Team-Mechlab betreut Versuch beim Gesamtfahrzeugpraktikum

Das Team des Labors für Kfz-Mechatronik hat am Gesamtfahrzeugpraktikum „Lausitzring“ der TU Dresden vom 02.07-03.07.2015 teilgenommen und den Versuchstand „Fahrzeugakustik und Umfeldsensorik“ betreut. Die folgenden Versuche wurden an der Station durchgeführt:

  • Messung der Geräuschemissionen nach DIN ISO 362-1 von verschiedenen Fahrzeugen
  • Objekterkennung mittels Laserscanner
  • Car2x-Kommunikation

Das Praktikum fand in diesem Jahr erstmals auch für Fahrzeugtechnik-Studenten der HTW Dresden statt. Insgesamt mehr als 160 Studenten beider Einrichtungen konnten an den 7 Versuchsständen aktuelle Entwicklungen der Fahrzeugtechnik selbst erproben und somit einen praxisnahen Einblick in das Berufsbild gewinnen.

Versuchsaufbau zur Geräuschmessung und zur Umfeldsensorik
Versuchsaufbau zur Geräuschmessung und zur Umfeldsensorik
Auswertung der Messdaten
Auswertung der Messdaten
Abschlussfoto aller Teilnehmer
Abschlussfoto aller Teilnehmer

 

Notbremsassistent erfolgreich getestet

Durch die Erweiterung des neuen Prüfstandes vom Typ MFP 3000 mit einem beweglichen Target ist es nun möglich, Assistenzsysteme mit Umfeldsensorik wie die automatische Notbremse, systematisch zu untersuchen. Als bewegliches Ziel dient ein nachgebildetes Fahrzeugheck mit Tripelspiegeln, das auf einer Schiene in Richtung des zu untersuchenden Fahrzeugs bewegt wird. Die aktuell manuelle Auslösung soll künftig durch eine automatisierte Lösung ersetzt werden. Ein erster erfolgreicher test erfolgte mit dem neuen Nissan Qashqai von Prof. Trautmann.

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Das Video zur Messung ist hier zu finden:

http://youtu.be/TrTqhy8nrjY

Einweisung der FSD-Mitarbeiter

Am 05.03.2015 erfolgte die Einweisung der FSD-Mitarbeiter, die künftig im Rahmen der Kooperation mit der HTW Dresden neue Prüfverfahren für Fahrerassistenzsysteme und vernetzte Fahrzevzuge entwickeln werden. Neben dem Prüfstand MFP 3000 stehen auch Bereiche zur direkten Auswertung der Prüfstandsversuche zur Verfügung.

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Neuer Prüfstand übergeben

Am 26.02.2015 erfolgte die Übergabe des neuen Prüfstandes MAHA MFP 300 zur Entwicklung neuer Prüfverfahren für Fahrerassistenzsysteme und lichttechnische Einrichtungen. Damit verfügt das Labor für Kfz-Mechatronik der HTW Dresden über eine der modernsten Einrichtungen auf diesem Gebiet.

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Der Prüfstand ist Teil einer langfristigen Kooperation der HTW Dresden mit der FSD Fahrzeugsystemdaten GmbH Dresden (www.fsd-web.de) zur Entwicklung neuer Prüftechnik für die periodische Hauptuntersuchung. Am 06.02.2015 unterzeichneten der Rektor der HTW und der Geschäftsführer der FSD eine auf 5 Jahre angelegte Kooperationsvereinbarung.

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Messfahrten eines Modell LKWs (Maßstab: 1:8)

Im Rahmen unseres Praxissemesters haben wir (Peter Hoffmann und Joachim Delius) uns mit der Umsetzung einer Spurerkennung, einer Sinusfahrt und einer Kreisfahrt an einem Modell LKW beschäftigt. Die Vorgabe war es verschiedene Anwendungen an dem LKW zu realisieren und Daten der Beschleunigung um die X-Achse, Y-Achse, Z-Achse  sowie die Gierrate aufzunehmen und grafisch darzustellen.

Fahrzeug

Den LKW haben wir fahrtüchtig und ausgerüstet mit einem Servonaut M20+ Fahrregler bekommen. Das Modell hat eine angetrieben Achse und ist über Blattfedern vollgefedert. Wir haben angefangen einen Lego NXT Brick zu verbauen und den original Fahrregler mit Hilfe eines NXT Servos anzusteuern. Dieses funktionierte erst als 2 PWM-Signale des NXT Servos zum Fahrregler gesendet wurden. Da der Fahrregler das PWM-Signal zum Fahren in kürzeren Abständen benötigt als der NXT Brick dieses sendet. Zusätzlich haben wir ein Ultraschallsensor verbaut, der ein Abstandsignal sendet. Durch diesen Sensor war es uns möglich das Fahrzeug vor einer Kollision zu stoppen.

Linienführung

Bei der Umsetzung der Spurerkennung haben wir einen zweiten NXT Brick verwendet der die Sensorsignale des Farbsensors empfängt, weiterverarbeitet und die Ausgangssignale an den Lenkservo weiterleitet. Die Weiterverarbeitung haben wir mit einem selbst geschrieben Programm unter LabVIEW gelöst. Die Regelung wurde mit Hilfe eines PID-Reglers genau auf die Anforderungen abgestimmt. Die Signale der beiden Sensoren werden miteinander verglichen und so die Fahrtrichtungsänderung, sowie der Lenkeinschlag berechnet.

