Download - Freescale racing cup 2015 Presentation
![Page 1: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Présentation PFA•
Project by ENIS Freescale TEAM
2015
![Page 2: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Freescale Racing Cup 2015
Freescale ENIS team 2015
Kallel Ahmed YahiaGhariani Mekki
Bayoudhi RabebKammoun Ahmed
![Page 3: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Encadrement
M. Masmoudi NouriM. Marzouki Aymen
![Page 4: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/5.jpg)
5
• Introduction• Etude électrique et
mécanique• Programmation et structures• Thresholding & filtering• AI de vision• AI• Unité de contrôle• Programmes de support• Problèmes • Conclusion
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
Freescale CUP, freescale car
Un peu d ’ électricité
Support LED, support caméra
Encapsulation, abstraction
Techniques de binarization et seuillage
Perception
Actionneurs
Partie automatique et contrôle
Homebrew programs
Quelques problèmes et perspectives
![Page 6: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/6.jpg)
6
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Freescale Racing Cup est un évènement international annuel organisé pour choisir l’équipe qui construit, programme et fait une course avec un système ‘practice’.
• Chaque équipe est équipé d’un KIT dit de « Freescale Cup Kit » contenant des pièces, pièces de rechanges, carte FRDM-KL25Z centré autour d’un microcontrôleur ARM, caméra linescan, servomoteur, 2 moteurs et une carte Shield (d’adaptation), et doit obéir au cahier de charge proposé par les organisateurs.
Kammoun Ahmed
![Page 7: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Kammoun Ahmed
![Page 8: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/8.jpg)
8
• Un seul essai sera pris: Le premier tour lorsque le véhicule traverse toute la piste sans déraper.
• Déraper: Avoir une 3ème roue au dehors de la piste.
• La piste exigée est « Edge-lane » • 60 cm de surface blanche matte, ayant aux bords
2 traits en noirs d’épaisseur 2.54cm.
Kammoun Ahmed
![Page 9: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/9.jpg)
9
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Etude électronique de la carte y compris la carte FRDM-KL25Z en général et les composants internes et externes associés .
• Etude électronique de la board LED
Bayoudhi Rabeb
![Page 10: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Unité de commande KL25Z128
Carte FRDM-TFC
AlimentationMoteur DC
Moteur DC
Line Scan
camera
Servo moteur
PWM2 C digitales
4 SPI
4 SPI
Bayoudhi Rabeb
![Page 11: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/11.jpg)
11
KL25Z128 KL25Z128VLK est un dispositif de famille KL2 bénéficiant d'une fréquence de fonctionnement maximale de 48 MHz, 128 Ko de flash, il contient:un accéléromètre numérique trois axesun curseur tactile LED RGB2 SPI à 8bits 2 I2C3 UART
Bayoudhi Rabeb
![Page 12: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Carte FRDM-TFCC’est une carte intermédiaire entre le kl25Z128, les capteurs et les moteurs.Elle peut contrôler :Motor Driver ICsSorties servo 2 canaux Interfaces dual Linescan Camera 2 entrées pour accéléromètres2 potentiomètres pour fonctions utilisateur2 boutons poussoirs pour fonctions utilisateur4 Positions DIP Switch pour fonctions utilisateur4 DELs (vert) pour indicateur de batteries ou fonctions utilisateur
Bayoudhi Rabeb
![Page 13: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Pont en HBayoudhi Rabeb
S1
S4
S2
S3
![Page 14: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Servo moteur Il est commandé par le signal PWM. La largeur des créneaux va commander l’angle de l’arbre du servomoteur. La durée du créneau doit être comprise entre 1 et 2ms pour la majorité des servomoteurs. Une durée de 1ms correspond à l’angle 0° et 2ms correspond à l’angle 180°.
Bayoudhi Rabeb
![Page 15: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Nous utilisons un seul servomoteur Futaba S 3010 qui a les caractéristiques:Vitesse: 0.20 sec/60° @ 4.8V 0.16 sec/60° @ 6.0VCouple: 72 oz-in (5.2 kg-cm) @ 4.8V and 90 oz-in (6.5 kg-cm) @ 6VDimensions: 1.6 x 0.8 x 1.5" (1-9/16 x 13/16 x 1-1/2") : (40 x 20 x 38mm)Poids: 1.5oz (1-7/16oz) (41g)
Bayoudhi Rabeb
![Page 16: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Line Scan camera
Le capteur TSL1401CL est une caméra CMOS 1x128. Elle est constituée de 128 photodiodes qui sont disposés l’un de coté de l’autre formant une ligne (tableau). Chaque diode disposée à la lumière génère un courant électrique à l’aide des circuits associés à ce pixel.
