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Simulation und Ansteuerung eines Pixellicht-Scheinwerfers, sowie messtechnische Erfassung relevanter lichttechnischer Größen

Klingenstein, Markus :
Simulation und Ansteuerung eines Pixellicht-Scheinwerfers, sowie messtechnische Erfassung relevanter lichttechnischer Größen.
Technische Universität Darmstadt , Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2016)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Ansteuerung, Simulation und messtechnischen Charakterisierung eines blendfreien Fernlichtsystems. Dieses System ermöglicht eine permanente Fernlichtfahrt ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Das System arbeitet mit einer Kamera, welche andere Verkehrsteilnehmer erkennt und diese aus der Fernlichtverteilung ausschneidet. Zur Charakterisierung dieses Systems wird in dieser Arbeit ein Ansteuerungsprogramm mit integrierter Simulation entwickelt und dieses anschließend in einem Feldtest untersucht. Der erste Schritt ist hierbei die Entwicklung des Programms. Dieses bietet eine grafische Oberfläche, über die eine Lichtverteilung eingestellt werden kann, welche dann über die Scheinwerfer ausgegeben wird. Dabei kann der Benutzer eine Verkehrssituation angeben und das Programm berechnet die Lichtverteilung so, dass der gewünschte Bereich aus der Fernlichtverteilung ausgeschnitten wird. In einem weiteren Schritt wird eine Simulationsoberfläche in das Programm integriert. Dabei wird die berechnete Lichtverteilung grafisch in Form einer Lichtverteilungskurve und eines Verteilungs-Graphen dargestellt. Dadurch kann der Benutzer direkt überprüfen, ob die eingestellte Lichtverteilung den aktuellen Anforderungen genügt. Zur Vervollständigung der Simulationoberfläche wird den Helligkeitswerten der Simulation in einem Feldtest eine gemessene Beleuchtungsstärke zugeordnet und in diese intergriert. Anschließend wirddas Programm in einem Feldtest zur messtechnischen Charakterisierung der Scheinwerfer bei statischen Bedingungen eingesetzt. Dabei wird zunächst ein ausgeblendeter Bereich gemessen, um einen Zusammenhang zwischen eingestellter Breite des ausgeblendeten Bereiches und der tatsächlich Breite zu erhalten. Es stellt sich heraus, dass sich eine Differenz von ungefähr einem Grad zwischen eingestellter Soll-Breite und tatsächlich messbarer Ist-Breite des ausgeblendeten Bereiches ergibt. Im zweiten Teil der Untersuchung wird der Einfluss der Breite des ausgeblendeten Bereiches auf die gemessene Beleuchtungsstärke untersucht. Dafür werden unterschiedlich Breiten des Bereiches über das Programm eingestellt und vermessen. Es stellt sich heraus, dass ein kleinerer ausgeblendeter Bereich zu einer höheren mittleren Beleuchtungsstärke in diesem Bereich führt. Zusätzlich wird der Einfluss einer nassen Fahrbahn auf die gemessene Beleuchtungsstärke im ausgeblendeten Bereich untersucht. Dabei ergibt sich, dass die Beleuchtungsstärke bei nasser Fahrbahn um den Faktor zwei größer ist als bei trockener Fahrbahn. In einer abschließenden Untersuchung wird ein Zusammenhang zwischen der Toleranz und der Systemlatenzzeit behandelt. Dabei stellt sich heraus, dass eine Toleranz von 0,2° bei realistischen Systemlatenzzeiten nicht ausreicht, um einen blendfreien Betrieb zu gewährleisten.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2016
Autor(en): Klingenstein, Markus
Titel: Simulation und Ansteuerung eines Pixellicht-Scheinwerfers, sowie messtechnische Erfassung relevanter lichttechnischer Größen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Ansteuerung, Simulation und messtechnischen Charakterisierung eines blendfreien Fernlichtsystems. Dieses System ermöglicht eine permanente Fernlichtfahrt ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Das System arbeitet mit einer Kamera, welche andere Verkehrsteilnehmer erkennt und diese aus der Fernlichtverteilung ausschneidet. Zur Charakterisierung dieses Systems wird in dieser Arbeit ein Ansteuerungsprogramm mit integrierter Simulation entwickelt und dieses anschließend in einem Feldtest untersucht. Der erste Schritt ist hierbei die Entwicklung des Programms. Dieses bietet eine grafische Oberfläche, über die eine Lichtverteilung eingestellt werden kann, welche dann über die Scheinwerfer ausgegeben wird. Dabei kann der Benutzer eine Verkehrssituation angeben und das Programm berechnet die Lichtverteilung so, dass der gewünschte Bereich aus der Fernlichtverteilung ausgeschnitten wird. In einem weiteren Schritt wird eine Simulationsoberfläche in das Programm integriert. Dabei wird die berechnete Lichtverteilung grafisch in Form einer Lichtverteilungskurve und eines Verteilungs-Graphen dargestellt. Dadurch kann der Benutzer direkt überprüfen, ob die eingestellte Lichtverteilung den aktuellen Anforderungen genügt. Zur Vervollständigung der Simulationoberfläche wird den Helligkeitswerten der Simulation in einem Feldtest eine gemessene Beleuchtungsstärke zugeordnet und in diese intergriert. Anschließend wirddas Programm in einem Feldtest zur messtechnischen Charakterisierung der Scheinwerfer bei statischen Bedingungen eingesetzt. Dabei wird zunächst ein ausgeblendeter Bereich gemessen, um einen Zusammenhang zwischen eingestellter Breite des ausgeblendeten Bereiches und der tatsächlich Breite zu erhalten. Es stellt sich heraus, dass sich eine Differenz von ungefähr einem Grad zwischen eingestellter Soll-Breite und tatsächlich messbarer Ist-Breite des ausgeblendeten Bereiches ergibt. Im zweiten Teil der Untersuchung wird der Einfluss der Breite des ausgeblendeten Bereiches auf die gemessene Beleuchtungsstärke untersucht. Dafür werden unterschiedlich Breiten des Bereiches über das Programm eingestellt und vermessen. Es stellt sich heraus, dass ein kleinerer ausgeblendeter Bereich zu einer höheren mittleren Beleuchtungsstärke in diesem Bereich führt. Zusätzlich wird der Einfluss einer nassen Fahrbahn auf die gemessene Beleuchtungsstärke im ausgeblendeten Bereich untersucht. Dabei ergibt sich, dass die Beleuchtungsstärke bei nasser Fahrbahn um den Faktor zwei größer ist als bei trockener Fahrbahn. In einer abschließenden Untersuchung wird ein Zusammenhang zwischen der Toleranz und der Systemlatenzzeit behandelt. Dabei stellt sich heraus, dass eine Toleranz von 0,2° bei realistischen Systemlatenzzeiten nicht ausreicht, um einen blendfreien Betrieb zu gewährleisten.

Ort: Darmstadt
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Lichttechnik
Hinterlegungsdatum: 17 Apr 2017 11:15
Gutachter / Prüfer: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 18 Januar 2016
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