 

Sinusfahrt

Bei der Sinusfahrt haben wir denselben Aufbau genutzt nur das Programm der Lenkungsansteuerung so umgeschrieben, dass der Lenkservo mit einer Sinusschwingung angesteuert wird. Die Frequenz der Schwingung ist einstellbar, so dass verschiedene Fahrzustände realisiert werden konnten. Besonders interessant ist der Unterschied zwischen untererregt, übererregt und dem Resonanzfall bei unterschiedlichen Beladungszuständen. Die unterschiedlichen Beladungszustände wurden mit Wasser gefüllten Kanistern bewerkstelligt. Die Resonanzfrequenz haben wir Experimentell ermittelt.

Kreisfahrt

Bei der Kreisfahrt haben wir mittels eines LabVIEW Programms einen festen Lenkwinkel und eine Geschwindigkeit vorgegeben und den Beladungszustand des LKW Modells geändert um die Auswirkungen auf das Fahrverhalten darzulegen. Die unterschiedlichen Beladungszustände wurden wieder mittels gefüllten Kanistern realisiert.

Messwertaufnahme/-auswertung

Um die Messwertaufnahme zu realisieren wurde ein dritter NXT Brick mit einem Acceleration Sensor und einem Gyro Sensor verbaut.

Auf dem NXT Brick läuft auch ein selbst geschriebenes LabVIEW Programm, welches die Messwerte in Bezug zurzeit in eine Textdatei schreibt. Diese aufgezeichneten Daten wurden mittels Microsoft Excel aufgearbeitet und zur weiteren Bearbeitung mit MATLAB vorbereitet. Die Videomitschnitte wurden mit einer GoPro Hero 2 aufgezeichnet. Mit einem selbst entwickelten MATLAB Programm wurde nun die aufbereiteten Daten sowie die Videomitschnitte zusammengeführt und optisch dargestellt. Durch diesen Schritt sind die einzelnen Situationen sowie die Auswirkungen der einzelnen Randbedingungen sehr gut ersichtlich geworden.

 

Linienführung

httpvh://www.youtube.com/watch?v=4WofhZKrjpQ

Sinuslenkung

httpvh://www.youtube.com/watch?v=vRKCOLn-PtU

Kreisfahrt

httpvh://www.youtube.com/watch?v=TJKLHNxrDNY

DEKRA zu Besuch im MechLab

Am heutigen Tag konnten wir Herrn Ahlgrimm, Leiter der DEKRA Unfallanalyse, und Herrn David vom DEKRA Technology Center Klettwitz bei uns im Labor begrüßen.

Herr Ahlgrimm und Herr David nehmen einen Versuchsaufbau in Augenschein

Beide Herren zeigten sich sehr interessiert an den aktuellen Entwicklungen im Labor, insbesondere bezüglich der Radar- und Laser-Umfeldsensorik. Auch diese Technik rückt in den Fokus des DEKRA, ist er doch am Schutz von Mensch und Technik im Straßenverkehr interessiert.

Eine weitere Zusammenarbeit in Form von Diplomarbeiten und Projekten wurde vereinbart.

Abschlussarbeit: Implementierung eines Fahrzustandsschätzers

Aufbauend auf den vorhandenen Entwicklungen im Labor  ist ein Fahrzustandsschätzer (Kalman-Filter) zu entwerfen, welcher die Fahrdynamikparameter als Modelleingang und den Schwimmwinkel als geschätzten Systemausgang berechnet. Die Zusammenhänge sind auf das nichtlineare Zweispurmodell zurückzuführen und ermöglichen, das Fahrverhalten auch in Extremsituationen zu berechnen.

Die Aufgaben sind:

  • Einarbeitung und Literaturstudium, v.a. Systemtheorie und Kalman-Filter
  • Fahrdynamikuntersuchungen und modellbasierte Funktionsentwicklung
  • Modellvalidierung mit realem Fahrzeug
  • Implementierung auf RaspberryPi oder iPhone

Die Aufgabe kann sowohl als Bachelor-/Diplom- oder Masterarbeit bearbeitet werden. Besonders geeignet für Studierende, welche sich mit Systemtheorie und Fahrdynamik auskennen und entsprechende wissenschaftliche Tiefe in der Abschlussarbeit erreichen möchten.

Ansprechpartner ist Paul Balzer (balzer [an] htw-dresden.de).

Diplomarbeit erfolgreich verteidigt

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Wir gratulieren Herrn Dipl.-Ing. (FH) Zacharias Schwarzwälder zum Bestehen seiner Diplomarbeit und danken für die äußerst wichtigen Erkenntnisse, welche im Rahmen seiner Arbeit erlangt wurden. Herr Schwarzwälder beschäftigte sich in den vergangenen Monaten mit der vergleichenden Messung von Ultraschall-, Infrarot- und Radarsensoren zur Objekterkennung im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeugs.