Automatische Notbremssysteme für Motorräder

Automatische Notbremssysteme für Motorräder von Hammer,  Thomas, Merkel,  Nora Leona, Pleß,  Raphael, Schneider,  Norbert, Will,  Sebastian, Winner,  Hermann
F 147: Automatische Notbremssysteme für Motorräder Nora Leona Merkel, Raphael Pleß, Hermann Winner, Thomas Hammer, Norbert Schneider, Sebastian Will 66 S., 50 Abb., 11 Tab., ISBN 978-3-95606-703-7, 2022 Motorradfahrer zählen zu den besonders gefährde¬ten Verkehrsteilnehmern. Trotzdem werden – im Gegensatz zu Systemen wie ABS und Traktions¬kontrolle – Assistenzsysteme wie die automatische Notbremse bislang nicht im Zweiradbereich einge¬setzt. Grund hierfür ist unter anderem die motorrad-spezifische Fahrdynamik, die z. B. durch instabiles Systemverhalten besondere Herausforderungen für die Umsetzung solcher Systeme bietet. Ziel des Projekts FE 82.0661/2015 „Automatische Notbremssysteme für Motorräder“ war es, die Gren¬zen zu ermitteln, innerhalb derer ein Einsatz ent-sprechender Systeme im Motorrad möglich ist. Ne¬ben den fahrdynamischen Grenzen zählen hierzu auch Grenzen, die der Fahrer der Anwendbarkeit setzt. Als integraler Bestandteil des Fahrer-Fahr¬zeug-Systems muss er in der Lage sein einen Ein¬griff eines Notbremssystems zu kontrollieren, da es sonst zur Destabilisierung des Fahrzeugs bis hin zum Sturz kommen kann. Zunächst wurde in einer Expertenstudie untersucht, welche Verzögerungen Normalfahrern zugemutet werden können. Die Experten waren Fahrlehrer und -trainer, die besonders geeignet sind, die Fä¬higkeiten ungeübter Fahrer einzuschätzen. Mit der Erkenntnis, welche Verzögerungen Normalfahrern zuzumuten sind, wurde anschließend eine Proban¬denstudie durchgeführt, in der untersucht wurde, in¬wiefern verschiedene Arten von Eingriffen geeignet sind, den Fahrer in einer Notbremssituation zu un¬terstützen und welche Verbesserung damit im Ver¬gleich zu durch den Fahrer selbst durchgeführten Notbremsmanövern erzielt wird. Die Realfahrversuche mit Probanden fanden aus¬schließlich in Geradeausfahrt mit voller Konzentra¬tion auf die Fahraufgabe statt. Um zu untersuchen, wie sich Notbremsmanöver in anderen Situationen (z. B. ein- oder freihändige Fahrt) auswirken, wurde zusätzlich eine Studie auf dem dynamischen Motorrad-Fahrsimulator des Würzburger Instituts für Verkehrswissenschaften durchgeführt (WIVW). Hier wurde zudem der Einfluss von Warnelementen un¬tersucht Die Studien zeigen, dass durch den Einsatz geeig¬neter automatischer Bremseingriffe bereits nahezu die Hälfte der Ausgangsgeschwindigkeit abgebaut werden kann, bevor der Fahrer selbst überhaupt eingreift. Die Simulatorversuche zeigen außerdem, dass eine Warnung vor dem automatischen Brems¬eingriff die Fahrerreaktion positiv beeinflusst.
