Mechlab

Am 15.02.2024 fanden Messungen des Mechlab-Teams auf der DigiTrans-Teststrecke in St. Valentin in Österreich statt. Diese Einrichtung verfügt als einzige Teststrecke in Europa über eine Beregnungsanlage (2 Stufen). Somit sind systematische Tests zur Beeinflussung der Umfeldsensorik möglich. Das MechCAR war hierfür mit den 3 bekannten Lidar-Sensoren ausgestattet:

Livox Horizon (dynamisches Scanmuster, 905 nm)

LS-Lidar (scannender Festkörper-Lidar, 128 Ebenen, 1550 nm)

Ouster OS1-64 (mechanisch rotierender Spiegel, 64 Ebenen, 850 nm)

Die nachfolgenden Bilder zeigen den Messaufbau (Pannenfahrzeug mit Warndreieck und zwei Personen) und eine ausgewählte Messung mit dem LS-Lidar. Die Daten wurden mit einem ROS2-Datenrekorder aufgenommen. Die Ergebnisse werden zu einem späteren Zeitpunkt veröffentlicht.

On February 15, 2024, measurements by the Mechlab team took place on the DigiTrans test track in St. Valentin in Austria. This facility is the only test track in Europe to have a sprinkler system (2 levels). This makes systematic tests to influence the environmental sensors possible. The MechCAR was equipped with the 3 well-known lidar sensors:

Livox Horizon (dynamic scanning pattern, 905 nm)

LS-Lidar (scanning solid-state lidar, 128 levels, 1550 nm)

Ouster OS1-64 (mechanically rotating mirror, 64 levels, 850 nm)

The following images show the measurement setup (broken down vehicle with warning triangle and two people) and a selected measurement with the LS lidar. Data were recorded using a ROS2 data recorder. The results will be published later.

Pünktlich zur anstehenden Prüfungsphase haben nun alle Gruppen des 3. Semesters im Fach Mechatronische Grundlagen, mit ihren eigens applizierten Steuerungen, die Ergebnisse im Wettbewerb um die genauste Stopp-Position im Rahmen des Praktikums eingefahren. Der unparteiische Forschungsassistent hat die erreichten Resultate mithilfe eines LiDAR überwacht und automatisiert ausgewertet. Das Mechlab Team freute sich besonders über das Interesse der Studierenden an der internen Fahrzeugsensorik zur Überwachung der Eigenbewegung des Versuchsträgers und über die Diskussionen zum perspektivischen Einsatz von LiDAR Sensoren. Wir wünschen allen Studierenden viel Erfolg in den anstehenden Prüfungen.

Shortly before the examination phase starts, all 3rd semester groups in the subject “Mechatronic Basics” have now achieved the results in the competition for the most accurate stop position as part of the practical course with their specially developed control systems. The impartial research assistant monitored and automatically analysed the results using a LiDAR sensor. The Mechlab team was particularly pleased with the students‘ interest in the internal vehicle sensors for monitoring the test vehicle’s own movement and the discussions on the prospective use of LiDAR sensors. We wish all students every success in the upcoming exams.

Die Pause zum Jahreswechsel wurde vom Mechlab-Team genutzt, um den Einfluß der Witterung auf die Lidar-Detektion zu ermitteln. Dazu wurden drei Lidare (Ouster, Livox und LS-Lidar) zur Erkennung von stationären Objekten mit unterschiedlichen Reflexionseigenschaften genutzt. Dabei konnten interessante Erkenntnisse bezüglich der Retro-Reflexion bei nasser Fahrbahn gewonnen werden. Die Detailauswertung wird zeigen, ob eine sichere Methodik zur Ableitung der Witterung möglich ist. Die Ergebnisse werden in nächster Zeit auf www.lab4test.de veröffentlicht.

The Mechlab team used the break at the turn of the year to determine the influence of the weather on lidar detection. For this purpose, three lidars (Ouster, Livox and LS-Lidar) were used to detect stationary objects with different reflection properties. Interesting findings regarding retro-reflection on wet roads were gained. The detailed evaluation will show whether a reliable method for deriving the weather is possible. The results will be published on www.lab4test.de soon.

Der neu entwickelte Versuch zur Fahrzeuglängsführung wurde erfolgreich mit einer einfachen Steuerung weitergeführt. Die erste Gruppe hat damit den praktischen Teil der Vorlesung „Mechatronische Grundlagen“ erfolgreich abgeschlossen. Im nächsten Semester erfolgt dann die systematische Weiterentwicklung eines eigenen Tempomaten für den BMW i3. Basis ist auch hier ein auf den Versuchsträger angepasstes Simulink-Modell.

The newly developed practical test of vehicle longitudinal guidance was successfully continued with a simple control system. The first group has successfully completed the practical part of the “Mechatronic Basics” lecture. In the next semester students should development a simple cruise control system for the BMW i3. Here too, the basis is a Simulink model adapted to the test vehicle.

In der letzten Novemberwoche 2023 beteiligte sich das Mechlab-Team an 2 VDI-Veranstaltungen in Nürtingen. Zunächst fand die zweitägige 3. Tagung „Umfelderfassung“ statt. Hier wurden durch Prof. Trautmann aktuelle Untersuchungen an den im Labor vorhandenen Lidar-Sensoren vorgestellt und diskutiert. Im direkten Anschluss an die Tagung wurde gemeinsam mit der Firma tracetronic ein Spezialtag zum test von ADAS-Systemen angeboten. Highlight dieser Veranstaltung waren mehrere Live-Demonstrationen mit der ecu.test Software von TraceTronic.

