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2022 | Buch

Detektion von magnetischen Störungen der elektrischen Fahrzeugkomponenten auf Basis einer Mustererkennung am Beispiel eines automatisierten Fahrzeugpositionierungssystems

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Über dieses Buch

Matthias Hisung stellt ein neuartiges Assistenzsystem zur automatisierten Fahrzeugpositionierung für das induktive Laden (APIC) vor. Darüber hinaus wird eine neue Methode zur Detektion von magnetischen Störungen (MDMS) durch elektrische Fahrzeugkomponenten auf Basis einer Mustererkennung eingeführt. Das Assistenzsystem lässt sich hierbei auf unterschiedliche Fahrzeugtypen anwenden und übernimmt für die fahrende Person die Aufgabe der Positionierung, um eine Komfortsteigerung zu erzielen. Durch die neuartige Methode wird eine deutliche Verbesserung der Positionsermittlung und damit einhergehend eine Erhöhung des Positionierungsradius für das induktive Laden ermöglicht.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
In den letzten Jahren hat die Elektromobilität, hauptsächlich von den Kunden der Automobilhersteller und dem Gesetzgeber getrieben, einen merklichen Aufstieg erfahren. Durch die geforderten niedrigeren Abgasgrenzwerte und die zugehörigen Normen für Verbrennungsmotoren [28] drängt der Gesetzgeber die Automobilhersteller zu emissionsärmeren Fahrzeugen, um die Luftverschmutzung durch Verbrennungsmotoren auf ein Minimum zu reduzieren. Ebenso fokussieren sich die Kunden auf emissions- und verbrauchsarme Fahrzeuge sowie auf eine einfache Bedienung gepaart mit einem hohen Fahrkomfort.
Matthias Hisung
Kapitel 2. Grundlagen und Stand der Technik
Zusammenfassung
Im vorliegenden Kapitel werden die Grundlagen und der Stand der Technik dargestellt. Hierzu werden in Abschnitt 2.1 die Grundlagen zu Magnetfeldern betrachtet und auf deren Feldausbreitung eingegangen, ehe die unterschiedlichen Magnetfeldmesstechniken dargelegt werden. Im Abschnitt 2.2 werden anschließend die Grundlagen des induktiven Ladens beschrieben sowie die Parameter Koppelungsfaktor und Versatztoleranz erläutert. Der Abschnitt 2.3 befasst sich mit den einzelnen Automatisierungsstufen und deren Einordnung, bevor im nachfolgenden Abschnitt 2.4 der Stand der Technik von Fahrzeugpositionierungssystemen für das induktive Laden behandelt wird.
Matthias Hisung
Kapitel 3. Fahrerassistenzsystem zur automatisierten Fahrzeugpositionierung
Zusammenfassung
Das vorliegende Kapitel beschreibt das Konzept und die praktische Umsetzung eines Fahrzeugpositionierungssystems (FPS) zur automatisierten Fahrzeugpositionierung für das induktive Laden. Hierbei wird in Abschnitt 3.1 betrachtet, welche Anforderungen an das System und die dafür verwendete Sensorik gestellt warden müssen und welche Eigenschaften sich daraus ergeben. Anschließend beschreibt der Abschnitt 3.2 das entwickelte Konzept für die Hardware- und die Software-Ebene.
Matthias Hisung
Kapitel 4. Analyse der elektrischen Fahrzeugkomponenten
Zusammenfassung
Im folgenden Kapitel werden die elektrischen Fahrzeugkomponenten detaillierter betrachtet und auf die von ihnen ausgehenden Störungen hin untersucht. In Abschnitt 4.1 werden zunächst die ausgewählten Komponenten und ihre Funktionsweisen beschrieben, bevor in Abschnitt 4.2 die Ausbreitung ihrer magnetischen Felder analysiert wird.
Matthias Hisung
Kapitel 5. Mustererkennung zur Detektion von magnetischen Störungen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel wird eine Methode zur Detektion von Magnetischen Störungen (MDMS) der elektrischen Fahrzeugkomponenten auf Basis einer Mustererkennung am Beispiel des APIC-Systems beschrieben. In Abschnitt 5.1 wird zunächst die Einordnung der Mustererkennung in den Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) veranschaulicht, bevor auf ihre Anforderungen eingegangen wird. Im darauffolgenden Abschnitt 5.2 werden die unterschiedlichen Verfahren zur Mustererkennung dargestellt und eingruppiert, ehe diese in Abschnitt 5.3 auf ihre Tauglichkeit als Lösung der in Abschnitt 2.5 beschriebenen Aufgabenstellung bewertet werden.
Matthias Hisung
Kapitel 6. Ergebnisse der Detektion von magnetischen Störungen
Zusammenfassung
Dieses Kapitel stellt in Abschnitt 6.1 zunächst die Ergebnisse der Methode zur Detektion von Magnetischen Störungen (MDMS) auf Basis des in Abschnitt 5.4 beschriebenen zweistufigen Verfahrens dar. Im Anschluss werden in Abschnitt 6.2 die Ergebnisse mit denen eines als Benchmark dienenden Filters aus einem bestehenden System verglichen.
Matthias Hisung
Kapitel 7. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine neue Methode zur Detektion von Magnetischen Störungen (MDMS) durch die elektrischen Fahrzeugkomponenten auf Basis einer Mustererkennung am Beispiel eines automatisierten Fahrzeugpositionierungssystems (FPS) entwickelt. Hierbei wurde zuerst der Forschungsfrage nachgegangen, wie ein automatisiertes FPS für das induktive Laden konstruiert sein muss und welche Komponenten am besten geeignet sind, um diese Aufgabe zu lösen. Dafür wurde zunächst betrachtet, wie ein automatisiertes FPS aufgebaut sein muss, welche Komponenten zur Verfügung stehen und ob diese hinsichtlich ihrer Eigenschaften geeignet sind. Anschließend wurde ein Konzept eines automatisierten FPS erarbeitet und umgesetzt.
Matthias Hisung
Backmatter
Metadaten
Titel
Detektion von magnetischen Störungen der elektrischen Fahrzeugkomponenten auf Basis einer Mustererkennung am Beispiel eines automatisierten Fahrzeugpositionierungssystems
verfasst von
Matthias Hisung
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-39947-4
Print ISBN
978-3-658-39946-7
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-39947-4

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