Aktualisiert: 2022-10-21
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Schräglagenangst

Schräglagenangst von Neukum,  Alexandra, Pleß,  Raphael, Prokop,  Günther, Scherer,  Florian, Siebke,  Christian, Stanglmayr,  Maximilian, Will,  Sebastian, Winner,  Hermann
F 142: Florian Scherer, Hermann Winner, Raphael Pleß, Sebastian Will, Alexandra Neukum, Maximilian Stanglmaier, Maximilian Bäumler, Christian Siebke, Günther Prokop: Schräglagenangst 54 S., 62 Abb., 5 Tab., ISBN 978-3-95606-622-1, 2021 € 14,50 Ziel des Projektes FE 82.0710/2018 „Schräglagenangst“, bearbeitet durch das Fachgebiet Fahrzeugtechnik (FZD) der Technischen Universität Darmstadt (TUDA), das Würzburger Institut für Verkehrswissenschaften GmbH (WIVW) und Auto Mobil Forschung Dresden GmbH (AMFD), ist die Analyse gefahrener Schräglagen von Motorradfahrenden. Hierbei werden sowohl Alltags- wie auch Gefahrensituationen eines möglichst breiten Fahrendenkollektivs untersucht. Zum einen soll projektseitig untersucht werden, ob ein schräglagenängstlicher Fahrendentyp existiert, der unabhängig von der Fahrsituation ein Überschreiten einer Rollwinkelschwelle vermeidet. Dieses Verhalten kann zu gefährlichen Situationen aufgrund zu hoher Kurvengeschwindigkeiten führen, obwohl diese durch größere Schräglagen vermieden werden könnten. Zum anderen soll in dem Projekt das Fahrendenverhalten bei situationsbedingtem Nichtausnutzen des möglichen Schräglagenpotenzials analysiert werden. Im Rahmen dessen werden Methodiken zur Ermittlung des Fahrendenverhaltens in schräglagenängstlichen Situationen sowie zur Ermittlung eines schräglagenängstlichen Fahrendentyps entwickelt. Dazu gehören die Auslegung pseudo-kritischer Manöver zur Untersuchung des Fahrendenverhaltens im Teststreckenversuch sowie ein Fragebogen zur Ermittlung schräglagenängstlicher Fahrendentypen. Ein weiteres Ziel dieses Projekts ist die breite Erfassung gefahrener Schräglagen von Motorradfahrenden im Straßenverkehr. Insgesamt werden drei verschiedene Messtechnikkonzepte umgesetzt. Das erste basiert auf einem Messmotorrad für Probandenfahrten im Straßenverkehr. Das zweite auf einer Smartphone-Application (App), die im Rahmen des Projekts entwickelt wurde. Bei der Smartphone-Application wird dabei auf die im Smartphone integrierten Sensoren zurückgegriffen. Das dritte Konzept zielt auf eine Stationärmesstechnik, die für einen Zeitraum von mindestens einem Tag oder länger in Kurvenbereichen aufgestellt werden kann, um dort ein möglichst großes Fahrendenkollektiv beobachten zu können, wenn auch mit Einbußen bei den Kenntnissen über den jeweiligen Fahrendentyp bzw. das individuelle Fahrkönnen. Im nächsten Schritt wird auf die Umsetzung der erarbeiteten Konzepte in Fahrversuchen eingegangen. Hier werden zwei verschiedene vordefinierte Streckenabschnitte im Dresdener Umkreis und in der Nähe von Würzburg beschrieben. Zudem wird die Umsetzung der pseudokritischen Manöver bei Teststreckenversuchen in Darmstadt dargelegt. Im Rahmen der Fahrstudien in Würzburg und Dresden konnte aufgezeigt werden, dass sich im Alltag 75 % aller gefahrenen Schräglagen unter einem Schwellwert von 25° befinden. Hierbei weisen Fahrende mit höherer berichteter Schräglagenangst durchschnittlich geringere maximale Rollwinkel und Rollwinkelspektra auf. Weiterhin konnten erste alters- und fahrleistungsbedingte Abhängigkeiten der Schräglagen beobachtet werden. In den Fahrversuchen auf abgesperrtem Gelände konnte eine Eignung der Manöver zur Untersuchung von Schräglagenangst-Phänomenen bestätigt werden. Eine allgemein gültige Reaktion auf eine bestimmte Situation konnte nicht nachgewiesen werden. Die Reaktionen sind sehr individuell und abhängig von dem sonstigen Fahrstil. Das plötzliche Auftauchen eines Hindernisses in einer nicht einsehbaren Kurve zeigte bei den meisten Fahrenden starke Reaktionen im Fahrverhalten. Zusammenfassend wird