Untersuchungen zur Bewertung der Gleichmäßigkeit von Kfz-Signallichtfunktionen

摘要

Über die Beleuchtungseinrichtungen am Fahrzeug werden unter anderem Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen von vorausfahrenden und entgegenkommenden Fahrzeugen signalisiert. Neben diesem Sicherheitsaspekt dienen die Scheinwerfer und Leuchten eines Fahrzeugs dem Designer als wichtiges Gestaltungselement und Differenzierungsmerkmal. Bislang lag vor allem das Design bei Tag im Fokus. Mittlerweile soll auch bei Dämmerung oder Nacht über eine definierte Lichtsignatur, also die sichtbare leuchtende Fläche der Signalfunktion, eine eindeutige Identifikation der Marke erzielt werden. Dazu ist es nötig, dass die leuchtende Fläche aus nahezu allen Beobachtungsrichtungen gleichmäßig erscheint. Das heißt, dass eine Beurteilung der Gleichmäßigkeit der leuchtenden Fläche aus nur einer Hauptrichtung nicht ausreicht. Innerhalb der gesetzlichen Regelungen für Signalleuchten sind bezüglich der Gleichmäßigkeit keine Anforderungen formuliert. Geeignete Methoden zur Messung und Bewertung der Gleichmäßigkeit müssen erst entwickelt werden, denn die vorhandenen werden den neuen Möglichkeiten in der Konstruktions- und Fertigungstechnik nicht gerecht. Vor allem Signalleuchten mit mehreren leuchtenden Flächen, einer Vielzahl von LED-Kammern oder tiefen Designblenden, stellen eine große Herausforderung für die Messtechnik und die Bewertungskriterien dar. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht ein automatisiertes Mess- und Bewertungsverfahren zur Beurteilung der Gleichmäßigkeit von Signalleuchten. Dafür erfolgt eine präzise Definition der Gleichmäßigkeit und eine Gewichtung der Einflussfaktoren. Die Ergebnisse einer psychophysikalischen Untersuchung zur Akzeptanz von Leuchtdichteunterschieden innerhalb einer leuchtenden Fläche und zwischen benachbarten leuchtenden Flächen sowie deren Anwendung innerhalb des Bewertungsverfahrens werden vorgestellt. Eine automatische Beurteilung der Gleichmäßigkeit bedingt, dass der Auswertesoftware die genaue Lage im 3D-Raum sowie Form und Größe der leuchtenden Fläche einer Signallichtfunktion bekannt sein muss, um autark bestimmen zu können, ob diese vollständig zu sehen ist und homogen erscheint. Dazu werden mithilfe eines Goniometers, ortsaufgelöster Leuchtdichtemesstechnik und Methoden der perspektivischen Projektion mehrere Leuchtdichteverteilungen aufgenommen und unter Zuhilfenahme der zugehörigen Geometriedaten ausgewertet. Dadurch ist es möglich, Leuchtdichteverteilungen aus beliebigen Betrachtungsrichtungen mit der idealen leuchtenden Fläche zu vergleichen und über ausgewählte statistische Kriterien zu bewerten. Des Weiteren wird ein Ansatz zur einfachen Darstellung der Messergebnisse präsentiert, welcher in seiner Form einer Lichtstärkeverteilung ähnelt und sich durch diese Einfachheit gut in einem Benchmarksystem einsetzen lässt.