Caractéristiques du camera : 128-pixel (capteur TSL1401CL)5-pinTemps d‘ exposition : 267µS to 68mS
Bayoudhi Rabeb
![Page 17: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Pendant le temps d’intégration, un condensateur d'échantillonnage sera connecté à la sortie de l'intégrateur par un interrupteur analogique. La quantité de charge accumulée au niveau de chaque pixel est directement proportionnelle à l'intensité lumineuse et au temps d'intégration.
Il faut couvrir les circuits électroniques de la caméra pour éliminer les bruits et diminuer les erreurs de mesures.
Bayoudhi Rabeb
![Page 18: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/18.jpg)
18
L'appareil sera monté au-dessus de la voiture pour regarder en avant la distance. En changeant l'angle de la caméra, la distance "look-ahead" peut être modifié afin d'assurer un pilotage plus efficace
Positionnement de la caméraBayoudhi Rabeb
![Page 19: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/19.jpg)
19
on a relève le signal de la caméra dans des conditions différentes, on a remarqué que la lumière du milieu est insuffisante, en fait l’intensité de la lumière est variable sur le trajet comme le montre la figure ci-dessous.
Bayoudhi Rabeb
![Page 20: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/20.jpg)
20
notre solution consiste à ajouter une autre solution de lumière qui couvre la largeur de piste.
Bayoudhi Rabeb
![Page 21: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/21.jpg)
21
La déterminations des nombres des LEDs , longueur de panneau, distance entre deux LEDs consécutif et les résistances utilisé sont déterminer à partir du programme LED Calc qu’on a réalisé à l’aide d’un logiciel Visual basic.
Bayoudhi Rabeb
![Page 22: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Le choix de nature de la source (sans ou avec régulateur) est justifiée par le bilan de puissance que on a fait.Puisque l’utilisation des diodes liée en parallèles impose l’utilisation de plusieurs résistances d’où l’augmentation de pertes joule, les LEDs seront couplés en séries. Nous avons réalisé carte d’alimentation contenant un bouton et des résistances et quatre cartes contenant chacune trois LEDs , ces dernières cartes seront reliée en cascade .
Conception des cartes LEDBayoudhi Rabeb
![Page 23: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/23.jpg)
23
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Etude mécanique: concernant le support LED, le support de la caméra et un peu sur l’assemblement.
Bayoudhi Rabeb
![Page 24: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Etude mécanique La première étape est d’assembler le châssis mécanique du kit freescale .La deuxième étape est de déterminer la hauteur de la tige de caméra, sa position et faire la conception de leur support. Donc on a recours à l’essai pratique, En variant la hauteur de caméra, on visualise son signal à l’aide de CamView / Processing et on vérifie s’il y a une détection des deux extrémités noires du trajet.
Bayoudhi Rabeb
![Page 25: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Les hauteurs du support caméra ne doivent pas dépasser le 30 cm selon le cahier de charge.D’après les essais expérimentaux, la hauteur de tige est égale à 28cm.Nous avons réalisé le support ci-dessous, en utilisant ce support on peut varier la hauteur de caméra et son angle de vision.
Support caméra
Bayoudhi Rabeb
![Page 26: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/26.jpg)
26
La troisième étape était la conception et la réalisation support réfléchissant de cartes LEDs.
Support LED boardBayoudhi Rabeb
![Page 27: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Pour réaliser le support on a recourt à une société nommée CAT . Pour cela nous avons du prélever les mesures appropriées ..
