Die Jahre 2002-2005 sind nicht digital abgebildet.

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Schöbel, Christoph;
Verifikation eines vorhandenen Messverfahrens zur Bestimmung von Sitzkomfortparametern in Kraftfahrzeugen. - XI, 61 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Fahrzeugsitze stellen den Arbeitsplatz eines Fahrers dar und bilden eine wichtige Schnittstelle zwischen Fahrer und Fahrzeug. Auf Grund der zunehmenden Nutzungsdauer und der eingeschränkten Beweglichkeit ist es notwendig einen Sitz angenehm zu gestalten. Bisher wird dies durch Probandenversuche und Erfahrungswerte umgesetzt. Um vom subjektiven Empfinden eines Menschen zu objektive Messgrößen zu gelangen, wurde bei IAV GmbH eine Messeinrichtung entwickelt, mit deren Hilfe reproduzierbar Sitzkomfortparameter ermittelt werden können. Hierfür ist es notwendig das Verfahren hinsichtlich Reproduzierbarkeit zu überprüfen und Merkmale zur Unterscheidung von Prüfobjekten herauszufinden. - Es wird ein Überblick über den Aufbau eines Sitzes gegeben und Methoden vorgestellt, die zur Bestimmung von Parametern dienen, die Komfort zugeordnet werden können. Der praktische Teil bestand aus dem Aufbau einen Prüfstandes mit der vorgesehenen Messeinrichtung. Im Anschluss wurden reine Prüfteile/ Sitzkomponenten vermessen um weniger Einflussparameter als bei vollständigen Sitzen zu haben und die Schaumblöcke direkt miteinander zu vergleichen. Die Analyse zeigt, dass die Messeinrichtung reproduzierbare Kennlinien aufnimmt und daraus charakteristische Parameter ermittelt werden können. Allerdings konnten die Messparameter nur bedingt den Schaumkennwerten zugeordnet werden.



Saure, Mario;
Erkennung von Müdigkeit anhand von Lidschlagsignalen. - 152 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Die Erkennung von Müdigkeit bei Fahrzeugführern ist in den letzten Jahren ein wesentliches Ziel der weltweiten Forschung zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Dabei rückt zunehmend die Detektion des Lidschlagverhaltens in den Mittelpunkt des Interesses. Dieses lässt sich mit Hilfe bildaufnehmender Verfahren berührungslos und damit ohne Behinderung von Fahrzeugführern detektieren. - Ziel dieser Diplomarbeit ist daher die Entwicklung eines Algorithmus zur Detektion von Lidschlagparametern aus einem aus Videoaufnahmen extrahierten Lidspaltsignal. Zuvor sind jedoch auf Basis der physiologischen Parameter der Augen, Anforderungen an die bildverarbeitenden Systeme zu definieren. Auf Grundlage von Videoaufzeichnungen aus einer Simulatorstudie aus dem Jahr 2005 wird dann ein Algorithmus mit Hilfe von Matlab/Simulink entwickelt. Dieser ist anschließend anhand von sechs vorhandener Videoaufnahmen getestet worden, bevor er in eine Programmbibliothek umgesetzt wurde. Die Programmbibliothek wird nachfolgend ebenfalls einem Test mit zehn in einem Versuchsfahrzeug aufgenommenen Videos unterzogen. Beide Validierungen konnten die Tauglichkeit des Detektionsalgorithmus nachweisen. - Abschließend werden auf Basis der durchgeführten Untersuchungen und der Literatur Empfehlungen für eine Müdigkeitsdetektion und die Implementierung des Gesamtsystems in die Fahrzeugumgebung erarbeitet.



