• Pi Zero als Brücke zwischen Radar und Pi Pico
• Verarbeitet Radardaten in Echtzeit
• Kann Daten aufzeichnen und später wieder mit einstellbarer Frequenz abspielen
  • Erlaubt einfaches Testen, da Radar nicht erforderlich
  • Aufzeichnungen können über das Internet ausgetauscht werden
  • Automatisches endloses Wiederholen möglich
• Erkennung des Radars und Picos (automatische Erkennung der drei Serialports)

• Schreiben der Radarkonfigurationsparameter
• Synchronisieren zum Radardatenstrom
• Einlesen, Verarbeiten und Visualisieren der TLVs
  • TUI-Anzeige im Terminal möglich
• Filterung, Scoring und Sortierung der erkannten Objekte
  • Herausfiltern von Objekten, die sich in Gegenrichtung bewegen
  • Score aus Geschwindigkeit (m/s) und 10/Abstand (m)
  • Absteigende Sortierung (höchstes Element ist das Kritischte)
• Paketierte Weiterleitung an Pico
  • Synchroniesierung, TLV-Format, CRC16

Zentrale Steuereinheit des Systems

• Empfängt aufbereitete Radar-Daten über USB
• Kein Radar-Processing $\rightarrow$ reine Koordination
• Verteilt Daten an Ausgabegeräte (Display & Haptik)

Hauptschleife:

int num_objects = 0;
struct usbcom_data object_data;
while (1) {
    num_objects = usbcom_routine(&object_data); // USB-Daten empfangen
    gui_routine(object_data.objs, num_objects); // Auf Display rendern
    // Wichtigsten Punkt haptisch wiedergeben
    haptics_routine(num_objects > 0 ? &object_data.objs[0] : NULL);
}

Empfangene Objektdaten:

typedef struct {
    float y;         // Entfernung [m]
    float x[2];      // Position [m] 
    float speed;     // Geschwindigkeit
    uint32_t id;     // Eindeutige ID
} object_t;

Modulare Firmware:

• controller.c - Koordinator
• usbcom.c - USB-Kommunikation
• gui.c - Display-Interface
• haptics.c - Haptik-Interface

Performance:

• ca. 10 Hz Update-Rate
• Blocking USB-CDC
• Echtzeit-Datenverteilung

USB-Kommunikation:

• Meldet sich als serielles CDC-Gerät an
• Parst eingehende Objektlisten
• Blockierende I/O

Datenverarbeitung:

• Nimmt komplette Objektliste entgegen
• Leitet alle Objekte an Display weiter
• Wählt nächstes Objekt für Haptik aus

Modulares Design:

• Klare Trennung der Verantwortlichkeiten
• Einfache Erweiterung um neue Ausgabegeräte
• Wartbarer, strukturierter Code

$\rightarrow$ Effizienter Koordinator zwischen Radar-System und Benutzer-Interface

• Bei der Initialisierung werden Gridlinien auf die Invertierungsebene gezeichnet
• Check ob Aktualisierung fällig ist, und verlässt die Funktion vorzeitig, wenn nicht der Fall
• Für jedes Obj. werden Pos., Breite und Höhe eines Rechtecks berechnet und auf dem Display dargestellt
• Höhe und Breite der Rechtecke repräsentieren Geschwindigkeit und Breite aller erkannten Objekte

void gui_routine(object_t *objs, int num_objs) {
    uint64_t cur_time = time_us_64();
    if (gui_next_update > cur_time)
        return;

    gui_next_update = cur_time + (GUI_UPDATE_INTERVAL_US);

    memlcd_clear(MEMLCD_WHITE, false);
    for (int obj_idx = 0; obj_idx < num_objs; obj_idx++) {
        int x = (int)(objs[obj_idx].x[0]*SCALE_X)+CENTER_H;
        int w = abs((int)(objs[obj_idx].x[1]*SCALE_X)+CENTER_H - x);
        if (w < 5)
            w = 5;
        int y = (int)(objs[obj_idx].y*SCALE_Y)+15;
        int s = (int)sqrtf(objs[obj_idx].speed);
        if (s < 5)
            s = 5;

        memlcd_fill_rect(x, y, w, s, MEMLCD_BLACK);
    }
    memlcd_update();
}

• Haptischer Feedback Treiber für LRA & ERM
• Implementierung einer Bibliothek für Abstraktion der Low-Level-Funktionen

typedef struct {
    uint8_t addr;                    // I2C address
    i2c_inst_t *drv_i2c_instance;    // Pointer to the Pico SDK I2C instance
    enum DRV2605L_MODE mode;         // Current mode (rtp/wave sequence)
    enum CTRL_MODE ctrl;             // Control strategy (open/closed-loop)
} drv2605l_t;

bool drv2605l_init(drv2605l_t *drv);
void drv2605l_write(drv2605l_t *drv, uint8_t reg, uint8_t val);
void drv2605l_set_mode(drv2605l_t *drv, enum DRV2605L_MODE mode);
void drv2605l_stop(drv2605l_t *drv);
void drv2605l_rtp(drv2605l_t *drv, uint8_t rtp);

bool drv2605l_init(drv2605l_t *drv):

• Kalibrierungsfunktion für Closed-Loop (Autocalibration-Routine schlägt fehl!)
• Frequenzbereiche nicht optimal! (150Hz - 300Hz)
• Setupfunktion für Open-Loop: $f_{min}$ = 80Hz

• LRA mit Beschleunigung von 5G bei 80Hz
• Betriebsspannung: 3.6 bis 10 Vp-p

Modus	Beschreibung
Impact	Mechanischer Schlag auf eine Oberfläche
Traditional	"Puls" haptisches Feedback, geräuschlos

• Haptisches Feedback: (Rechteck $>$ Sinus)
• Mechanorezeptoren reagieren auf starke Veränderungen^[1]: