Forschung

Meine Forschungsschwerpunkte sind die Sensorik, Optoelektronik und Kameratechnik. Der Fokus liegt dabei auf der optische Distanzmessung in den Anwendungsfeldern Automotive, Automatisierungs- und Medizintechnik. 

Viele interessante Arbeitsthemen und Bachelor- bzw. Masterarbeiten finden Sie unter ILIAS.

Kamäleon (2019-2022)

 

Die Elektrifizierung des Straßenverkehrs zeigt sich nicht nur an den starken Bestrebungen zur Entwicklung von Elektroautos, sondern ist auch aus den hohen Zuwachsraten bei anderen E-Fahrzeugen, wie Mikromobilen, Personal Light Electric Vehicles (PLEV), E-Scootern, Elektrorollern, E-Bikes und insbesondere Pedelecs ersichtlich. Diese elektrisch angetriebenen Kleinfahrzeuge ermöglichen nicht nur eine differenziert angepasste Mobilität im urbanen Umfeld, sie können auch einen bedeutenden Beitrag zur Erhöhung der Luftqualität im Innenstadtbereich leisten. Im Vergleich zu E-Autos sind sie wegen der kleineren bewegten Massen zusätzlich auch noch wesentlich ökologischer. Für Ältere oder auch bestimmte Gruppen körperlich Eingeschränkter werden mit diesen E-Fahrzeugen die Anreize und auch Möglichkeiten zur „Freiluftmobilität“ erst geschaffen.

Voraussetzung für eine breite Akzeptanz und Marktdurchdringung dieser Fahrzeugtypen und eine damit einhergehende ökologische und gesellschaftliche Wirkung ist, dass technische Ausstattung und technische Fähigkeiten sowie die Einsatzmöglichkeiten an die Bedürfnisse der potentiellen Nutzergruppen angepasst sind und diesen zu der angestrebten adaptiven und variablen Mobilität verhelfen. Als Beispiel dafür sei die Möglichkeit genannt, bei Regen mit dem Fahrzeug auf S- oder U-Bahn oder Zug auszuweichen. Weitere Beispiele sind die Möglichkeit, für das Abholen eines Pakets bei der Post und den Einkauf einer Kiste Wasser vom Auto auf dieses E-Leichtfahrzeug überzugehen oder zum Shopping auch einmal in der Fußgängerzone vor dem Geschäft parken zu können.
Die Grundidee des Projektes Kamäleon ist es, E-Leichtfahrzeuge (exemplifiziert an E-Dreirädern) technisch so zu modifizieren, dass sie sich – wie ein Chamäleon – an die Bedingungen der befahrenen Verkehrsfläche, an Variablen des Verkehrs (z. B. Fußgängerdichte), an das übergeordnete Verkehrsmittel (z. B. S-Bahn) oder weitere Bedingungen der Umgebung anpassen. Dies geschieht in erster Linie durch Anpassungen der Höchstgeschwindigkeit. Im Laufe des Projektes wird geprüft, welche weitere Anpassung technischer Art oder der Ausstattung (z. B klappbare Rückspiegel) notwendig sind, um stets die Sicherheit zu gewährleisten und sich an die Besonderheiten der Umgebung anzupassen. 

BmbF - Individuelle und adaptive Technologien für eine vernetzte Mobilität (FPMTI2015)

Fördersumme: 2,5 Mio € (310k€ für die FH Aachen)

Partner:
HFC Human-Factors-Consult (Koordinator)
Constin GmbH
OrangeBikeConcept GmbH
Tünkers
KIT (MRT)
FH Aachen
CISPA Helmholtzzentrum GmbH
TU Braunschweig (IRW)

 

Bodyscanner (2016-2019)

 

Das Ziel des beantragten Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Ganzkörper-Scanners, der es ermöglicht, die gesamte Oberfläche eines menschlichen Körpers inklusive der Fußsohlen genau und hochauflösend zu erfassen. Der in diesem Projekt verfolgte Ansatz ist, mehrere Sensorköpfe, die eine Vielzahl (ca. 60–120 Aufnahmen pro Sensor) von farbigen 3D-Punktewolken bzw. Tiefenbilder des Körpers aufnehmen und um den Probanden rotieren, zu verwenden. Mögliche Verschattungen der Aufnahme können dabei aufgrund eines Aufbaus mit sich bewegenden Sensorköpfen signifikant reduziert werden. Die Sensorköpfe sollen mit hochauflösenden Time-of-Flight (ToF) Kameras, die eine Tiefengenauigkeit von 1mm haben und die Daten über eine Gigabit-Ethernet (GigE) bereitstellen, ausgestattet werden.

Dieses Projekt verfolgt zwei Hauptziele:

1. Die Entwicklung einer hochauflösenden ToF-Farbkamera

2. den Einsatz der Kamera in einem Ganzkörper-Bodyscan-System 

Das Vorhaben wird mit dem Industriepartner DIERS International GmbH durchgeführt. Zusätzlich wird das Vorhaben medizinisch durch einen Orthopäden des Traumazentrums Geilenkirchen begleitet. 

Orbitmessung (2017)

 

Ziel der Entwicklung ist ein Messsystems zur dynamischen Bestimmung der Achsposition eines Rotors relativ zur Statorbuchse. Der Abstand des Achsumfangs zur Buchse ist 300mm ± 5mm. Das Messsystem muss die Einhaltung dieser Abstände im Betrieb überprüfen. Die Drehzahl des Rotors beträgt dabei bis zu 300k rpm.

 Das Messsystem besteht aus einer Industriekamera, einer Beleuchtung, eines telezentrischen Objektivs und einer Bildverarbeitung mit Kreis- und Mittelpunktserkennung von Achse und Buchse. 

Damit konnte die Trajektorie des Rotors im Betrieb (der sogenannte Orbit) und damit die Einhaltung der Spezifikation des Motors ermittelt werden.

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