Weißenborn, Erik;
Berechnung von thermodynamischen und motorischen Parametern aus dem Druckverlauf. - 123 S Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Der Messung und Auswertung von Zylinderdrucksignalen kommt vor dem Hintergrund stetig steigender Anforderungen an den Dieselmotor im Hinblick auf Verbrauch, Emissionen, Leistung und Geräuschentwicklung eine besondere Bedeutung bei der Entwicklung von Steuergerätesoftware zu. In diesem Zusammenhang kann eine modellbasierte Herangehensweise zu einer effizienten Funktionsentwicklung und -absicherung beitragen. Die gegenwärtig verfügbaren Ansätze zur Zylinderdruckmodellierung können den Anforderungen bezüglich Rechenzeit und Genauigkeit jedoch nicht gerecht werden. - Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit besteht in der umfassenden Analyse und Modellierung des Kompressionsdrucks als notwendige Basis für die Entwicklung eines neuartigen Zylinderdruckmodells. Nach einer Einführung in die thermodynamischen Grundlagen und Beschreibung der Messdatenerfassung erfolgt eine vergleichende Analyse verschiedener Methoden zur Modellierung des Kompressionsdrucks, wobei der Fokus zunächst auf der Repräsentation der Druckverläufe einzelner Arbeitspunkte liegt. Die gestellten Genauigkeitsforderungen können dabei durch ein neu entwickeltes semiempirisches Modell erfüllt werden. - Aufbauend auf diesen Ergebnissen erfolgt durch Analyse der Abhängigkeiten zwischen den Modellparametern und den bestimmenden Betriebsgrößen des Motors die Weiterentwicklung des Ansatzes zu einem arbeitspunktunabhängigen Kompressionsdruckmodell. Die Funktionalität des neu entwickelten Verfahrens wird anschließend durch Verifikation an Messdaten demonstriert. Des Weiteren kann gezeigt werden, dass der vorgeschlagene Modellansatz unmittelbar zur Verbesserung einer Reihe im Einsatz befindlicher Steuergerätefunktionen beitragen kann. - Der zweite inhaltliche Schwerpunkt wird durch die Verfahren zur direkten Bestimmung des thermodynamischen Verlustwinkels aus gemessenen Kompressionsdruckverläufen gebildet. Eine kritische Untersuchung existierender Ansätze aus der Literatur zeigt insbesondere Schwierigkeiten in der Anwendung der Verfahren bei Übergang von modellierten auf reale Druckverläufe. Lediglich eine Methode basierend auf einer vergleichenden Analyse der Korrekturen erzielt akzeptable Ergebnisse im Bereich von +/-0,3&ayn;KW. - Im Rahmen der Untersuchung wurden daraufhin zwei neuartige Methoden entwickelt, die auf der Auswertung der Kurvensymmetrie basieren und eine Erhöhung der Genauigkeit auf ca. +/-0,2&ayn;KW ermöglichen. - Zum Abschluss der Arbeit wird ein Ausblick auf die weiterführende Aufgabenstellung der Verbrennungsdruckmodellierung gegeben.



Neundorf, Christoph;
Konstruktion einer Belastungsvorrichtung für die Rückenmuskulatur zur Anwendung in Magnetresonanztomografen. - 111 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Erkrankungen der Rückenmuskulatur sind in den industrialisierten Ländern häufig die Ursache für einen Arztbesuch. Um präventiv gegen diese Erkrankungen vorzugehen, müssen die Ursachen für deren Auftreten näher erforscht werden. Erste Versuche zeigten, dass sich mit Hilfe der Phosphormagnetresonanzspektroskopie eine nichtinvasive Messung der auftretenden Muskelkräfte zur Analyse dieser Ursachen möglich ist. - Zur Validierung der Messergebnisse der Phosphormagnetresonanzspektroskopie wurde eine Vorrichtung zur Belastung der Rückenmuskulatur zum Einsatz in Magnetresonanztomographen konstruiert und ein Mess-, sowie Belastungskonzept entwickelt. Die Konstruktion ermöglicht es den Probanden bei der Durchführung einer Übung zur Messung der Ermüdung der Muskulatur mit Hilfe eines pneumatischen Muskels gezielt und definiert zu unterstützen und dadurch die Belastung zu variieren. - Des weiteren wurde im Vorfeld der Konstruktion ein Versuch zur Feststellung der Eignung verschiedener Werkstoffe im Magnetresonanzumfeld vorgenommen. Dabei zeigt sich, dass die ausgewählten metallische Werkstoffe nur bedingt und die getesteten Kunststoffe, Hölzer und Pertinax sich uneingeschränkt für den Einsatz in diesem Umfeld geeignet sind.



