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Forschungsprojekt: LED-Scheinwerfer überwacht sich selbst

| Redakteur: Hendrik Härter

Künftige Generationen von LED-Scheinwerfern sollen sich nicht nur automatisch ihrer Umgebung anpassen, sondern sich zudem selbst überwachen.
Künftige Generationen von LED-Scheinwerfern sollen sich nicht nur automatisch ihrer Umgebung anpassen, sondern sich zudem selbst überwachen. (Bild: Hella)

In einem Projekt entwickeln Forscher einen LED-Scheinwerfer entwickeln, der sich nicht nur selbstständig den Umgebungsbedingungen anpasst, sondern sich auch selbst überwacht. Damit sollen effizientere Scheinwerfer im Fahrzeug entstehen.

Die Zukunft der LED im Fahrzeug ist vor allem in einem intelligenten Scheinwerfer zu suchen. Mit einem modernen Scheinwerfer lässt sich Licht variabel verteilen, um bei jeder Verkehrssituation die Straße optimal auszuleuchten. Ein moderner Autoscheinwerfer ist ein komplexes, technisches System, bei dem eine Vielzahl von LEDs exakt aufeinander abgestimmt sein müssen.

Eine LED bietet eine längere Lebensdauer und überschreitet die Lebensdauer des Fahrzeugs bei weitem. Doch wie bei allen lichttechnischen Systemen sind langfristig Performance-Änderungen nicht auszuschließen. In einem Forschungsprojekt mit dem Namen „Smart Headlamp Technology“ wollen Forscher einen intelligenten Scheinwerfer entwickeln. Dieser soll nicht nur frühzeitig eine potenzielle Performance-Änderung erkennen (Condition Monitoring), sondern auch in der Lage sein, diese zu kompensieren (Self Healing).

Dreistufiger Ansatz, einen LED-Scheinwerfer zu entwickeln

Im Verlauf der Serienfertigung eines LED-Scheinwerfers werden Lichtmuster aufgebaut und Prototypen erstellt. Diese werden in virtuellen Testumgebungen sowie im Straßenverkehr getestet. Allerdings ist es sehr zeitaufwendig, einen dynamischen und hochauflösenden Scheinwerfer zu entwickeln. Hinzu kommt der kostenintensive Aufbau eines Prototyps des Scheinwerfers. Im Forschungsprojekt wird ein dreistufiger Ansatz untersucht: Zunächst wird im Fahrsimulator das Scheinwerfer das Scheinwerfer- und Fahrzeugumfeld dynamisch dargestellt, um die Lichtfunktionen zu beurteilen. Die entwickelten Lichtfunktionen für den Scheinwerfer lassen sich anschließend mit virtuellen Testfahrten validieren. Unterstützt wird der simulative Ansatz durch den Aufbau eines Hardware-in-the-Loop-Prüfstands im Lichtkanal. Dadurch lassen sich die echten Lichtverteilungen, Lichtfunktionen sowie mögliche Verbesserungen bereits in den ersten Stadien der Produktentwicklung bewerten und analysieren.

Auf Basis der Ergebnisse kann ein Leuchtenbauer wie Hella einen hochauflösenden Prototypen eines LED-Scheinwerfers bauen, in dem Lösungen für die Überwachung (Condition Monitoring) sowie das Self Healing implementiert sind. Abschließend testen die Entwickler die Funktionen im realen Straßenverkehr. Die erhobenen Daten fließen anschließend wieder zurück in den Entwicklungs- und Produktoptimierungsprozess.

An dem Forschungsprojekt sind neben Hella auch das Fraunhofer Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) sowie die Universitäten Paderborn und Dortmund beteiligt. Gestartet ist das Projekt im April 2017 und wird für eine Laufzeit von drei Jahren vom europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

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