innerhalb des Projekts die Hypothese der Existenz einer Schräglagenschwelle bestätigt. Diese ist jedoch nicht wie ursprünglich vermutet auf einen bestimmten Rollwinkelwert fixiert, sondern vielmehr eine persönliche und individuelle Schwelle. Sie wird weder in Normalsituationen noch in Schrecksituationen unterschritten, aber auch nicht deutlich überschritten. Dies bedeutet, dass bei der Notwendigkeit eines größeren Rollwinkels als des persönlich Maximalen ein Verlassen des eigenen Fahrstreifens und ein Unfall droht. Hier wird als mögliche Weiterarbeit eine flächendeckende Studie zur Untersuchung der Steigerungsmöglichkeiten der eigenen Schräglagenschwelle empfohlen. Dies könnte zum Beispiel mit neuartigen Trainingskonzepten möglich sein.
Aktualisiert: 2022-11-03
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Handbuch Fahrerassistenzsysteme

Handbuch Fahrerassistenzsysteme von Hakuli,  Stephan, Winner,  Hermann, Wolf,  Gabriele
In diesem Grundlagenwerk werden die Fahrerassistenzsysteme für aktive Sicherheit und Fahrerentlastung in Aufbau und Funktion ausführlich erklärt. Dazu zählen die bekannten und mittlerweile zur Standardausstattung zählenden Systeme wie ABS, ESP oder ACC genauso wie die Systeme zum Kollisionsschutz, für den Fahrspurwechsel oder zum komfortablen Einparken. Die dazu erforderlichen Komponenten wie Sensoren, Aktoren, mechatronische Subsysteme und Betätigungselemente werden dargestellt, ebenso die nutzergerechte Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle zwischen Assistenzsystem und Fahrer. Drei Kapitel über die Besonderheiten von Fahrerassistenzsystemen bei Nutzfahrzeugen und Motorrädern runden den umfassenden Ansatz ab. Gegenüber der ersten auflage wurden Änderunge bei den Projekten PRORETA2, , sowie zahlreiche Verbesserungen in Text und bild vorgenommen. die jeweils aktuelle Literatur wurde ergänzt. Der Schwerpunkt des Buchs liegt auf der Betrachtung des Fahrzeugs als Gesamtsystem.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Handbuch Fahrerassistenzsysteme

Handbuch Fahrerassistenzsysteme von Hakuli,  Stephan, Winner,  Hermann, Wolf,  Gabriele
In diesem Grundlagenwerk werden die Fahrerassistenzsysteme für aktive Sicherheit und Fahrerentlastung in Aufbau und Funktion ausführlich erklärt. Dazu zählen die bekannten und mittlerweile zur Standardausstattung zählenden Systeme wie ABS, ESP oder ACC genauso wie die Systeme zum Kollisionsschutz, für den Fahrspurwechsel oder zum komfortablen Einparken. Die dazu erforderlichen Komponenten wie Sensoren, Aktoren, mechatronische Subsysteme und Betätigungselemente werden dargestellt, ebenso die nutzergerechte Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle zwischen Assistenzsystem und Fahrer. Drei Kapitel über die Besonderheiten von Fahrerassistenzsystemen bei Nutzfahrzeugen und Motorrädern runden den umfassenden Ansatz ab. Der Schwerpunkt des Buchs liegt auf der Betrachtung des Fahrzeugs als Gesamtsystem.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Objektive Erkennung kritischer Fahrsituationen von Motorrädern

Objektive Erkennung kritischer Fahrsituationen von Motorrädern von Seiniger,  Patrick, Winner,  Hermann
Fahrdynamikregelungen für Zweispurfahrzeuge haben in der letzten Dekade stark dazu beigetragen, die Getötetenzahlen im Straßenverkehr auf einen seit dem Zweiten Weltkrieg nicht gekannten Tiefststand zu senken. Die Getötetenzahlen bei Einspurfahrzeugen, speziell Motorrädern, sind im selben Zeitraum bei weitem nicht im selben Maße gesunken. Zwar existieren für Motorräder ABS-Bremssysteme und Antriebsschlupfregelungen, aber darüber hinausgehende tech-nische Lösungen zur Stabilisierung des Motorrads sind nicht bekannt. Ziel dieser Arbeit ist es abzuschätzen, ob Fahrdynamikregelungen für Motorräder einerseits technisch möglich sind und andererseits zur deutlichen Senkung der Unfallzahlen von Motorrädern beitragen können.