Hopf, Annegret;
Unterstützung hörgeschädigter Personen im natürlichen Umfeld durch auditive Detektion und Identifikation von Gefahrenquellen. - 90 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Hörbehinderte sind durch ihre eingeschränkte auditive Wahrnehmungsfähigkeit in gewissen Situationen des Alltags besonderen Gefahren ausgesetzt. Eine auditive Detektion von Gefahrenquellen, bei der ein Geräuschanalysesystem die Aufnahme, Analyse, Klassifikation und Ergebnisausgabe übernimmt, könnte diese Personen wirkungsvoll unterstützen. Das MAD-23 der Firma MEODAT GmbH Ilmenau ermöglicht eine Geräuschanalyse in Echtzeit und wurde daher ausführlich auf seine Eignung zur auditiven Detektion von Gefahrenquellen im Rahmen des Forschungsprojektes "Touristisches Assistenzsystem" der TU Ilmenau getestet. Die Detektion von Signalen mit dem MAD-23 basiert auf den Größen Frequenz, Zeit und Lautstärkepegel, die in Merkmalen parametriert werden können. Zum Testen des Geräuschanalysesystems dienten synthetische Signale mit bekannten Eigenschaften, z.B. Sinus-, Rechteck- oder Sägezahnschwingungen. Ist die Frequenz, Amplitude und Dauer der synthetischen Testsignale bekannt, können diese unabhängig von der Signalform mit dem MAD-23 aus verschiedenen Störgeräuschen sicher detektiert werden. Liegt die zu detektierende Frequenzgruppe in einem Band hoher Rauschleistung, so wird die Detektierbarkeit des Signals deutlich verringert. - Zur Untersuchung der Parametrier- und Detektierbarkeit von Geräuschen aus dem Umfeld des Hörbehinderten wurden Geräuschaufnahmen aus den Gruppen: Naturgeräusche, Mensch in der Natur, motorisierte Fahrzeuge sowie Bahnhofsgeräusche betrachtet. Die Merkmalsextraktion erfolgte für jede Aufnahme einzeln anhand des Spektrogramms. Frequenzgruppen, die sich durch einen hohen Pegel hervorhoben, wurden zur Parametrierung verwendet. Während für alle Fahrzeug- und Bahnhofsaufnahmen eine Parametrierung gefunden werden konnte, war es für Geräusche des Menschen in der Natur nur bedingt und für Naturgeräusche nahezu gar nicht möglich. Die Überprüfung der Parametrierungen fand sowohl im Labor als auch im realen Umfeld statt, wobei die Falscherkennungsquote bei 49 % lag. Große Schwächen des Geräuschanalysesystems MAD-23 zeigten sich im Bereich der Echtzeitfähigkeit sowie der geringen Anzahl parametrierbarer Merkmale und deren Verknüpfungsmöglichkeiten. Weiterhin ist eine Erkennung komplexer Geräusche auf der Basis von Frequenz, Zeit und Pegel nur sehr eingeschränkt und mit hohen Falscherkennungsraten möglich. Der Einsatz des getesteten Geräuschanalysesystems zur auditiven Detektion von Gefahrenquellen ist daher nicht empfehlenswert. Durch Weiterentwicklungen bezüglich der Echtzeitfähigkeit und der einstellbaren Merkmale könnte sich das Einsatzfeld des Geräuschanalysesystems MAD-23 stark erweitern. Das zusätzliche Einbeziehen psychoakustischer Größen und Parameter der Signalform könnte einen weiteren Ansatz zur Optimierung der Dektektion von komplexen Geräuschen darstellen.



Thenert, Alexander;
Entwicklung und Untersuchung von Methoden zur Rekonstruktion von Fußgängerunfällen mit Personenkraftwagen mittels Ganzkörperaufprallsimulation. - 100 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Fußgängerunfälle besitzen mit ca. 16% in Europa und ca. 13% in Deutschland einen bedeutenden Anteil am Verkehrsunfallgeschehen. Um den Verletzungsschweregrad von Fußgängern bei Fahrzeug-Fußgänger-Kollisionen zu minimieren, wurde kürzlich eine Richtlinie der Europäischen Union zum Fußgängerschutz verabschiedet. Diese beinhaltet die Überprüfung der Fußgängerfreundlichkeit von Fahrzeugfrontstrukturen mittels Impaktorentests. Hierbei werden Prüfkörper von Kopf und Beine auf die Motorhaube bzw. den Stoßfänger geschossen und die auftretenden Belastungswerte beurteilt. Bei der Rekonstruktion von Fußgängerunfällen mit Personenkraftwagen sind die Ergebnisse von Impaktorentests nur begrenzt aussagefähig. Ganzkörperaufpralltests mit Dummys oder Leichen bilden zwar das Unfallgeschehen realistischer ab, sind jedoch aufwendig, teuer bzw. ethisch bedenklich. Für eine detaillierte Rekonstruktion von Fußgängerunfällen kommt daher meist die Ganzkörperaufprallsimulation zum Einsatz. In dieser Arbeit wurden verschiedene Arten von Ganzkörperaufprallsimulationen untersucht und bewertet. Schwerpunkt der Untersuchung bildeten hierbei Ganzkörperaufprallsimulationen unter Nutzung der Simulationssoftware MADYMO. Um den Grad der Validierungsgüte der MADYMO-Fußgängermodelle besser einschätzen zu können, wurde ein Ganzkörperaufprallversuch mit einem PKW und einem Fußgängerdummy (Polar-II) simuliert. Dabei wurde der Polar-II-Dummy durch das MADYMO-Fußgängermodell und das Fahrzeug durch ein detailliertes Finite-Elemente-Modell in LS-DYNA nachgebildet. Unter Berücksichtigung der erzielten Resultate, wurden anschließend zwei reale Fußgängerunfälle in MADYMO 6.2.1 rekonstruiert.



Hanisch, Markus;
Simulation und Konzeption eines aktiven Feder-Dämpfer-Elementes mit online einstellbarer Feder- und Dämpferrate. - 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

In der vorliegenden Arbeit wurde ein aktives Feder-Dämpfer-Element konzipiert und simuliert. Ausgangspunkt für diese Entwicklung sind die Erkenntnisse aus der Biologie, in deren Rahmen ein Feder-Dämpfer-Verhalten von biologischen Kinematiken beobachtet werden konnte. Um dieses Wissen in die mobile Robotik zu übertragen, wurden in dieser Arbeit mögliche Ansätze diskutiert und simuliert. Ziel war es, eine einfache Baugruppe zu entwickeln, die hinsichtlich ihres Einsatzfeldes sehr flexibel ist. Dabei sollten ganz allgemein folgende drei Energieelemente vorgesehen werden: Speicherung, Dissipation und Wandlung. Umgesetzt wurden diese drei Prinzipien durch eine Feder für die Speicherung, durch einen Dämpfer für die Dissipation und durch einen Aktor für die Wandlung. Um eine hohe Flexibilität beim Einsatz dieser Baugruppe zu gewährleisten, sollte das Verhalten der Feder wie auch das des Dämpfers im Betrieb geändert werden können. Aus diesen Anforderungen heraus ergab sich ein aktives, einstellbares Feder-Dämpfer-Element. Durch eine Anpassung der Feder- wie auch der Dämpferrate im laufenden Betrieb, kann auf Veränderungen in der Laufbewegung reagiert werden. Der Ansatz über die Simulation ermöglichte es, eine gute theoretische Systemkenntnis zu erreichen und diese in einem weiteren Schritt in die Realität umzusetzen. Dabei stellte die Natur das Vorbild dar. Mit der Auswahl passender Funktionsprinzipien, welche den Anforderungen der mobilen Robotik gerecht werden, wurde eine modulare Simulation aufgebaut. Diese besteht aus einer pneumatischen Feder, einem magnetorheologischen Dämpfer und einem hydraulischen Aktor. Sowohl Aktor wie auch Dämpfer weisen mechanische Endanschläge auf, welche die Bewegung auf die Größe der Elemente beschränkt. Bei der Feder begrenzt dies der Druckanstieg. Zur Veranschaulichung wurde eine Beispielkinematik mit zwei dieser Feder-Dämpfer-Elementen aufgebaut. Durch die Anpassung der Federrate wie auch der Dämpfung kann maßgeblicher Einfluss auf das Schwingungsverhalten genommen werden. Im Rahmen des Ausblicks wurden verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten vorgestellt und diskutiert.



Hayn, Henning;
Machbarkeitsstudien zu integrierten illuminierten Oberflächensystemen für funktionelle und dekorative Oberflächen im Automobil. - 108 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Aufgrund der sich ändernden Wettbewerbsbedingungen auf dem Automobilmarkt nimmt die Bedeutung des Innenraumdesigns permanent zu. Daher müssen neue, innovative Interieurmaterialien, -oberflächen und -komponenten entwickelt werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit beleuchteten Oberflächensystemen in Mehrschichtbauweise. Die Beleuchtung wurde mittels Elektrolumineszenz realisiert. Zunächst wird ein Überblick über die Grundlagen der Elektrolumineszenztechnik gegeben. Es werden die Fertigungsvarianten Indiumzinnoxid-Folie, In-mould-Technologie und Transfertechnik unterschieden. Anschließend wird, als natürliche Analogie zur Elektrolumineszenz, die Biolumineszenz untersucht. Im praktischen Teil wurde die technische Machbarkeit von beleuchteten Oberflächensystemen getestet und bewertet. Dazu wurden Hinterleuchtversuche mit den Materialien Metall, Kohlenstofffasergewebe, Kunststoffvlies und Holz durchgeführt. Die Studien haben gezeigt, dass die Transfertechnik neue Möglichkeiten für die Entwicklung von innovativen beleuchteten Oberflächensystemen bietet. Insbesondere die Hinterleuchtung von Edelhölzern und Textilien hat Potenzial für einen Einsatz im Automobilinterieur.