Im Fokus dieser Arbeit stand die Entwicklung und Validierung eines vorausschauenden Kurvenlichts, das seine Eingangsdaten aus einer Sensordatenfusion von Kamera und Navigationsdaten bezieht. Grundlage für die Entwicklung, die Erprobungsfahrten und die Probandentests war ein zum Versuchsträger umgerüstetes Serienfahrzeug. Die Umbaumaßnahmen beinhalteten den Einbau eines Energiemanagement-Systems sowie diverser Messtechnik. Zusätzlich wurden die für die Arbeit nötigen zusätzlichen Sensoren wie drei verschiedene Kamerasysteme, drei Navigationssysteme und eine genaue Inertialsensorik nachgerüstet. Die Messtechnik musste hierbei an die Vernetzung des Fahrzeugs angepasst werden. Um sich bei der Entwicklung der Algorithmen für das prädiktive Kurvenlicht möglichst an das Blickverhalten eines Fahrers anzupassen, wurde zunächst eine Literaturrecherche durchgeführt. Diese ergab, dass der Lenker beim Durchfahren der Kurve - vielmehr schon in der Vorbereitung dessen - seinen Blick dem Tangenten Punkt an der Kurveninnenseite zuwenden möchte, dies aber aufgrund der eingeschränkten Sichtverhälmisse bei Nacht nicht kann. Basierend auf dieser Erkenntnis wurde eine erste Probandenstudie zur Schwenkstrategie durchgeführt. Sie zielte darauf ab, die Übertragungsfunktion aus der Straßengeometrie und dem durch den Fahrer gewünschten Schwenkwinkel zu finden. Wie zu erwarten war, spiegelten die Ergebnisse des Probandentests die in der Literatur gefundenen Erkenntnisse bezüglich Tagfahrten wider: Die Probanden orientierten sich am Tangenten Punkt einer Kurve, die Lichteinstellung der Versuchspersonen erfolgte auch auf diesen Punkt. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde in einem zweiten Schritt, die Definition des Schwenkwinkel-Algorithmus durchgeführt. Hierfür wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit mehrere Alternativen entwickelt. Anhand einer Evaluation wurde schließlich die beste Möglichkeit ausgewählt. Da sich zu dieser auch nach intensiver Recherche noch keinerlei Schutzrechte finden ließen, wurde das Verfahren auf EU-Ebene zum Patent angemeldet. Bei der Umsetzung der Algorithmen für das vorausschauende Kurvenlicht zeigte sich bei der Untersuchung der Sensordaten, dass diese teilweise sehr starkem lokalem Rauschen unterworfen sind. Somit konnte bei der Einbindung der Sensordaten in die spätere Sensordatenfusion nicht von konstanten Varianzen ausgegangen werden. Folglich lagen die Bemühungen auf der Suche nach geeigneten Größen zur Plausibilisierung der Eingangswerte mit einer Referenz. Als solche wurden die Messwerte der Fahrzeugdynamik festgelegt, da sie den tatsächlichen Fahrzustand repräsentieren. Auf Grundlage dieser Definition wurden anschließend Messgrößen gesucht, mithilfe derer eine Beurteilung der einzelnen Sensoren möglich war. Die Wahl fiel auf die beiden Größen "Krümmung" und "Kurvigkeit", denn beide lassen sich über verschiedene Berechnungen von allen Sensoren bilden. Da zur Plausibilisierung eines Sensors auf Basis der Kurvigkeit ebenfalls noch keine Schutzrechte zu finden waren, wurde auch dieses Verfahren zum EU-Patent angemeldet.


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    Titel :

    Heterogene Sensordatenfusion für eine prädiktive Lichtsteuerung


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    169 Seiten, Bilder, Tabellen, 147 Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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