Aktualisiert: 2020-01-16
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Absicherungsstrategien für Fahrerassistenzsysteme mit Umfeldwahrnehmung

Absicherungsstrategien für Fahrerassistenzsysteme mit Umfeldwahrnehmung von Geyer,  Sebastian, Lotz,  Felix, Peng,  Cao, Sefati,  Mohsen, Weitzel,  Alexander, Winner,  Hermann
BASt F 98: Absicherungsstrategien für Fahrerassistenzsysteme mit Umfeldwahrnehmung 68 S., 14 Abb., 8 Tab., ISBN 978-3-95606-118-9, 2014, EUR 16,50 Fahrerassistenzsystemen mit Umfeldwahrnehmung wird ein hohes Potential zur Unfallvermeidung zugeschrieben, wenn diese umfassender und intensiver in die Fahrdynamik von Fahrzeugen eingreifen und weiter vernetzt werden. Diese erweiterten Eingriffsmöglichkeiten erzeugen auch neue Risiken, welche vor der Genehmigung und Zulassung für den öffentlichen Straßenverkehr abgesichert werden müssen. Neuartig ist bei diesen Systemen, dass sie nur über eine Situationsrepräsentation die unfallvermeidenden Handlungen ableiten können. Somit kommt zum Risiko des Versagens von Systemkomponenten, das bereits durch die ISO 26262 Norm zur funktionalen Sicherheit adressiert ist, das Risiko aufgrund einer falschen Interpretation auftretenden, nicht situationsgemäßen Auslösung, z.B. durch Situationskonstellationen, die bei der Entwicklung nicht berücksichtigt wurden und daher in den Funktionsspezifikationen nicht enthalten ist. Um die Anforderungen an Absicherungsmethoden für diese Assistenzsysteme zu identifizieren, werden diese zusammengestellt und der Absicherungsaufwand mit bestehenden Methoden, bspw. aufbauend auf den Anforderungen der ISO 26262, bestimmt. Die Analyse zeigt, dass bisherige Ansätze sowohl hinsichtlich der objektiven Nachweisbarkeit der Vollständigkeit der theoretisch möglichen Situationen Lücken aufweisen, als auch hinsichtlich des Umfangs der notwendigen Spezifikationen und deren Prüfung in Versuchen. Aufgrund des daher zu erwartenden Aufwands für den Nachweis eines sicheren Verhaltens der Systeme ist eine Priorisierung von Fahrsituationen und die Gewährleistung einer hohen Übertragbarkeit von Bewertungsergebnissen notwendig. Um die Vollständigkeitsproblematik zu adressieren, wird ein Ansatz vorgestellt, der eine objektive Bewertung und den Vergleich von Fahrsituationen ermöglicht. Abschließend werden die Erkenntnisse zusammengefasst und notwendige weitere Schritte für die Schaffung einer einheitlichen Absicherungsstrategie für Fahrerassistenzsysteme abgeleitet.
Aktualisiert: 2021-08-05
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