Julian Backes, Sven Eichler
Rz. 1121
Eine weitere potentielle Beeinflussung bei der Signalaufzeichnung und Messwertbildung hat sich bei Messungen von Fahrzeugen mit LED-Leuchten gezeigt. Bei der Auswertung entsprechender Falldateien war festzustellen, dass die aufgezeichneten Signale deutlich beeinflusst und durch den Messalgorithmus offenbar nicht mehr sicher ausgewertet werden.
Rz. 1122
In aktuellen Fahrzeugmodellen werden sowohl für das Rück- und das Tagfahrlicht als auch zunehmend für das Abblendlicht lichtemittierende Dioden (LEDs) verbaut. Diese leuchten im Gegensatz zu konventionellen Glühfadenlampen nicht kontinuierlich, sondern werden ständig an- und ausgeschaltet (gepulst). Die typischen Pulsfrequenzen (d.h. Ein- und Ausschaltvorgänge pro Sekunde) liegen zwischen 200 Hz und 600 Hz.
Rz. 1123
Der ES3.0 zeichnet die vorbeifahrenden Fahrzeuge mit einer Abtastfrequenz von 100 kHz auf. Da sich das Fahrzeug während einer Pulsdauer der LEDs nicht wesentlich, d.h. um nicht mehr als den Durchmesser des Sichtfeldes der Sensoren, weiter bewegt, werden durch die Ein- und Ausschaltvorgänge in der Signalaufzeichnung zusätzliche "Signalspitzen" hervorgerufen. Die Signale gehen insofern nicht von einer gleichmäßig abstrahlenden und nur bewegten Lichtquelle aus, sondern die Lichtquelle verändert sich.
In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges sowie der Pulsfrequenz der LEDs kann dieser Effekt dazu führen, dass die Signale der einzelnen Sensoren entweder nicht oder nur bedingt deckungsgleich verlaufen und dadurch die Messwertbildung beeinflussen oder aber aufgrund der geräteinternen Auswertung ("ein Peak genügt") nicht mehr die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, sondern die Pulsfrequenz der LEDs gemessen wird.
Rz. 1124
Die folgenden Beispiele zeigen entsprechende Beeinflussungen bei der Signalaufzeichnung und Messwertbildung.
Bei Fallbeispiel 1 wurde vom Messgerät eine Geschwindigkeit von 88 km/h ermittelt. Bei Inaugenscheinnahme des Signalverlaufs ist festzustellen, dass während der bei der Einfahrt des Fahrzeuges erkannten Helligkeitsveränderung offenbar ein weiterer Effekt zu einer weiteren zusätzlichen Helligkeitsveränderung geführt hat.
Hierdurch sind im Signalverlauf etwa ab Datenpunkt 7500 drei zusätzliche "Signalspitzen" bzw. "Störimpulse" festzustellen, welche aller Voraussicht nach durch die gepulsten LED-Leuchten hervorgerufen wurden. Der Verlauf der zusätzlichen Signalspitzen, die geringe Pulsbreite von lediglich etwa 80 Datenpunkten sowie die unter Vorgabe der vorläufig ermittelten zeitlichen Verschiebung deckungsgleich verlaufenden Signale im vor- und nachgelagerten Datenbereich sind jedenfalls klare Indizien hierfür. Die folgende Abbildung zeigt den entsprechenden Signalverlauf.
Abbildung 53 – Auswertung über die Fahrzeugfront. Die zusätzlichen Signalspitzen sind durch einen Pfeil verdeutlicht.
Wertet man nun die Signale abschnittsweise aus, so ergeben sich über den ersten Abschnitt (bis Datenpunkt 7500) Geschwindigkeitswerte von 86,70 km/h bis 87,12 km/h bei Korrelationskoeffizienten von 0,98 bis 0,99.
Bei der abschnittsweisen Auswertung der drei "Störimpulse" ergeben sich Geschwindigkeitswerte von jeweils abgerundet 89 km/h. Bei entsprechender Optimierung der Vorverschiebung der Signale ergeben sich Korrelationskoeffizienten von 0,97 bis 0,99.
Die beiden folgenden Abbildungen zeigen die abschnittsweise Auswertung über die beiden Teilbereiche.
Abbildung 54 – Teilauswertung des Signalverlaufs an der Front – erster Abschnitt
Abbildung 55 – Teilauswertung des Signalverlaufs an der Front – Auswertung der "Störimpulse"
Dieses zeigt, dass Auswahl und Umfang des zugrunde gelegten Datenbereichs das Ergebnis der Auswertung erheblich beeinflussen können.
Bei der konkreten Messung wurden auch weitere Signale über die Flanke und das Heck des Fahrzeuges aufgezeichnet. Die abschnittsweise Auswertung der jeweiligen Bereiche ergibt ebenfalls Geschwindigkeitswerte zwischen abgerundet 86 km/h und 87 km/h.
Bei Fallbeispiel 2 ist der Einfluss der LEDs in der Signalaufzeichnung eindeutig erkennbar. Nahezu über den gesamten Datenbereich sind in allen Sensorsignalen zusätzliche Signalspitzen vorhanden. Auffällig ist hierbei, dass die zusätzlichen Signalspitzen jeweils annähernd deckungsgleich verlaufen und lediglich am Ende des Bereichs ein kleiner Abschnitt mit augenscheinlich nicht deckungsgleich verlaufenden Signalen vorhanden ist.
Vom Messgerät wurde eine Geschwindigkeit von 76 km/h ermittelt. Bei der Auswertung über den gesamten Datenbereich ergeben sich Geschwindigkeitswerte zwischen 75,0 km/h und 78,5 km/h (Mittelwert 76 km/h). Die folgende Abbildung zeigt den entsprechenden Signalverlauf. Die zusätzlichen Signalspitzen der LEDs sind durch Pfeile markiert und die nicht deckungsgleich verlaufenden Signale am Ende des Bereichs mit einem Rahmen in etwa eingegrenzt.
Abbildung 56 – Gesamter Signalverlauf. Die LED-Peaks sind durch Pfeile markiert und der Bereich mit augenscheinlich nicht deckungsgleich verlaufenden Signalen ist mit einem Rahmen einge...