Kammoun Ahmed
![Page 28: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/28.jpg)
28
![Page 29: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/29.jpg)
29
![Page 30: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Kammoun Ahmed
Batterie et consommation Une batterie NiMH (de l'anglais nickel metal hybride) est un accumulateur rechargeable électrique fonctionnant avec de l'hydrure métallique et du nickel.Les avantages sont :•30 à 40 pour cent de capacité en plus par rapport à des piles et batteries standards NiCd,•faible sensibilité à l'effet mémoire,•les conditions de transport sont simples et non soumises à une réglementation particulière,•respectueux de l'environnement, contient seulement des toxines douces ; recyclage facilité,•absence de cadmium et de plombs,
![Page 31: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Les inconvénients sont :•Durées d'utilisation limitées, si plusieurs cycles à fortes décharges, particulièrement avec un courant élevé (se détériore après 200 à 300 cycles).•Processus de mise en charge de la batterie plus complexe.•Les performances des piles NiMH se dégradent si elles sont stockées à haute température •Environ 20% plus cher que les batteries NiCd.Les batteries NiMH supportant les courants élevés (pour l'automobile) sont plus chères que la version normale
Kammoun Ahmed
![Page 32: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Un des grands problèmes que nous avons rencontrés c’est le problème de puissance.La seule batterie qu’on possède est de 1800mAH.
Batterie visée : à connecteur Tamiya et de tension 7.2V
Kammoun Ahmed
![Page 33: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/33.jpg)
33
• Vu que , pour améliorer le rendement de la caméra ainsi que de la voiture, on a utilisé comme solution des plaques LEDs . En ajoutant ceci et après des testes de mesures réels dans la laboratoire de travail , on a conclu que la performance de la batterie actuelle est perturbée ( puissance insuffisante , décharge rapide .. ) . La solution est donc avoir une batterie plus performante .
Kammoun Ahmed
![Page 34: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/34.jpg)
34
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Ce chapitre traitera les abstractions utilisés lors de la programmation soit la vue software de la voiture.
K.A.Y
![Page 35: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/35.jpg)
35
servomoteur
command : valeur entre -1 et 1 pour commander le servo
Propriétés
offset: valeur entre -1 et 1 pour servir comme un offset
A l’état d’équilibre (command = 0), la voiture doit marcher parfaitement rectiligne
Vu que ce n’est pas généralement le cas, on essaie de fixer ceci en « software »
La valeur qui remet le servo à 0, on l’a appelé offset
La valeur 0 remet à 0 le servo
La valeur -1 permet la rotation à gauche
La valeur 1 permet la rotation à droite
La commande (orientation) de la voiture
![Page 36: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/36.jpg)
36
DC Motors
leftSpeed , rightSpeed : PWM de commande des moteurs
Propriétés
SpeedMultiplier: Echelle de la PWM
Marche en avant
maxSpeed : max PWM à atteindre
LeftSpeed = rightSpeed
LeftSpeed < rightSpeed
Speed = (Speed * speedMultiplier) within maxSpeed
K.A.Y
![Page 37: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Accelerometer
X_out, Y_out, Z_out : Les orientations dans l’espacePropriétés
Mesure des orientations spatiales.
Getters! (readonly)
Courbe en bleu: Valeur généré similaire à celle de l’accéléromètre
Courbe en vert: moyenne glissante
Avant d’appliquer la valeur de la moyenne glissante, on a du attendre quelques cycles de stabilité
!
![Page 38: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Car
Motion: calcul du mouvement de la voiturePropriétés
Informations sur la voiture
steerRange: calcul de glissement de la voiturePosition To track : position de la voiture par rapport au milieuIs Oversteering: pour fixer oversteer ou understeer
K.A.Y
![Page 39: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/39.jpg)
39
perplexité• Pour fixer le problème perplexité (mouvement
brusque), on passe un régulateur PI• Ce régulateur est appliqué pour les 3 actionneurs
(moteurs DC et servomoteur)
K.A.Y
Saturation• Pour ne pas surpasser les valeurs alloués , on
sature les valeurs des moteurs (DC et servo) pour ne pas dépasser 1.0 (resp 0.9 , 0.9) et ne pas dépasser de l’autre côté -1.0 (resp -0.9, -0.9)
![Page 40: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/40.jpg)
40
K.A.Y
Algorithme générale
![Page 41: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/41.jpg)
41
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Traitement du signal.
