M. Sc. Tobias Schürmann
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter
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- schuermann ∂ fzi de
FZI Forschungszentrum Informatik
Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS)
Haid-und-Neu Str. 10-14
76131 Karlsruhe
Lebenslauf
Seit Dezember 2015 wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie (FZI) im Bereich Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS).
Forschung
Entwicklung und Untersuchung von Ansätzen zum dezentralen Bordnetzmanagement
Die Elektronikarchitektur moderner Fahrzeuge besteht aus einer Vielzahl von Steuergeräten mit unterschiedlichen Aufgaben. Dabei lassen sich die Aufgaben der Steuergeräte in zwei Bereiche unterteilen. Der erste Bereich ist die Diagnose des aktuellen Zustands des Fahrzeugs und der Umgebung mithilfe der zur Verfügung stehenden Sensor- und Statussignale. Der zweite Bereich umfasst die gezielte Ansteuerung der elektronischen und mechatronischen Komponenten im Fahrzeug, so dass ein reibungsloser Betrieb aller Systeme und damit ein sicherer Fahrbetrieb gewährleistet ist.
Die Spannungsstabilisierung des Fahrzeugbordnetzes ist dabei eine zentrale Aufgabe der Steuergeräte. Sie erfordert ein enges Zusammenspiel von Diagnose der Spannung einerseits als auch die gezielte Ansteuerung der Energieversorgung und der Verbraucher im Fahrzeugbordnetz andererseits. Dieses Zusammenspiel wird aktuell von einem übergeordneten zentralen Bordnetzmanagement übernommen, das die Informationen aller Steuergeräte nutzt, um daraus Maßnahmen zur Stabilisierung der verschiedenen Spannungsebenen abzuleiten.
Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung und Untersuchung dezentraler Ansätze zur Spannungsstabilisierung auf den verteilten Steuergeräten im Fahrzeugbordnetz. Die Vorteile dezentraler Ansätze sind zum einen in einer erhöhten Flexibilität und einfacheren Wartbarkeit des Bordnetzes und zum anderen in der Reduktion der Fehleranfälligkeit durch die redundante dezentrale Spannungsstabilisierung zu sehen. Dazu wird zunächst ein Modell des Fahrzeugbordnetzes erstellt, welches neben den elektronischen und mechatronischen Verbrauchern auch die Struktur der Ansteuerung durch die verteilten Steuergeräte sowie die Kommunikation zwischen den Steuergeräten berücksichtigt. Anschließend werden mithilfe des Fahrzeugbordnetzmodells dezentrale Strategien untersucht, die die Spannungsstabilisierung durch Verwaltung der Energiequellen und Verbraucher im Fahrzeugbordnetz sicherstellen. Weitergehende Arbeiten werden auch die Möglichkeiten verteilter Energiequellen im Fahrzeugbordnetz und deren dezentrale Verwaltung untersuchen.
Titel | Typ |
---|---|
Entwicklung eines Bordnetzmanagementsystems basierend auf Methoden der kooperativen Spieltheorie | Masterarbeit |
Publikationen
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ReACT: Reinforcement Learning for Controller Parametrization Using B-Spline Geometries
Rudolf, T.; Flögel, D.; Schürmann, T.; Süß, S.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2023. 2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 3385–3391, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC53992.2023.10394648 -
Active balancing control for distributed battery systems based on cooperative game theory
Caspar, M.; Schürmann, T.; Anneken, M.; Hohmann, S.
2023. Journal of Energy Storage, 68, Art.-Nr.: 107585. doi:10.1016/j.est.2023.107585 -
Game-Theoretic Trajectory Planning of Mobile Robots in Unstructured Intersection Scenarios
Majer, N.; Luithle, L.; Schürmann, T.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2023. IFAC-PapersOnLine, 56 (2), 11808–11814. doi:10.1016/j.ifacol.2023.10.575
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Mitigating Power Peaks in Automotive Power Networks by Exploitation of Flexible Loads
Schürmann, T.; Kutter, N.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2022. 2022 XXVIII International Conference on Information, Communication and Automation Technologies (ICAT): 16–18 June 2022, Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICAT54566.2022.9811195 -
Fuzzy Action-Masked Reinforcement Learning Behavior Planning for Highly Automated Driving
Rudolf, T.; Gao, M.; Schurmann, T.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2022. 2022 8th International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR): 8–10 April 2022, Xiamen, China, 264–270, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICCAR55106.2022.9782671 -
Data-Driven Automotive Development: Federated Reinforcement Learning for Calibration and Control
Rudolf, T.; Schürmann, T.; Skull, M.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2022. 22. Internationales Stuttgarter Symposium : Automobil- und Motorentechnik. Bd.: 1. Hrsg.: M. Bargende, 369–384, Springer Fachmedien Wiesbaden. doi:10.1007/978-3-658-37009-1_26 -
Communication Scheme for a Modular Automotive Power Network Management
Schurmann, T.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2022. 2022 26th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC), 582–587, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICSTCC55426.2022.9931764
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Distributed and Modular Automotive Power Network Management Based on Auction Theory
Schurmann, T.; Rafles, A.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2021. 2021 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2242–2249, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC52423.2021.9659250 -
Toward Holistic Energy Management Strategies for Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles in Heavy-Duty Applications
Rudolf, T.; Schurmann, T.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2021. Proceedings of the IEEE, 109 (6), 1094–1114. doi:10.1109/JPROC.2021.3055136 -
Application of an auction based automotive power network management
Schürmann, T.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2021. FDIBA in the New Technological World, 29–32
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Model-Based Heater Control Design for Loop Heat Pipes
Gellrich, T.; Schuermann, T.; Hobus, F.; Hohmann, S.
2018. 2018 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), Copenhagen, Denmark, 21–24 August 2018, 527–532, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA.2018.8511470