Linefollower: Sensorauswahl und deren Problematiken

Ich denke dein Problem ist bei deinem Algo der zu große Abstand der 
Sensoren untereinander, ansonsten könntest du ja mithilfe der 
Nachbarsensoren die genaue Linienposition ermitteln und müsttest nicht 
auf die digitalen Sensoren zurückgreifen.

Für dein Problem solltest du deshalb die Linie genau lokalisieren 
können, also entweder die Sensoren näher zusammen und damit rumrechnen, 
oder des Sichtbereich der Sensoren vergrößern (eventuell mehr Abstand 
zum Boden), damit sich die Sichtbereiche überlappen.
:-)

Stefan B. schrieb:
> Die Sensoren werden so kalibriert, dass ein linearer Verlauf
> Signal-Distanz von der Mitte erhalten wird.

Das ist mir schon klar.

Stefan B. schrieb:
> Die Linie ist breiter als ein Sensor bzw. die Sensoren ausreichend
> schmal und eng genug für die Linie angeordnet.

Genau. Aber trotzdem besteht die Möglichkeit

Stefan B. schrieb:
> D.h. die Situation dass
> ein Sensor allein ein doppeldeutiges Signal (10%/10%) liefert, kommt
> nicht vor.

Sehe dir einmal das Bild an und sag mir dann, dass das nicht vorkommt.

lg andy

Floh schrieb:
> Ich denke dein Problem ist bei deinem Algo der zu große Abstand der
> Sensoren untereinander

Das ist absolut richtig. Auf jedenfall stellt das ein Problem dar. Die 
cny70
http://www.krause-robotik.de/service/download/forum/CNY70.jpg
habe aber leider Abstände dazwichen.
Und mit einem Transistor geht das glaube ich auch nicht gut, weil ja ein 
kleiner Abstand immer bestehen bleibt.

Floh schrieb:
> also entweder die Sensoren näher zusammen und damit rumrechnen

Damit rumrechnen ist gut.
Ohne zusätzliche Information kann ich nichts rumrechnen. Ich könnte 
höchstens schauen wie er 10ms vorher reagiert hat und wenn er trotzdem 
kleiner wird dann soll er den Wert größer wählen, aber SW technisch sind 
da sicher noch einpaar Lücken drinn.

lg andy

Karl heinz Buchegger schrieb:
> ... oder die Linie breiter machen

Das kann ich nicht weil bei dem Roboterwettbewerb das schon auf 1,5 cm 
ausgelegt ist.

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Du kannst sie ja auch 'auf der Linie' versetzt anordnen
>
>
>        +-----+     +-----+      +-----+
>        |     |     |     |      |     |
>        +-----+     +-----+      +-----+
>
>             +------+     +------+
>             |      |     |      |
>             +------+     +------+
>
> dann rücken ihre Sichtbereiche auch näher zusammen.

Ja, habe ich auch schon genau so überlegt, aber wie erkenne ich die 
unterschiedlichen 10%?
Da bei den cny70 es links und rechts noch Abstände gibt geht es einmal 
mit denen nicht.
Wenn ich jetzt Phototransistoren nehme, so habe ich das Problem dass ich 
sehr sehr viele brauche um den Effekt der Linearität zu bekommen und 
dann hätte man ein Problem mit dem ADC.

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Aber wenn ich mir dein Photo ansehe, hast du noch jede Menge Leerraum
> zwischen den Sensoren, der nicht sein muss

Andy S. schrieb:
> bin ich auf einpaar Problematiken gestoßen, die dieser LF:
> http://www.seattlerobotics.org/encoder/200610/arti...
>
> scheinbar nicht hat.
>
> Die Frage lautet jetzt wieso?

Das ist ja die große Frage. Wie macht er das??

Und wenn du dir das Video anschaust, dann stellst du fest, dass es 
einwandfrei funktioniert.


lg andy

Stefan B. schrieb:
> Bei deiner Fotomontage mit deutlich schmalerer Linie kannst du natürlich
> ein Falschsignal provozieren.

Bei dem ist die Linie auch 5mm breit.
So hat der das Problem offensichtlich beseitigt.
Er verteilt so große Wertigkeiten (den ausgemessenen Werten), sodass das 
garnicht mehr auffallt.

Gut, dass du mich darauf aufmerksam machst.

Also wäre das Ziel sehr große Sensoren zu nehmen, somit könnte man 
diesen Effekt bedrängen.

lg andy

Andy S. schrieb:
> Also wäre das Ziel sehr große Sensoren zu nehmen, somit könnte man
> diesen Effekt bedrängen.

Nein, das stimmt nicht. Eher kleinere Sensoren uns nahe beieinander.

