Smart Headlamp Technology

Ressourceneffizienter und vernetzter Entwicklungsprozess für dynamische Scheinwerfersysteme

Aufgrund der voranschreitenden Komplexität und Multifunktionalität moderner Kraftfahrzeugscheinwerfersysteme stellt sich der konventionelle Entwicklungsprozess, basierend auf physikalischen Prototypen, aus ökonomischer Sicht als zunehmend suboptimal heraus. Daher entsteht im Projekt „Smart Headlamp Technology“ erstmals ein ganzheitlicher optimierter Entwicklungsprozess, dessen Kernelement simulationsbasierte Testverfahren bilden.

Der Trend zur Mechatronisierung technischer Produkte ist auch in modernen Kraftfahrzeugscheinwerfersystemen zu verzeichnen, welche hierdurch stetig an Komplexität und Multifunktionalität gewinnen. Dies gilt nicht nur für das eigentliche Produkt und dessen Interaktion mit den Sensoren im Fahrzeug und Informationsgebern im Umfeld, sondern wirkt sich auch maßgeblich auf den begleitenden Entwicklungsprozess aus. Aus diesem Grund wird im Rahmen des Projekts erstmals ganzheitlich die Herausforderung angegangen, einen ressourceneffizienten Entwicklungsprozess für hochauflösende Scheinwerfersysteme mit hoch variablen Lichtfunktionen zu realisieren. Dazu werden die Möglichkeiten der Vernetzung genutzt, um einen Mehrwert für den Nutzer zu schaffen und zugleich realbasierte Fahrdaten zu erheben und diese wieder in den Produktoptimierungsprozess einfließen zu lassen. Das Projekt fokussiert dabei drei zentrale Forschungsschwerpunkte, die jeweils unterschiedliche Analyseaspekte abdecken und dem Entwickler schließlich ein konsisitentes Gesamtbild des zu untersuchenden Systems bieten.

Virtuelle Testfahrten im Fahrsimulator

Einen Schwerpunkt stellt die modellbasierte Entwicklung und Bewertung hochauflösender Scheinwerferlichtfunktionen mithilfe virtueller Testfahrten im ATMOS-Fahrsimulator des Heinz Nixdorf Instituts dar. Gegenüber dem konventionellen Entwicklungsprozess bietet der simulative Ansatz den Vorteil, relevante Systemfunktionen bereits in einem sehr frühen Entwicklungsstadium und ohne den kostenintensiven Aufbau von physischen Prototypen analysieren und optimieren zu können.

Dynamischer Hardware-in-the-Loop-Prüfstand

Unterstützt wird der simulative Ansatz durch den Aufbau eines Hardware-in-the-Loop-Prüfstands (HiLP) im Lichtkanal. Dieser besteht aus einem Industrieroboter, an dessen Endeffektor ein Prototyp des realen Scheinwerfersystems montiert ist. Mittels Simulation der Fahrdynamik durch Mehrkörper-Fahrzeugmodelle werden die virtuellen Fahrzeugbewegungen ermittelt und durch den Industrieroboter reproduziert. Somit ist es möglich, exakte lichttechnische Einflussgrößen dynamisch und innerhalb einer hochgradig reproduzierbaren Umgebung abzubilden und diese anhand subjektiver und objektiver Bewertungskriterien zu beurteilen.

Condition-Monitoring und Self-Healing

Vervollständigt wird die Zielsetzung durch den Aufbau eines Demonstrators an einem Versuchsfahrzeug, mit dem die entwickelten Funktionen bei realen Straßenfahrten geprüft werden können. Dies dient zur Datenaufnahme und zum Test des Scheinwerfersystems durch Condition-Monitoring- und Self-Healing-Funktionalitäten. Mit diesen Mitteln können potenziell auftretende Fehler proaktiv vermieden und die Systemlebensdauer kann durch adaptive Parametrisierung erweitert werden.

 

Projektpartner