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Messtechnische Charakterisierung von Scheinwerfern mit adaptivem Fernlicht unter dynamischen Bedingungen

Kosmas, Kyriakos :
Messtechnische Charakterisierung von Scheinwerfern mit adaptivem Fernlicht unter dynamischen Bedingungen.
TU Darmstadt, Fachgebiet Lichttechnik , Darmstadt
[Masterarbeit], (2015)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der messtechnischen Charakterisierung von blendfreien Fernlichtsystemen. Diese sollen laut Herstellerangaben, dem Fahrer eine permanente Fernlichtfahrt ermöglichen ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden [1]. Dabei erkennt eine Kamera andere Verkehrsteilnehmer und schneidet diese aus der Fernlichtverteilung aus. Solche Systeme sind allerdings nicht reguliert und besitzen unterschiedliche Hard- und Software. Es stellt sich demzufolge die Frage, ob solche Systeme die Herstellerangaben erfüllen und im Vergleich zu Abblendlicht, eine größere Detektionsentfernung von Hindernissen zur Folge haben, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Aus diesem Grund wird ein Feldtest durchgeführt, indem unterschiedliche realitätsnahe Verkehrssituationen wie Gegenverkehr auf einer Geraden, in einer Kurve, beim Überholen und in einer Kreuzung untersucht werden. Für alle Situationen wird die Beleuchtungsstärke auf Augenposition des Fahrers gemessen. Zusätzlich wird in der Gegenverkehrsituation auf gerader Fahrbahn die Entfernung untersucht, in der ein Objekt detektiert wird. Ebenfalls werden zwei Fahrzeuge untersucht. Diese sind mit Scheinwerfern ausgestattet, die nach der unter anderem in Europa (ECE) und Amerika (SAE) gültigen Regelungen zugelassen sind. Zur Blendungsauswertung wurden unterschiedliche Arbeiten herangezogen wie z.B. die von TOTZAUER [2], ZYDEK [3], HOLLADAY [4], LEHNERT [5] und SCHMIDT-CLAUSEN [6]. Somit konnten die gemessenen Werte hinsichtlich psychologische und physiologische Blendung, ohne eine Probandenuntersuchung, interpretiert werden. Es stellte sich heraus, dass sich der Detektionsabstand von Objekten bei blendfreien Fernlicht-Systemen um 21 m in Bezug auf das Fahrzeug mit den ECE-Scheinwerfern erhöht. Dies hat bei 80 km/h eine um 0,9 s erhöhte Reaktionszeit zur Folge, ohne dabei die physiologische und psychologische Blendung signifikant zu steigern. Bei einem direkten Vergleich zwischen SAE- und ECE-Scheinwerfern stellte sich heraus, dass sich die Detektionsentfernung bei den SAE-Scheinwerfern um etwa 27 m steigert. Gleichzeitig erhöht sich jedoch die physiologische Blendung um den Faktor 2,75. Bei der Begegnungssituation in der Kreuzung wurde das in der Kreuzung stehende Fahrzeug vom blendfreien Fernlicht nicht ausgeblendet und mit Fernlicht angeleuchtet. Beim Überholen dagegen blendete das blendfreie Fernlicht-System das zu überholende Fahrzeug aus. Die Beleuchtungsstärke erreicht im Maximum einen Wert von 1,3 lx. Bei den SAE-Scheinwerfern wird ein Maximum von 5,3 lx erreicht. Laut einer Studie des Fachgebiets Lichttechnik, besteht keine Beeinträchtigung des Fahrers durch Blendung, wenn die Beleuchtungsstärke an Fahreraugenposition durch den Innen- und Außenspiegel unter 2 lx ist [7]. Zusätzlich wird der Einfluss einer regennassen Fahrbahn auf die Messergebnisse der einzelnen Verkehrsszenarien untersucht. Bei einem Vergleich der Verhältnisse zwischen trockener und nasser Fahrbahn kann keine verallgemeinerte Aussage getroffen werden. Sowohl zwischen den einzelnen Verkehrsszenarien als auch zwischen den unterschiedlichen Fahrzeugen ergaben sich unterschiedliche Verhältnisse. Zuletzt wurde der Abstand untersucht, indem das blendfreie Fernlichtsystem, den vorausfahrenden bzw. entgegenkommenden Verkehr aus der Fernlichtverteilung ausschneidet. Dieser wurde Geschwindigkeits- und Wetterabhängig als auch in Abhängigkeit von den einzelnen Begegnungssituationen bestimmt. Die ermittelten Abstände unterscheiden sich in Bezug auf Geschwindigkeit, Wetter und Begegnungssituation und somit konnte keine allgemeingültige Aussage getroffen werden.

