Aktorbasierte Systeme für eine selbstjustierende intelligente Scheinwerfertechnologie (itsowl-ASSIST)

Problemstellung
Die Entwicklung zukünftiger Generationen von Fahrzeugscheinwerfern bietet ein enormes Potential in Hinblick auf Verkehrssicherheit, Lichtqualität und Energieeinsparung. Letzteres kann insbesondere durch die Verwendung neuer Materialien und damit einer potentiellen Gewichtsreduzierung im Scheinwerferbau umgesetzt werden. Bei adaptiven Ansätzen von Systemen der Lichtsteuerung (z.B. AFS – Adaptive Frontlighting System) wird Licht innerhalb des Verkehrsraums gezielt dorthin gelenkt, wo es für die Bearbeitung einer Sehaufgabe gebraucht wird. Beispiele lassen sich bereits in den jüngsten Generationen von Scheinwerfersystemen finden, z.B. Funktionen wie das blendfreie Fernlicht, das Markierungslicht oder aber bereits etablierte Applikationen wie das Stadtlicht, Abbiegelicht etc. Damit ein Fahrzeugscheinwerfer der Zukunft, der möglichst all diese Funktionen abdecken soll, in einem optimalen Zustand betrieben werden kann, ist sicherzustellen, dass das Scheinwerfersystem einer korrekten Justage unterliegt. Das bisher ungenaue, manuelle Einstellen des Scheinwerfersystems sollte dabei durch exakte, reproduzierbare und effizientere Prozesse ersetzt werden.

Projektziele
Zielsetzung des Projekts ist die Erarbeitung eines ganzheitlichen Vario-LED-Scheinwerferkonzeptes mit AFS-Funktionalitäten, das die Betriebssicherheit des Systems über dessen gesamte Nutzungsdauer und ohne menschliche Eingriffe sicherstellt sowie den Anforderungen derzeitiger Hochtechnologieprodukte des Automobilsektors gerecht wird. Hierfür ist ein selbstjustierendes System zu entwickeln, das Elemente der Lichtverteilung oder spezielle Marker durch eine entsprechende Sensorik detektiert und durch eine Signalverarbeitung in Stellgrößen für den Scheinwerfer umwandelt. Um die bisher manuellen und mechanischen Einstellelemente der Scheinwerfer durch eine selbstregelnde Antriebstechnik zu ersetzen, sind innovative Aktorenkonzepte zu entwickeln und zu testen. Auch Material und Gewichteinsparungen sowie die Verringerung des erforderlichen Bauraums ist Ziel des Projekts. Je nach Fortschritt der Systemgeneration des intelligenten Scheinwerfers sind Rückmeldefunktionen zum Nutzer oder zu geschultem Werkstattpersonal in Betracht zu ziehen.

Vorgehensweise
Das VP unterteilt sich in Arbeiten zu konzeptionellen und technischen Grundlagen, zur Realisierung der konkreten Lösung und zu deren Validierung im Rahmen eines Pilotprojekts. In der finalen Projektphase werden die Ergebnisse im Gesamtsystem umgesetzt und abschließend in einer Testphase validiert. Im Projekt wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte „Selbstoptimierung“, „Energieeffizienz“ und „Systems Engineering“ zurückgegriffen. Das Projekt gliedert sich in 3 Arbeitsschwerpunkte und 7 fachliche Arbeitspakete, die jeweils durch einen Partner verantwortlich geleitet werden. Am Projekt sind drei Partner beteiligt, die kooperativ zusammenarbeiten. Durch einen Prototyp werden die Systembestandteile auf ihre Qualität und Verlässlichkeit überprüft und die serienmäßige Umsetzung vorbereitet.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Ergebnis ist ein getesteter Prototyp der ASSISTechnologie, d.h. der Prototyp eines selbstjustierenden, intelligenten Kraftfahrzeug-Scheinwerfersystems. Das intelligente Scheinwerfersystem ermöglicht eine selbständige Einstellung und situationsspezifische Ausleuchtung des Verkehrsraums. Dadurch werden die Verkehrssicherheit verbessert und die Anforderungen an den Fahrzeugführer gesenkt. Die Gewichtsreduktion der Bauteile und die intelligente Steuerung führen darüber hinaus dazu, dass der Energieverbrauch und der CO2-Ausstoß der Fahrzeuge reduziert werden. Die innovativen Scheinwerfer- und Beleuchtungssysteme können auch in weiteren Bereichen, z. B. in ortsfester Straßenbeleuchtung oder in Flugfeldausleuchtungen auf Flughäfen, zur Anwendung kommen.

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• HELLA GmbH & Co. KGaA