Laut Statistischem Bundesamt ereigneten sich alleine im Jahr 2015 über 450 Unfälle durch eingeschränkte Sicht, hauptsächlich bei Nebel. Die Monate Oktober bis Dezember gelten mit knapp 64 Prozent aller Nebelunfälle als die Hauptsaison.

Bild 1: Das Funktionsprinzip des Sichtweitensensors basiert auf optischer Rückstreuung.

Bild 1: Das Funktionsprinzip des Sichtweitensensors basiert auf optischer Rückstreuung. Preh

Einstige Sonderfunktionen, wie Reifendrucksensoren, Regensensor oder auch automatisches Fahrlicht gehören heute bereits teilweise zur Grundausstattung von Neufahrzeugen. Regen-Licht-Sensoren basieren jedoch nicht ausschließlich auf detektierten Messwerten, sondern verfügen zusätzlich über eine komplexe Auswertungssoftware, die für eine korrekte Ergebnisbildung viele unterschiedliche Faktoren einbezieht.

Nebel irritiert die gewöhnliche Lichtautomatik

Allerdings kann es beim automatischen Fahrlicht zu systemimmanenten Fehlinterpretationen kommen. Dessen Funktion basiert zwar auf einer korrekten Messung der Umgebungshelligkeit, aber es kommen auch spezielle Umgebungsbedingungen vor, die keine heute in Serie befindliche, automatische Lichtsteuerungen korrekt erfassen kann. So bleiben bei der Reaktion auf Helligkeitsunterschiede etwaige Sichtbehinderungen durch Nebel, Rauch oder Smog unberücksichtigt. Vor allem Sichteinschränkungen durch Nebel bergen ein besonderes Gefahrenpotenzial und stehen hier im Fokus. Bei Nebel muss es nicht zwangsläufig sehr dunkel sein, Nebel kann auch am Tag oder bei Dämmerung auftreten.

Eckdaten

Ein neues Sensorsystem von Preh erfasst im Nebel die aktuelle Sichtweite in Metern auf eine Distanz bis zu 500 m vor dem Fahrzeug. Aus der optischen Rückstreuung des ausgesandten Infrarot-Lichtes filtert eine intelligente Software Störsignale heraus und gibt das Nutzsignal über den LIN-Bus aus. Mit diesem Messsystem lassen sich Fahrlicht, Nebelscheinwerfer und Nebelschlussleuchte automatisch und zuverlässig steuern.

Arbeitet das automatische Fahrlicht in solchen Fällen nicht zuverlässig, bleibt das vom Fahrer oft unbemerkt. Bei zwei der am häufigsten auftretenden Nebelsituationen, dem Morgennebel und dem Hochnebel, strahlt die Sonne beispielsweise von oben durch den Nebel und gaukelt der Sensorik eine hohe Helligkeit vor. In diesem Fall schaltet das  Fahrlicht aus oder wird gar nicht erst aktiviert. Ursache dafür ist die mehrfache Lichtstreuung an den im Nebel befindlichen kleinen und kleinsten Wassertropfen. So kann eine von der Sonne angestrahlte Nebelbank deutlich heller erscheinen, als ein blauer Himmel. Im Extremfall führt das zu einer paradoxen Situation, denn das automatische Fahrlicht schaltet sich genau dann aus, wenn man in den Nebel einfährt und es unbedingt benötigt.

Funktionsprinzip der Sichtweitenerkennung

Auch wenn sich der Automatisierungsgrad der zahlreichen Lichtfunktionen in den unterschiedlichen Ausstattungsvarianten, wie auch von Hersteller zu Hersteller unterscheidet – die am meisten verbreitete Variante ist das automatisierte Fahrlicht. Dieses schaltet sich ein, wenn entsprechende Messwerte eine signifikante Verminderung in der Umgebungshelligkeit ausweisen. Die Steuerung von Nebelschlussleuchte und Nebelscheinwerfer erfolgt bis heute noch immer manuell durch den Fahrer, weil die Lichtsensorik entsprechende Wetterbedingungen nicht klar erkennen kann. Genau hier setzt der neu entwickelte Sichtweitensensor an.

Bild 2: Das Sensorgehäuse mit Elektronik und optischer Ankopplung an die Windschutzscheibe.

Bild 2: Das Sensorgehäuse mit Elektronik und optischer Ankopplung an die Windschutzscheibe. Preh

Er arbeitet nach dem Prinzip der optischen Rückstreuung. Bei einer Wellenlänge von 850 nm wird Licht im nahen Infrarotbereich ausgesendet. Aerosole und kleine Staubpartikel, wie sie im Nebel oder auch bei Rauch und Smog vorkommen, reflektieren das Licht. Der zurückgestreute Anteil des Lichts gelangt zu einer Photodiode und generiert einen Photostrom (Bild 1).

Physikalische Gesetze und die Anforderung, dass das ausgesendete Licht für das menschliche Auge nicht erkennbar sein soll, bedingen eine Messwellenlänge im Bereich von 800 bis 900 nm. Die für das Sensorsystem ausgewählte Fotodiode hat eine Emissionswellenlänge von 850 nm. Etwaige Störeinflüsse, wie sie im realen Fahrbetrieb auftreten können, werden mittels aufwändiger Software im Sensor eliminiert. Zur entsprechenden Plausibilisierung werden weitere Sensorsignale und Fahrzeugdaten ausgewertet und berücksichtigt. Der Sensor wird hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs platziert und nach vorn ausgerichtet (Bild 2 und 3).

 

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