Bremsassistent, Spurhalteassistent und Tempomat

Fahrassistenzsysteme entwickeln

Thema

Fahrerassistenzsysteme (Bremsassistent, Spurhalteassistent und Tempomat), Sensorik (Auswertung von Encoderimpulsen, Ultraschall-Werten und Kamerabildern zur Geschwindigkeitskontrolle, Erkennung von Hindernissen und Fahrspuren) und Regler (P- und PD-Regler). 

Zeitaufwand

Am autonomen Fahrzeug werden zusätzlich der Servo-Motor und die USB-Kamera angeschlossen. 

Die Aufgabe baut auf dem „Hinderniserkenner“ (Ultraschall-Abstandsmessung) und dem „Spurfolger“ (Proportionalregler) aus den Aufgaben des Robotics TXT 4.0 Base Set auf. Für die Entwicklung der Programme zur Lösung der Programmieraufgaben benötigen Schülerinnen und Schüler je nach Alter und Vorkenntnissen 240-330 Minuten. Das Funktionsprinzip eines Proportionalreglers sollte zuvor im Unterricht behandelt worden sein. 

Die Experimentieraufgaben (Spurhalteassistent mit P- und PD-Regler) können besonders begabten oder älteren Schülerinnen und Schülern gestellt werden. Ihre Lösung erfordert weitere ca. 150-240 Minuten.

Bezug zum deutschen Bildungsplan

Land

Stufe/Fächer

Bezüge

BW

SEK I

GYM 8/9/10 NWT-3.2.4.3 Steuerungsabläufe (Ampelsteuerung, Robotik) (7), Informationsverarbeitung - Autonomes Fahren (8), S.27; IMP 8-3.1.1.2 Algorithmen (1), S. 28ff; INFWF 8-3.1.2 Algorithmen (1), S. 15; INFWF 9-3.2.2 Algorithmen (2), S. 21; INFWF 10-3.3.2 Algorithmen (2), S. 28;

BY

SEK I

RS- IT 2.7 Logik und Robotik, S.699; GYM 9/10 LPLUS INF - Modellieren, Implementieren, Anwenden, Softwareprojekte

BE

SEK I

7-10 Informatik-3.8 Projektmanagement und 3.9 Physical Computing (Wahlthemenfeld), S. 27

BB

SEK I

7-10 Informatik-3.8 Projektmanagement und 3.9 Physical Computing (Wahlthemenfeld), S. 27

HB

SEK II

GYM OS INF-Algorithmen und Datenstrukturen, S. 6; GYM OS INF-Imperative Programmierung, S. 7

HH

SEK I

Stadtteil 9/10 INFORMATIK-M2 Prozesse analysieren und modellieren, S. 20; GYM 9 INFORMATIK-M2 Prozesse analysieren und modellieren, S. 19

HE

SEK I

ohne curricularen Vorgaben

MV

SEK I

GYM 5 INF-3 Programmieren? Kinderleicht!, S.16; GYM 6 INF-3 Entscheidungen treffen und Spiele gestalten, S.19 GYM 7 INF-3 Spiele entwickeln, S.22; GYM 8 INF-3 Sensorgesteuerte Anwendungen entwickeln, S.25; GYM 9 INF-3 Problemlösen durch Programmieren, S.32

NI

SEK I

KC-INF LF Algorithmisches Problemlösen; S.19; KC-INF LF Automatisierte Prozesse, S.22; SEK 2 KC-INF LF1 Algorithmen und Datenstrukturen, S.14; SEK 2 KC-INF LF1 Informationen und Daten, S.16; ; SEK 2 KC-INF LF1 Automaten und Sprachen, S.19

NW

SEK I, II

RS 9/10 WPF TECHNIK 2.3 Inhaltsfeld 7: Kommunikations- und Digitaltechnik S.23; 5/6 KLP INF - Algorithmen, S. 17, 18; 5/6 KLP INF - Automaten und künstliche Intelligenz, S. 18; SEK 2 KLP GOS INF - 2 Algorithmen, S. 21 ff; KLP GOS INF - 3 Formale Sprachen und Automaten, S. 22

RP

SEK I

IPS 5 INF - Informatiksysteme und Netze, S. 7; IGS/GYM INF-2.1 Grundlagen der Informationsverarbeitung, S. 17; IGS/GYM INF-2.2 Algorithmisches Problemlösen, S. 20

SL

SEK I, II

GYM 9 INF - Imperative Programmierung, S. 3; INF - Algorithmik, S. 3; GYM OS INF GOS-Funktionsweise von Computersystemen, S.9ff.

SN

SEK I

GYM 7 INF LB 3: Computer verwenden – Komplexaufgabe, S. 7; GYM 8 INF LB 2: Daten verarbeiten, S.10

ST

SEK I, II

GYM 9 INF 3.2 Algorithmen interpretieren und entwickeln, S.15 ff.; GYM 11/12 INF 3.4 Kurs 3 Software Engineering und Projektarbeit, S. 23

SH

SEK I

INF PB1 Modellieren und Strukturieren, S. 12; INF PB2 Implementieren, Programmieren, Realisieren, S. 13; ; FA Physik, Variabilität S.13

TH

SEK I

GYM 10 INF - 2.3 Algorithmen, S. 14 ff.; GYM 10 INF 2.5.1 Technische Informatik, S. 18ff.


Aufgabe 2

Hier geht es zu den Schüleraufgaben.
Aufgabe 2

Lösung 2

Hier geht es zu den Musterlösungen.
Lösung 2
sc93-delivery-2