In the last week of November 2023, the Mechlab team took part in 2 VDI events in Nürtingen. First, the two-day 3rd “Environmental Perception” conference took place. Here, Prof. Trautmann presented and discussed current studies on the lidar sensors available in the laboratory. Immediately after the conference, a special day to test ADAS systems was offered together with the company tracetronic. The highlight of this event were several live demonstrations with TraceTronic’s ecu.test software.

Für die Studierenden der Fahrzeugtechnik wurde ein neuer Praktikumsversuch entwickelt und erfolgreich in betrieb genommen. Die Studierenden ermitteln auf Basis der Eigenbewegungssensorik die Position des Fahrzeugs. Diese Information wird weiterführend genutzt, um nach einem automatischen Stopp eine bestimmte Position zu erreichen. Hierzu muss eine Steuerungssoftware entwickelt und parametriert werden, die das Rekuperationsverhalten des BMW i3 bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten berücksichtigt. Die Ergebnisse müssen als Matlab-Skript berechnet werden und über die publish()-Funktion dokumentiert werden. Die Versuchsanleitung (nur in deutscher Sprache) wurde ebenfalls auf diese Weise erstellt und ist online verfügbar.

A new driving test was developed and successfully put into operation for students of automotive technology. The students determine the position of the vehicle based on its own motion sensors (e.g. from yaw-rate). This information is further used to reach a specific position after an automatic stop. For this purpose, control software must be developed and parameterized that takes into account the recuperation behavior of the BMW i3 at different speeds. The results must be calculated as a Matlab script and documented using the publish() function. The experimental instructions (only in German) were also created in this way and are available online.

Am 18.10.2023 stellte die Firma LiangDao ihr System zur Verkehrsüberwachung (LDTelescope) auf dem HTW-Prüffeld für interessierte Kolleginnen und Kollegen vor. Mit dieser Technnologie können die relevanten Verkehrsteilnehmenden in Straßen- und Kreuzungsbereichen effektiv erfasst werden. Die von LiangDao entwickelte Software kann dabei an die verschiedenen Anforderungen vor Ort flexible angepasst werden. Das System wurde bis Ende Januar 2024 dem Mechlab-Team zu Testzwecken überlassen (Vielen Dank nochmals dafür ). Bei Interesse setzen sie sich bitte mit Prof. Toralf Trautmann (trautmann@htw-dresden.de) in Verbindung.

On October 18, 2023, the company LiangDao presented its traffic monitoring system (LDTelescope) on the HTW test field for interested colleagues. With this technology, the relevant road users in road and intersection areas can be effectively classified and recorded. The software developed by LiangDao can be flexibly adapted to the various requirements on site. The system was given to the Mechlab team for testing purposes until the end of January 2024 (many thanks again). If you are interested, please contact Prof. Toralf Trautmann (trautmann@htw-dresden.de).

Für die Objekterkennung mittels KI sind Messungen von typischen Objekten in Verkehrssituationen notwendig. Eine erste Messkampagne wurde am 11.10.2023 auf dem HTW-Prüffeld mit 4 Fahrzeugen und 3 Probanden (natürlich die Bachelor-Studenten) erfolgreich durchgeführt. Mohammad Ammad konnte mit Unterstützung von Franziskus Mendt mit 3 verschiedenen Lidarsensoren die für den Lernprozess notwendigen Referenzdaten aufnehmen. Im nächsten Schritt erfolgt zunächst die manuelle Referenzierung und der Test an den aufgezeichneten Messdaten. Sollte hiermit bereits eine stabile Objektdetektion möglich sein, dann finden die nächsten Messungen im realen Straßenverkehr statt.

Object recognition using AI requires measurements of typical objects in traffic situations. A first measurement campaign was successfully carried out on October 11, 2023 on the HTW test area with 4 vehicles and 3 persons (of course the bachelor’s students). With the support of Franziskus Mendt, Mohammad Ammad was able to record the reference data necessary for the learning process using 3 different lidar sensors. The next step is manual referencing (labeling) and testing on the recorded measurement data. If stable object detection is already possible with this, then the next measurements will take place in real road traffic.

Am 10.10.2023 starten 3 Studierende der German International University (GIU) im Mechlab mit der Anfertigung ihrer Bachelorarbeiten. Thematisch geht es bei allen um die Objekterkennung mit LIDAR durch Algorithmen des Maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz. Dabei sollen die bereits von Matlab bereitgestellten Möglichkeiten an drei verschiedenen LiDAR-Systemen überprüft werden (LIDAR-Toolbox). Der abschließende Vergleich soll zeigen, wie stark die Algorithmen auf das Messprinzip des LIDARs abgestimmt werden müssen und ob es deutliche Unterschiede in der Robustheit der Ergebnisse gibt. Koordiniert werden die Arbeiten durch den Gaststudenten Mohammed Ammad.

On October 10th, 2023, 3 students from the German International University (GIU) will start working on their bachelor’s theses in the Mechlab. The topic is all about object perception with LIDAR using machine learning and artificial intelligence algorithms. The options already provided by Matlab will be checked on three different LiDAR systems (LIDAR toolbox). The final comparison is intended to show how closely the algorithms have to be coordinated with the measuring principle of the LIDAR and whether there are clear differences in the robustness of the results. The work is coordinated by the visiting student Mohammed Ammad.