Typ des Eintrags: Masterarbeit
Erschienen: 2015
Autor(en): Kosmas, Kyriakos
Titel: Messtechnische Charakterisierung von Scheinwerfern mit adaptivem Fernlicht unter dynamischen Bedingungen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der messtechnischen Charakterisierung von blendfreien Fernlichtsystemen. Diese sollen laut Herstellerangaben, dem Fahrer eine permanente Fernlichtfahrt ermöglichen ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden [1]. Dabei erkennt eine Kamera andere Verkehrsteilnehmer und schneidet diese aus der Fernlichtverteilung aus. Solche Systeme sind allerdings nicht reguliert und besitzen unterschiedliche Hard- und Software. Es stellt sich demzufolge die Frage, ob solche Systeme die Herstellerangaben erfüllen und im Vergleich zu Abblendlicht, eine größere Detektionsentfernung von Hindernissen zur Folge haben, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Aus diesem Grund wird ein Feldtest durchgeführt, indem unterschiedliche realitätsnahe Verkehrssituationen wie Gegenverkehr auf einer Geraden, in einer Kurve, beim Überholen und in einer Kreuzung untersucht werden. Für alle Situationen wird die Beleuchtungsstärke auf Augenposition des Fahrers gemessen. Zusätzlich wird in der Gegenverkehrsituation auf gerader Fahrbahn die Entfernung untersucht, in der ein Objekt detektiert wird. Ebenfalls werden zwei Fahrzeuge untersucht. Diese sind mit Scheinwerfern ausgestattet, die nach der unter anderem in Europa (ECE) und Amerika (SAE) gültigen Regelungen zugelassen sind. Zur Blendungsauswertung wurden unterschiedliche Arbeiten herangezogen wie z.B. die von TOTZAUER [2], ZYDEK [3], HOLLADAY [4], LEHNERT [5] und SCHMIDT-CLAUSEN [6]. Somit konnten die gemessenen Werte hinsichtlich psychologische und physiologische Blendung, ohne eine Probandenuntersuchung, interpretiert werden. Es stellte sich heraus, dass sich der Detektionsabstand von Objekten bei blendfreien Fernlicht-Systemen um 21 m in Bezug auf das Fahrzeug mit den ECE-Scheinwerfern erhöht. Dies hat bei 80 km/h eine um 0,9 s erhöhte Reaktionszeit zur Folge, ohne dabei die physiologische und psychologische Blendung signifikant zu steigern. Bei einem direkten Vergleich zwischen SAE- und ECE-Scheinwerfern stellte sich heraus, dass sich die Detektionsentfernung bei den SAE-Scheinwerfern um etwa 27 m steigert. Gleichzeitig erhöht sich jedoch die physiologische Blendung um den Faktor 2,75. Bei der Begegnungssituation in der Kreuzung wurde das in der Kreuzung stehende Fahrzeug vom blendfreien Fernlicht nicht ausgeblendet und mit Fernlicht angeleuchtet. Beim Überholen dagegen blendete das blendfreie Fernlicht-System das zu überholende Fahrzeug aus. Die Beleuchtungsstärke erreicht im Maximum einen Wert von 1,3 lx. Bei den SAE-Scheinwerfern wird ein Maximum von 5,3 lx erreicht. Laut einer Studie des Fachgebiets Lichttechnik, besteht keine Beeinträchtigung des Fahrers durch Blendung, wenn die Beleuchtungsstärke an Fahreraugenposition durch den Innen- und Außenspiegel unter 2 lx ist [7]. Zusätzlich wird der Einfluss einer regennassen Fahrbahn auf die Messergebnisse der einzelnen Verkehrsszenarien untersucht. Bei einem Vergleich der Verhältnisse zwischen trockener und nasser Fahrbahn kann keine verallgemeinerte Aussage getroffen werden. Sowohl zwischen den einzelnen Verkehrsszenarien als auch zwischen den unterschiedlichen Fahrzeugen ergaben sich unterschiedliche Verhältnisse. Zuletzt wurde der Abstand untersucht, indem das blendfreie Fernlichtsystem, den vorausfahrenden bzw. entgegenkommenden Verkehr aus der Fernlichtverteilung ausschneidet. Dieser wurde Geschwindigkeits- und Wetterabhängig als auch in Abhängigkeit von den einzelnen Begegnungssituationen bestimmt. Die ermittelten Abstände unterscheiden sich in Bezug auf Geschwindigkeit, Wetter und Begegnungssituation und somit konnte keine allgemeingültige Aussage getroffen werden.

Ort: Darmstadt
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Lichttechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Hinterlegungsdatum: 03 Mai 2016 16:35
Gutachter / Prüfer: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 2015
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