein System stehen, das als Open-Source Begeisterung für Technik wecken soll.
  • Vielleicht schaffen wir es damit, an MINT-Schulen endlich mehr Frauen für Technik zu begeistern, um mathematische Grundlagen mit Informatikwissen in Natur und Technik einzusetzen. Unsere Frau - Doris Danziger - würde sich über mehr Kolleginnen sicher auch freuen!

Technik von Heute

Bedienoberfäche
Grafische Bedienoberfläche mit Cursor auf markiertem gelben Auto Grafische Bedienoberfläche mit Cursor auf markiertem gelben Auto

Mit einer 2-Komponenten-Technik wird die Verbindung von und zur Carrerabahn aufgebaut:

Mit klassischen Methoden der Bildverarbeitung wird das hier gelb markierte Auto vom Computer erkannt. Dazu wird in einer Definitionsphase die Farbe des Autos bestimmt. Durch das Setzen von Kontrollpunkten wird jedem Teil der Fahrbahn eine zu fahrende Geschwindigkeitsstufe zugewiesen, die in einer Testfahrt für die jeweilige Bahn bestimmt werden kann. Mit Hilfe der Mikroprozessor-Blackbox rechts unten bedient der Computer den Handregler. Den Handregler gibt es natürlich nicht mehr, er hat aber auch nur eine analoge Spannung festgelegt, die nun der µP als Befehl über den USB-Port vom Computer bekommt.

Steuern und Regeln

Kontrollpunkte
Steuern der Geschwindigkeit durch das Setzen des roten Kontrollpunktes Steuern der Geschwindigkeit durch das Setzen des roten Kontrollpunktes

In einer Testfahrt mit konstanter Geschwindigkeit können die auftretenden Fliehkräfte auf das Auto erfasst und über definierte Kontrollpunkte in ein Geschwindigkeitsprofil überführt werden.

Die schwarzen Punkte zeigen an, dass das Auto bei dieser Geschwingkeit schon häufiger von der Ideallinie abweicht. Wirklich gefährlich wird es allerdings nur im Bereich des Starts bei der kurzen Kombination Kurve-Gerade-Kurve.

Technik zum Anfassen

Streckenprofil
Darstellung eines Streckenprofils mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten Darstellung eines Streckenprofils mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten

Wie kann Mann und Frau zu einem technischen Studium kommen? Indem sie und er frühzeitig mit den Inhalten und Anwendungen spielen darf!

  • Ein Studium mit Vorlesungen in Kommunikationstechnik, Regelungstechnik, Informatik und ... ist nicht nur anspruchsvoll sondern auch sehr interessant. Wäre es nicht schön, wenn man das auch sehen könnte?
  • Ziel ist es, bei Schülern und Studenten ein Interesse an einem technischen Studium zu wecken! Wäre es nicht schön, wenn man schon in der Schule Informatik mit Bildverarbeitung, Kommunikationstechnik und Regelungstechnik zum Anfassen hätte ...
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