K.A.Y
![Page 42: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Les données:Data/pixel : vecteur de 128 entiers prenant valeurs entre 0 et 4096(CAN).
avgLight :Valeur moyenne des pixels Threshold : Valeur maximale pour démarrer la phase de “blur”
Les fonctions :blur : Algorithme de flou gaussien (pour lisser le signal) rgbize : Convertir en valeurs RGB (entre 0 et 255) pour minimiser davantage les bruits.filter : utilise une méthode prédéfinie pour binariser l’image.
Algorithme de filtrage K.A.Y
![Page 43: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/43.jpg)
43
Complexité O(n)Adaptabilité GlobaleB [ i ]=pixel [ i ]<128
MidGrey
B [ i ]=pixel [ i ]<(max−constant )MaxMinusConst Complexité O(n)
Adaptabilité Globale
B [ i ]=pixel [ i ]<avgLightMean
Complexité O(n)Adaptabilité Globale
Méthode de Derviate-link
Complexité O(n)Adaptabilité Locale
0 0 0 -1 0 0 0 +
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -
1 0 0 0 +
1 0
Méthodes de binarisation concrets
(originale)
![Page 44: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Méthode Rapidité Δ remarques AvantagesAverage Très rapide -Fausses détections aux bords
- Incompatible avec un environnement trop illuminé ou ayant une diffusion lumineuse/éclairage lumineuse non uniforme
- Rapidité
Max-const Très rapide - Fausses détections aux bords- incompatible avec un environnement faiblement illuminé ou ayant un éclairage/diffusion lumineuse non uniforme
- Rapidité
midGrey Très rapide - Fausses détections aux bords- incompatible avec les environnements ayant un éclairage non uniforme- le taux d’erreur est très grand.
- Rapidité
Weighted derivate
link
Moyennement rapide
- compatible avec plusieurs environnement- insensible aux bruits- erreur détection aux bords contrôlable - imprécision : erreur de mesure (quelques pixels)
- efficacité
Comparaison des méthodes K.A.Y
![Page 45: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Choix de la méthode• La choix de la méthode peut être fait
o Manuellemento Par intelligence artificielle planifiée (à travers d’un fonction
d’évaluation)
• Mais, personne n’a dit qu’on ne peut pas combiner quelques méthodes pour trouver une méthode marchant partout .o Ainsi on a combiné derivate-link, mean et MidGrey pour trouver la
méthode qui rend la fonction d’évaluation inutile
K.A.Y
Score de fidalité [-1..4]
![Page 46: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Approche par « flou »• C’est une approche autre que la binarisation à
utilisation tout terrain symétrique en utilisant le flou en 2 parties.
• Au lieu de déduire la point milieu du trajet, on déduit le trajet à partir du point milieu
• Cette méthode n’était pas mentionnée puisque le terrain de freescale enMaroc a étédéjà incompatible
K.A.Y
![Page 47: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/47.jpg)
47
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Cette partie traitera les erreurs dues à la filtrage, les fixer pour assurer la rationalité des décisions à apprendre.
K.A.Y
Ceci est flip ou flop?
![Page 48: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Fonction d’évaluation du signal de début
• Le signal d’initialisation sera toutefois pris, la première entrée pour l’algorithme de supervision de la « qualité du signal ».
• Pour mettre en concret ceci, on associe une fonction d’évaluation qui donne un score entre (-1) [rejet total] et 3 (bon signal) testant les critères un par un.
K.A.Y
![Page 49: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/49.jpg)
49
Détection du signal de la fin
K.A.Y
![Page 50: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Correction du signal
NOM de l’erreur Diagramme CorrectionValeur bruitée Flou + seuil:
Si (B[i]+B[i+1]+B[i-1])>2 alors B[i] = 1 sinon B[i] = 0
Fausse détection aux bords
Si (détection à la fin ou au début) alors supprimer cette détection Ignorer n bits à gauche et à droite
K.A.Y
![Page 51: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/51.jpg)
51
• En course :Pour l'intelligence artificielle pour
prendre une décision éclairée, il doit savoir où il se trouve dans le environnement .Pour notre cas, ce serait la position sur la localisation dans la piste de course et quel secteur de la piste de course la voiture est en
Ghariani Mekki
![Page 52: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/52.jpg)
52
Track Direction (Direction de la piste) = motion
Position To Track(position par rapport à la piste)
Motion (mouvement)
Ghariani Mekki
Calcul de l’état de la voiture
![Page 53: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Oversteering, understeering
Un véhicule est dit « under steering » lorsqu’elle prend un long virage.( !! ) La voiture peut déraper!