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Und wenn ich mir das jetzt in Form von Signalen vorstelle, dann stelle
> ich fest, dass es zu dem von dir beschriebenen Fall nicht kommen kann.
>
> Denn etweder es sieht nur 1 Sensor die Linie, dann liegt die Linie genau
> darunter (oder es handelt sich um einen Randsensor und die Linie ist
> schon ausserhalb der Anordnung), oder aber es sehen immer 2 Sensoren die
> Linie, dann sagt mir das Verhältnis der beiden (nebeneinanderliegenden)
> Sensorwerte wie die Linie in Bezug auf diese beiden Sensoren liegt. Und
> das ist immer eindeutig

Karl, du hast das Rätsel gelöst!
Ich glaube jetzt zu wissen wie der das macht:

Das ist dabei der Punkt:
oder aber es sehen immer 2 Sensoren die
> Linie, dann sagt mir das Verhältnis der beiden (nebeneinanderliegenden)
> Sensorwerte wie die Linie in Bezug auf diese beiden Sensoren liegt. Und
> das ist immer eindeutig

Denn wenn der 2te schon reagiert, dann weiß ich bald komme ich in die 
2te Hälfte des ersten Sensors, so kann ich die Wertigkeit vom ersten 
korrigieren und sie dadurch vergrößern (SW technisch) und diese rechne 
ich dann zur Sensor2 Wertigkeit dazu.

Stimmt meine Überlegung?

lg andy

Andy S. schrieb:
> Das kann ich nicht weil bei dem Roboterwettbewerb das schon auf 1,5 cm
> ausgelegt ist.

Zufälligerweise RoboCup? :-D

Wenn die Linie 1,5cm breit ist, reicht es, wenn die Sensorenmittepunkte 
1,5 cm nahe zusammen sind, das ist machbar.
Wenn du die Sensoren noch enger kriegst, wird die Auflösung natürlich 
noch besser.
:-)

Karl heinz Buchegger schrieb:
> D.h. wenn das Signal von einem Sensor am
> abnehmen ist, muss das Signal vom danebenliegenden Sensor schon
> zunehmen.

Ja im Endeffekt wäre das genau die Vorgangsweise. Jetzt könnte man sich 
noch anschaun wie man die Auswertung macht, 2 Möglichkeiten sehe ich da:
   1)
      MesseSensorLinks() * 10
      MesseSensorLinks2() * 20

Also mit verschiedenen Wertigkeiten

oder:
   2)
      MesseSensorLinks()
      MesseSensorLinks2()

      Abfrage(Wenn 2ter Sensor anfangt ein Signal zu bekommen) dann:
          zähle vom vorigen Sensor 255+ weitere Änderungen.

Im ersten Fall muss man sich dann damit spielen bis man eine gute 
liniarität hinbekommt.
Beim zweiten ist das so, dass ich die Sensoren so anordnen muss, dass 
genau bei der Hälfte des ersten Sensors der zweite Sensor anfangt. Also 
auch keine große Hürde.

lg andy

Hi

>Lichtschutz dann durch eine dünne Metallfolie. Oder geschickte Anordnung
>mit beabsichtigtem Fremdlicht benachbarter Sensoren.

In der Schaltung aus dem Link werden die LEDs der Optokoppler einzeln 
geschaltet.

MfG Spess

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Du korrigierst da überhaupt nichts.
> Du suchst dir von deinen Sensorwerten die beiden größten raus und
> bestimmst deren Verhältnis zueinander. Dieses Verhältnis ist ein
> direktes Mass dafür wie die Linie in Bezug auf die beiden Werte liegt.
> Damit kriegst du den Distanz-Bruchteil der Lage der Linie in bezug auf
> die beiden Sensoren und wie weit der nähere der beiden Sensoren an der
> Mittellinie liegt, weißt du.

Hmm, da könnte es aber sein, dass beide Sensoren den gleichen Wert 
haben.
Also man muss beim Auslesen Wertigkeiten vergeben und somit ist 
automatisch eine genaue Erkennung nicht möglich sondern durch 
Ausprobieren zu lösen.

lg andy

spess53 schrieb:
> In der Schaltung aus dem Link werden die LEDs der Optokoppler einzeln
> geschaltet.

Jetzt wo du es erwähnst, ist sicherlich ein guter Aspekt.
Ist die Frage wieso er einen Sensor ausschlten will.
Strom sparen?

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ja. Das wird sogar passieren.
> Dann liegt die Linie genau mittig zwischen den beiden Sensoren. Jeder
> Sensor sieht genau die Hälfte der Linie.

Das verschwendet aber Rechenzeit dies extern auszuwerten.
Wird wahrscheinlich die allgemeine Methode besser sein wenn man sie 
austestet und anschließend anpasst.

lg andy

Stefan B. schrieb:
> oder
>
> T T T T T
> - - - - -
> D D D D D

Das würde aber vom Konzept her nicht funktionieren!

lg andy

Floh schrieb:
> oder des Sichtbereich der Sensoren vergrößern (eventuell mehr Abstand
> zum Boden), damit sich die Sichtbereiche überlappen.

