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Entwicklung und Validierung eines Systems zur Messung der Fahrzeugdynamik

Hoffmann, David :
Entwicklung und Validierung eines Systems zur Messung der Fahrzeugdynamik.
Technische Universität Darmstadt , Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2016)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der messtechnischen Erfassung der Lage eines Fahrzeugs zur Ebene der Straße und zur Ebene eines Beobachterfahrzeugs um zu untersuchen wie groß der Einfluss der Fahrzeugdynamik auf die Blendung des Gegenverkehrs und vorausfahrenden Verkehrs ist. Besonders bei Scheinwerfern mit Adaptive Driving Beam (Abk.: ADB) kann es durch die Nickbewegung des Fahrzeugs und die hohe Beleuchtungsstärke um den Bereich der Fahrzeuge des Gegenverkehrs bzw. vorausfahrenden Verkehrs schnell zur Blendung kommen. Mit dem entwickelten System kann der Roll- und Nickwinkel mit einer Abtastrate von 30Hz dynamisch gemessen werden. Zur Entwicklung des Systems wurde eine Recherche zum Stand der Technik und verfügbaren Sensoren unternommen, um vergleichbare Systeme zu finden. Zur Umsetzung des Konzepts wurde ein Modell aufgebaut und eine Recherche mitsamt Marktübersicht zu Distanzsensoren und Neigungssensoren unternommen. Der ausgewählte Distanzsensor basiert auf dem Triangulationsverfahren und gibt die Distanz analog als Spannung aus. Dieser Sensor wurde charakterisiert und der Ausgang gefiltert, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten. Durch die Filterung des Ausgangs wurde das Rauschen um 86,4% reduziert. Bei einem Abstand von 20cm beträgt die Abweichung 0.72mm. Wird der Sensor mit einem Abstand von 35cm an das Fahrzeug angebracht um eine maximale Schwingung von ±15cm zu detektieren, befindet sich die Genauigkeit des Systems bei einem Radstand von 300cm im Bereich zwischen 0,11 Grad und 0,014 Grad. Das System ist mit zwei Distanzsensoren aufgebaut und dynamisch getestet worden. Die Ergebnisse zeigen bei einer Geschwindigkeit von 8 km h reproduzierbare Ergebnisse. Bei hohen Geschwindigkeiten zeigt sich, dass die Sensoren nicht schnell genug arbeiten und die Ergebnisse sehr Ungenau werden, da bei einer Geschwindigkeit von 80 km h und einer Abtastrate von 30Hz alle 74,1cm ein neuer Wert aufgenommen wird. Der Abstand hat zur Folge, dass kleine Bodenunebenheiten nicht detektiert werden.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2016
Autor(en): Hoffmann, David
Titel: Entwicklung und Validierung eines Systems zur Messung der Fahrzeugdynamik
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der messtechnischen Erfassung der Lage eines Fahrzeugs zur Ebene der Straße und zur Ebene eines Beobachterfahrzeugs um zu untersuchen wie groß der Einfluss der Fahrzeugdynamik auf die Blendung des Gegenverkehrs und vorausfahrenden Verkehrs ist. Besonders bei Scheinwerfern mit Adaptive Driving Beam (Abk.: ADB) kann es durch die Nickbewegung des Fahrzeugs und die hohe Beleuchtungsstärke um den Bereich der Fahrzeuge des Gegenverkehrs bzw. vorausfahrenden Verkehrs schnell zur Blendung kommen. Mit dem entwickelten System kann der Roll- und Nickwinkel mit einer Abtastrate von 30Hz dynamisch gemessen werden. Zur Entwicklung des Systems wurde eine Recherche zum Stand der Technik und verfügbaren Sensoren unternommen, um vergleichbare Systeme zu finden. Zur Umsetzung des Konzepts wurde ein Modell aufgebaut und eine Recherche mitsamt Marktübersicht zu Distanzsensoren und Neigungssensoren unternommen. Der ausgewählte Distanzsensor basiert auf dem Triangulationsverfahren und gibt die Distanz analog als Spannung aus. Dieser Sensor wurde charakterisiert und der Ausgang gefiltert, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten. Durch die Filterung des Ausgangs wurde das Rauschen um 86,4% reduziert. Bei einem Abstand von 20cm beträgt die Abweichung 0.72mm. Wird der Sensor mit einem Abstand von 35cm an das Fahrzeug angebracht um eine maximale Schwingung von ±15cm zu detektieren, befindet sich die Genauigkeit des Systems bei einem Radstand von 300cm im Bereich zwischen 0,11 Grad und 0,014 Grad. Das System ist mit zwei Distanzsensoren aufgebaut und dynamisch getestet worden. Die Ergebnisse zeigen bei einer Geschwindigkeit von 8 km h reproduzierbare Ergebnisse. Bei hohen Geschwindigkeiten zeigt sich, dass die Sensoren nicht schnell genug arbeiten und die Ergebnisse sehr Ungenau werden, da bei einer Geschwindigkeit von 80 km h und einer Abtastrate von 30Hz alle 74,1cm ein neuer Wert aufgenommen wird. Der Abstand hat zur Folge, dass kleine Bodenunebenheiten nicht detektiert werden.

Ort: Darmstadt
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Lichttechnik
Hinterlegungsdatum: 17 Apr 2017 11:15
Gutachter / Prüfer: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 16 Februar 2016
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