« over steering », c’est lorsque la voiture prend un virage court.
Ghariani Mekki
![Page 54: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/54.jpg)
54
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Intelligence artificielle de la voiture: partie commande.
Ghariani Mekki
![Page 55: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/55.jpg)
55
Le contrôle flou appartient au domaine de contrôle intelligent. Comme le modèle mathématique précise de l'objet de commande est pas nécessaire, commande floue a été largement utilisé dans la zone de contrôle industriel.
Ghariani Mekki
![Page 56: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/56.jpg)
56
Raisonnement du contrôleur flou
Un contrôleur flou est divisé en quatre parties: Fuzzification , base de règles , l'inférence de règle et la défuzzification.
Ghariani Mekki
![Page 57: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Notre but : 1. Lorsque la voiture est sur une voie rectiligne,
servo moteur de direction devrait orienter au milieu.
2. La voiture ne devrait pas manquer la piste.3. Lorsque la voiture est sur la piste de déviation,
l'angle de direction devrait augmenter avec l'augmentation de l'angle de déviation de la voiture. La sortie d'angle de direction devrait être un peu plus grand que d'habitude lorsque la vitesse est élevée (soit PWM élevé).
Ghariani Mekki
![Page 58: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/58.jpg)
58
• Fuzzification : Le processus de fuzzification comprend la
détermination des variables d'entrée et de sortie de tous les systèmes et leurs domaines, le nombre et les valeurs de chaque variable linguistique, les fonctions d'appartenance de chaque linguistique qui décident la position de chaque variable linguistique .
• Base de Règles :La règle de base de l'inférence est: si X est un
ET Y est B, alors Z est C . Où, 'X est A' est antécédent 1, 'Y est B' est antécédent 2, et «Z est C 'est conséquente. Antécédents est relié par Symbole 'ET'.
Ghariani Mekki
![Page 59: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Règles La base de règles du système de
contrôle de la voiture intelligente est :
Ghariani Mekki
![Page 60: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/60.jpg)
60
• Mécanisme de l'inférence : Le processus d'inférence implique généralement deux
étapes:1. Les locaux de toutes les règles sont comparées aux
entrées du contrôleur pour déterminer quelles règles sont applicables à la situation actuelle. Ce processus de «matching» consiste à déterminer la certitude que chaque règle applique, et généralement nous allons prendre en compte les recommandations de règles que nous sommes plus certains appliquent à la situation actuelle.
2. Les conclusions (quelles actions à prendre le contrôle) sont déterminées en utilisant les règles qui ont été déterminés à appliquer à l'heure actuelle. Les conclusions sont caractérisé par un ensemble flou qui représente la certitude .
Ghariani Mekki
![Page 61: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/61.jpg)
61
• Défuzzification:Les résultats de l'inférence floue sont
sorties floues. La sortie nette peut être obtenu par défuzzification. Pour cette étape, les fonctions d'appartenance des sorties sont nécessaires. La méthode du centre de gravité est généralement utilisé pour réaliser la défuzzication.
Ghariani Mekki
![Page 62: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/62.jpg)
62
• Anticiper la route :Afin de créer une voiture plus intelligente, nous devons avoir la capacité de regarder vers l'avenir cette permettre à l'intelligence artificiel d'anticiper ce qui va arriver, plutôt que de réagir à l'événement qui sont actuellement survenant, rien que pour bien optimiser la route et les exemples suivantes illustrent l'importance de l'intelligence artificiel :
Ghariani Mekki
![Page 63: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Ghariani Mekki
![Page 64: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/64.jpg)
64
Ghariani Mekki
![Page 65: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/65.jpg)
65
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• C’est la partie contrôleur qui fait des ordres overloading les autres ordres. Gérant du système.
