VKA - Vorausschauende Kurvenausleuchtung
Vorausschauende Kurvenausleuchtung
Ein sehr großer Anteil der Verkehrsunfälle mit gemeinsamer Beteiligung von PKWs und Fußgängern ereignet sich zu nächtlicher Tageszeit bei schlechten Lichtverhältnissen. Eine wesentliche Rolle bei der Unfallverhütung kommt daher einer qualitativ hochwertigen Beleuchtungsausstattung der Fahrzeuge zu. Diese betrifft zum einen die Ausstattung mit modernen Leuchtmitteln, zum anderen ist eine optimale Ausrichtung der Scheinwerfer erforderlich. Diese sollte dem Verlauf der Fahrbahn geeignet angepasst sein. Bei geradlinig verlaufenden Straßen ist dieses kein Problem, ebenso nicht bei Kreisbögen (abbiegende Verläufe mit konstanter Krümmung), da hier die Scheinwerferrichtung in Abhängigkeit von der Lenkradstellung dynamisch eingestellt werden kann. Problematisch wird die Scheinwerferausrichtung bei Straßenverläufen mit veränderlicher Krümmung; in der Regel handelt es sich hier bei um so genannte Übergangsbögen. Aus der Lenkradstellung kann in einem solchen Fall keine optimale Stellung der Scheinwerfer mehr ermittelt werden. An dieser Stelle setzt das VKA-Projekt an. Die optimale Scheinwerferstellung wird anhand des weiteren Verlaufs der Straße berechnet. Der weitere Straßenverlauf ergibt sich aus einer digitalen Landkarte sowie der bekannten Position des Fahrzeugs auf der Karte.
Das VKA-Projekt gliedert sich in die Aktivitätsbereiche (1) Digitale Karten, (2) Ortung und (3) Ausleuchtungsalgorithmen:
Digitale Karten zweier Beispielgebiete standen im GDF-Format zur Verfügung. Bei GDF (Geographic Data File) handelt es sich um ein zu Verarbeitungszwecken wenig geeignetes Austauschformat. Daher wurde eine problemangepaßte räumliche Datenbank erstellt und die vorhandenen GDF-Straßendaten in diese überführt.
Bei der Ortung besteht eine sehr hohe Genauigkeitsanforderung (max. Abweichung: ca. 2m). Ortungsalgorithmen wurden auf Basis von Map-Matching-Verfahren und statistischen Verfahren entwickelt. Berücksichtigt wurden neben der digitalen Karte Fahrzeugdaten (u. a. Radumdrehung, Gierrate) sowie Daten eines einfachen, kostengünstigen GPS-Empfängers. Unter Simulationsbedingungen befriedigend arbeitende Verfahren wurden entwickelt; einem praktischen Einsatz stehen jedoch die zur Zeit noch zu ungenauen digitalen Straßenkarten und Messwerte im Wege.
Ein Algorithmus zum Finden einer optimalen Scheinwerferstellung zur Ausleuchtung einer Straße mit bekanntem Verlauf wurde entwickelt. Zunächst wurden in einer Simulation künstliche Straßen zu Grunde gelegt, die mit Hilfe der im Straßenbau üblichen Entwurfselementen (u. a. einfache Klotoiden, Wendeklotoiden) gebildet wurden. Anschließend wurden näherungsweise reale Straßenverläufe aus der digitalen Karte einbezogen. Diese Simulationen verliefen erfolgreich; ein Feldtest ist seitens des Kooperationspartners für Januar 2006 geplant. Zu berücksichtigen sind hierbei noch gewisse physikalische Gegebenheiten beim Fahrzeug.