Verkleinert sich dadurch nicht der Sichtbereich?

lg andy

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ich hab die Mathe jetzt nicht gemacht. Aber solche Dinge laufen immer
> auf dieselbe Art von Formel hinaus.
>
>   Wenn die Linie t% zwischen den Sensoren S1 und S2 liegt (die
>   delta_x auseinander liegen), dann
>   liefert Sensor 1 ein Signal in der Höhe von  s1 = t * delta_x
>   liefert Sensor 2 ein Signal in der Höhe von  s2 = ( 1 - t ) * x
>
> gesucht ist also dasjenige t, welches s1 und s2 erklären kann.
>
> Wie gesagt: Ich habs jetzt nicht durchgerechnet und aus dem Bauch heraus
> sag ich mal
>                                s1 + s2
>   Distanz vom Sensor 1  =    ----------  * delta_x
>                                   s

Ok verstehe was du meinst. Bin eh davon ausgegangen, dass du das so 
machst.
Aber wie gesagt, ist das halt nicht die einzige Methode die effizient 
ist.
Denn wie du weißt arbeite ich mit einer 8 Bit Harvard Architektur und 
das Schlüsselwort basiert auf 8 Bit.
Da sind Divisionen immer was schlechtes, deshalb auch mein Einwand von 
vorher.

Ok im großen und ganzen fand ich diese Diskussion sehr interessant.
Ich danke für die entsprechende Motivation die ihr gezeigt habt und sage 
somit bis bald!

lg andy

Andy S. schrieb:
> Aber wie gesagt, ist das halt nicht die einzige Methode die effizient
> ist.

Bring das Teil erst zum Laufen, dann kannst du dir übers optimieren 
Gedanken machen.

> Denn wie du weißt arbeite ich mit einer 8 Bit Harvard Architektur und
> das Schlüsselwort basiert auf 8 Bit.

Das kann dir als C-Progger beinahe egal sein, der Compiler kann sowas.

> Da sind Divisionen immer was schlechtes, deshalb auch mein Einwand von
> vorher.
Dann verechnest die Konstanten so, dass man durch eine 2er-Potenz teilt, 
wenn die Geschwindigkeit wirklich nicht ausreichen würde. Das lässt sich 
dann über Schieben realisieren.

Meine Frage steht noch:
Ist das fürn RoboCup?
:-)

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Schön langsam sollte man meinen, ich hätte meine Lektion gelernt.

Also ich weiß nicht. Nimmst du das Forum wirklich so persönlich oder was 
ist jetzt. Jetzt habe ich einmal einen Vorschlag für dich:
Gehe von der emotionalen Seite einmal runter und bleib realistisch.

Ich sagte nicht, dass deine Idee auch nur annähernd scheitern wird. Aber 
lass mich halt einfach mal meine Ideen umsetzen. Ich hoffe du verstehst 
das.

>woraufhin du den Grosskotz raushängen lässt, der von
>Anfang an schon alles wusste.
Der wird auch schon langsam alt. Ich glaube du suchst Streit oder sowas 
in der Art, den werde ich dir aber leider nicht geben. Wenn du meinst, 
dass ich alles weiß, dann fühle ich mich geehrt. Aber so langsam ehrst 
du mich zu oft, also bitte behalte die wirklich (!) unnötigen Kommentare 
für dich.
Fakt ist aber, dass du mir sehr geholfen hast und ich dir dafür danke.

Floh schrieb:
> Meine Frage steht noch:
> Ist das fürn RoboCup?

Nein, Robotchallenge Wien.

lg andy

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ich hab die Mathe jetzt nicht gemacht. Aber solche Dinge laufen immer
> auf dieselbe Art von Formel hinaus.
>
>   Wenn die Linie t% zwischen den Sensoren S1 und S2 liegt (die
>   delta_x auseinander liegen), dann
>   liefert Sensor 1 ein Signal in der Höhe von  s1 = t * delta_x
>   liefert Sensor 2 ein Signal in der Höhe von  s2 = ( 1 - t ) * delta_x
>
> gesucht ist also dasjenige t, welches s1 und s2 erklären kann.
>
> Wie gesagt: Ich habs jetzt nicht durchgerechnet und aus dem Bauch heraus
> sag ich mal
>                                   s2
>   Distanz vom Sensor 1  =    ----------  * delta_x
>                                s1 + s2

> Angenommen die Sensoren liegen 10 mm auseinander.

> S1 misst 128, S2 misst 128
>
>     128 / ( 128 + 128 ) * 10 = 0.5 * 10 = 5
>
> dann liegt die Linie 5mm von s1 entfernt

> S1 misst 255, s2 misst 0
>
>     0 / ( 255 + 0 ) * 10 = 1 * 10 = 0
>
> Die Linie liegt 0 mm von 1 entfernt, also genau unter s1

> S1 misst 0, s2 misst 255
>
>     255 / ( 255 + 0 ) * 10 = 1 * 10 = 10
>
> Die linie liegt 10 mm von s1 entfernt, also genau unter s2

> s1 misst 200, s2 misst 30
>
>    30 / ( 200 + 30 ) * 10 = 30 / 230 * 10 = 1.3
>
> Die Linie liegt 1.3mm von s1 entfernt

Im endeffekt ist mir nur das als bester Ansatz übergeblieben.
Es funktioniert jetzt auch schon gut.

Danke nochmal.

lg andy