Ghariani Mekki
LEAF-0LEAF-1
![Page 66: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Règles pour commande
K.A.Y
N° Nom Description Fix Etat d’activation
1 Offset mal choisi
Servo.offset, servo.command sont nuls mais car.motion n’est pas nul
Calibrer l’offset
Inactif *(programmé
manuellement)
2Détection erroné de finish line
Détection de finish line dans les 10 premier secondes
IgnorerInactif **
(impossible)
3Grand écart par rapport au centre
La position de la voiture est trop à gauche ou à droite
Equilibrer les vitesses de
moteurs pour revenir au
centre
Actif
4 UndersteerLa voiture est en train de se déraper (manière critique)
Ralentir la vitesse et viser
le centreActif
![Page 67: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/67.jpg)
67
N° Nom Description Action
1 PITCH_UP** Détection d’une ponte Accélérer
2 PITCH_DOWN**Détection d’une descente (du ponte) Ralentir
3 FINISHED* Détection de la fin de course Stopper les moteurs
Système FSMK.A.Y
![Page 68: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/68.jpg)
68
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et préambules
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Ensemble des support softwares développés actifs pour soutenir le projet
K.A.Y
![Page 69: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Système {Server-Processing}
• Il s’agit d’un petit système qui prend des valeurs de caméra directement ou indirectement, pour le transmettre à Processing.
• Ce dernier permet la simulation et la visualization instantanée des rendus des algorithmes
K.A.Y
![Page 70: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/70.jpg)
70
K.A.Y
![Page 71: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Accelerometer visualizer
K.A.Y
![Page 72: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/72.jpg)
72
Bayoudhi Rabeb
![Page 73: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/73.jpg)
73
CamcorderK.A.Y
![Page 74: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Fichier de calcul ExcelGhariani Mekki
![Page 75: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/75.jpg)
75
PlanPlan général
Etude électroniqueConcerne la partie électronique de la voitureEtude mécaniqueConcerne la partie mécanique de la voiture
Programmation et structuresIntroduction générale sur la partie softwareThresholding & filteringTraitement du signal
Intelligence de visionStabilité de vision pour la voiture
AI Partie commande de la voiture
Unité de contrôleController
Programmes de supportEnsemble des programmes utilisés lors de la développement
Problèmes et vision générale
Problèmes et perspectives
ConclusionConclusion générale
IntroductionFreescale CUP, freescale car
• Problèmes et perspectives.
K.A.Y
?
![Page 76: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Saturation• La saturation de la caméra ait lieu lorsque la
lumière de diffusion ou de la réflexion vise directement la caméra.
• De ceci, il est impossible de rejeter ce lumière
K.A.Y
![Page 77: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Saturation• Lorsque n condensateurs se saturent, ils influent
par suite sur les condensateurs qui s’en suivent• Ainsi la caméra devient aveugle ne voyant que la
composante saturante (4096 dans notre cas)• Même en allouant plus de bits de conversion
(ADC 16-bits a comme valeur finale 65536), ceci ne permet pas de résoudre le problème
• La solution ne peut être qu’en hardware:o Diminuer le taux de luminosité o Changer la caméra
K.A.Y
![Page 78: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Désaturation• C’est exactement le cas contraire de ce qui est
affiché avant, et ceci est fixable avec un board LED
• La désaturation a lieu dans un environnement sombre.
Kammoun Ahmed
![Page 79: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/79.jpg)
79
Non uniformité de la lumière
• La non uniformité de la lumière a été traité déjà.
Kammoun Ahmed
![Page 80: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/80.jpg)
80
Impossibilité de trouver une piste
adéquate
![Page 81: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/81.jpg)
81
Bon….
![Page 82: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Perspectives• Dans le cadre d’amélioration de notre système on
peut ajouter des capteurs de vitesse et les utiliser avec un correcteur PID pour assurer la stabilité de voiture . Il existe plusieurs types des capteurs de vitesse mais notre étude ramène à choisir un capteur à effet hall vue sa petite taille .
Bayoudhi Rabeb
![Page 83: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Conclusion• L’expérience de Freescale a été mémorable,
l’organisation a été splendide et les Marocains nous avons bien accueilli.
• Le seul problème était dans la piste située à la salle de gymnastique qui a une luminosité trop augmentée saturant la caméra.
Bayoudhi Rabeb
![Page 84: Freescale racing cup 2015 Presentation](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042619/58ecd8571a28abe11c8b467b/html5/thumbnails/84.jpg)
84