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Entwurf, Aufbau und Validierung eines Versuchstandes zur Untersuchung des spektralen Blend- und Detektionsverhaltens unter Straßenverkehrsbedingungen

Gutmann, Florian (2012):
Entwurf, Aufbau und Validierung eines Versuchstandes zur Untersuchung des spektralen Blend- und Detektionsverhaltens unter Straßenverkehrsbedingungen.
Darmstadt, TU Darmstadt Institut EMK / LT, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Die Detektion von Objekten unter Vermeidung von Blendung zu ermöglichen ist das primäre Ziel der Beleuchtung im Straßenverkehr. Die spektrale Emission der hierzu verwendeten Leuchten kann, da diese zunehmend auf Leuchtdioden basieren, zunehmend freier bestimmt werden. Zur Optimierung dieser Emissionsspektren sind spektral gewichtende Funktionen erforderlich, die Detektion und Blendung beschreiben. In dieser Diplomarbeit wird ausgehend von den Grundlagen menschlichen Sehens ein Konzept für einen Versuchsstand entwickelt, der die Bestimmung spektraler Gewichtungsfunktionen zu Detektion und Blendung unter verschiedenen Bedingungen ermöglicht. Diese sind an Straßenverkehrsbedingungen bei Dämmerung und Nacht angelehnt. Ausgehend von diesem Konzept werden Teilproble erörtert, Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt, ausgewählt und deren Entwicklung dokumentiert. Weiterhin wird ein Versuchsablauf zur Bestimmung spektraler Blendempfindlichkeit vorgestellt und in einer abschließenden Verifikationsmessung die Funktionalität des entstandenen Laboraufbaus bestätigt. Folgende, voneinander unabhängige Module wurden im Rahmen dieser Arbeit entwickelt, die Bestandteil des realisierten Laboraufbaus sind: SPEKTRAL VERÄNDERBARE LEUCHTE: Eine modulare, auf High-Power-LEDs basierende Leuchte, die ihre spektrale Strahlungsleistung in einem adaptiven Regelprozess an ein beliebiges Wunschspektrum zur Adaptation des visuellen Systems annähert. PROJEKTOR FÜR DETEKTIONSOBJEKTE: Ein Projektor, der Detektionsobjekte sowohl monochromatisch als auch polychromatisch, beliebig in Anzahl, Form, Lage und zeitlichem Strahlungsdichteverlauf darstellt. BLENDQUELLE: Eine nahezu punktförmige Lichtquelle, die monochromatische Blendung mit einstellbarer Strahlungsdichte und Schwerpunktwellenlänge des abgegebenen Spektrums erzeugt. FIXATIONSPUNKT: Ein Projektor, der einen in zwei Achsen verstellbaren Lichtpunkt auf eine Fläche projiziert. Dieser Punkt dient der Festlegung einer Beobachtungsrichtung sowie der Fixierung der Augenbewegung. Die Funktionalität aller Module wird jeweils durch eine in C# programmierte Klasse abgebildet, welche die Ansteuerung der aufgeführten Hardware unter minimalem Konfigurationsaufwand ermöglicht. Für diesen Aufbau wurden Anwendungen mit grafischer Benutzeroberfläche zur Bestimmung der spektralen Detektions- sowie Blendempfindlichkeit entwickelt, in denen Versuche konfiguriert, geladen, gespeichert und durchgeführt werden können.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2012
Creators: Gutmann, Florian
Title: Entwurf, Aufbau und Validierung eines Versuchstandes zur Untersuchung des spektralen Blend- und Detektionsverhaltens unter Straßenverkehrsbedingungen
Language: German
Abstract:

Die Detektion von Objekten unter Vermeidung von Blendung zu ermöglichen ist das primäre Ziel der Beleuchtung im Straßenverkehr. Die spektrale Emission der hierzu verwendeten Leuchten kann, da diese zunehmend auf Leuchtdioden basieren, zunehmend freier bestimmt werden. Zur Optimierung dieser Emissionsspektren sind spektral gewichtende Funktionen erforderlich, die Detektion und Blendung beschreiben. In dieser Diplomarbeit wird ausgehend von den Grundlagen menschlichen Sehens ein Konzept für einen Versuchsstand entwickelt, der die Bestimmung spektraler Gewichtungsfunktionen zu Detektion und Blendung unter verschiedenen Bedingungen ermöglicht. Diese sind an Straßenverkehrsbedingungen bei Dämmerung und Nacht angelehnt. Ausgehend von diesem Konzept werden Teilproble erörtert, Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt, ausgewählt und deren Entwicklung dokumentiert. Weiterhin wird ein Versuchsablauf zur Bestimmung spektraler Blendempfindlichkeit vorgestellt und in einer abschließenden Verifikationsmessung die Funktionalität des entstandenen Laboraufbaus bestätigt. Folgende, voneinander unabhängige Module wurden im Rahmen dieser Arbeit entwickelt, die Bestandteil des realisierten Laboraufbaus sind: SPEKTRAL VERÄNDERBARE LEUCHTE: Eine modulare, auf High-Power-LEDs basierende Leuchte, die ihre spektrale Strahlungsleistung in einem adaptiven Regelprozess an ein beliebiges Wunschspektrum zur Adaptation des visuellen Systems annähert. PROJEKTOR FÜR DETEKTIONSOBJEKTE: Ein Projektor, der Detektionsobjekte sowohl monochromatisch als auch polychromatisch, beliebig in Anzahl, Form, Lage und zeitlichem Strahlungsdichteverlauf darstellt. BLENDQUELLE: Eine nahezu punktförmige Lichtquelle, die monochromatische Blendung mit einstellbarer Strahlungsdichte und Schwerpunktwellenlänge des abgegebenen Spektrums erzeugt. FIXATIONSPUNKT: Ein Projektor, der einen in zwei Achsen verstellbaren Lichtpunkt auf eine Fläche projiziert. Dieser Punkt dient der Festlegung einer Beobachtungsrichtung sowie der Fixierung der Augenbewegung. Die Funktionalität aller Module wird jeweils durch eine in C# programmierte Klasse abgebildet, welche die Ansteuerung der aufgeführten Hardware unter minimalem Konfigurationsaufwand ermöglicht. Für diesen Aufbau wurden Anwendungen mit grafischer Benutzeroberfläche zur Bestimmung der spektralen Detektions- sowie Blendempfindlichkeit entwickelt, in denen Versuche konfiguriert, geladen, gespeichert und durchgeführt werden können.

Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Light Technology
Date Deposited: 13 Jul 2012 07:22
Additional Information:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKD1788

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 01-11-2011

Ende Datum: 28-05-2012

Identification Number: 17/24 EMKD1788
Referees: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Export:
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