Prüfstandskinematik simuliert reale Bewegungen im Straßenraum.

SHT: Smart Headlamp Technology

Forschungsprojekt

Motivation und Problemstellung

Scheinwerfersysteme müssen sich an Veränderungen der Lichtverhältnisse im Straßenverkehr anpassen. Sie sind hochkomplex und bieten Funktionen wie zum Beispiel blendfreies Fernlicht. Künftig sollen sie Ausfälle selbst detektieren, diese kompensieren und so die Verkehrssicherheit verbessern (Self-Healing): Das ist das Ziel einer Zusammenarbeit des Automobilzulieferers Hella mit dem Fraunhofer IEM. Gleichzeitig steht die ressourceneffiziente Entwicklung und Validierung komplexer Scheinwerfersysteme im Mittelpunkt der gemeinsamen Forschung. Im Verbundprojekt Smart Headlamp Technology wird das Condition Monitoring – eine permanente Zustandserfassung der Funktionen – sowohl für die Hard- als auch die Software eines Scheinwerfers erforscht. Fallen in Zukunft einzelne der 84 LEDs aus, soll der Scheinwerfer das automatisch erkennen und die fehlende Lichtquelle ausgleichen. Wie das fehlerfrei funktionieren kann, wird im Mechatronic Testing Lab des Fraunhofer IEM untersucht.  

Projektziele und Lösungsansatz

Wechselnde Wetterbedingungen, Dunkelheit und unübersichtliche Straßenverläufe bzw. Verkehrssituationen machen Tests unter realen Bedingungen zeit- und kostenaufwendig. Darum werden im Forschungsprojekt Hardware-in-the-Loop-Prüfstände eingesetzt. Diese ermöglichen die Verbindung realer Systeme mit einer virtuellen Umgebung. So können neue Funktionen im Frontloading getestet, Optimierungspotenziale identifiziert sowie Licht- und Systemfunktionen weiterentwickelt werden. Zudem hat das Fraunhofer IEM eine Prüfstandskinematik (Hexapod) für die Testreihen mit Hella entwickelt. Dadurch werden die realen Bewegungen im Straßenraum einer Fahrzeugfront durch simulierte Berechnungen in Bewegungen und Beschleunigungen in das Versuchslabor transferiert. Die Qualität der Daten wird durch die Verbindung von Simulation, Hardware-in-the-Loop-Prüfständen und realen Testfahrten gewährleistet: Die Daten sind untereinander vernetzt und bilden so eine wesentliche Forschungsgrundlage. Sie fließen in die Optimierung der Prozesse sowie in die Weiterentwicklung des Condition Monitorings ein und lassen das hochkomplexe Scheinwerfersystem kontinuierlich lernen (neuronales Netzwerk). Fehler werden vom System frühzeitig erkannt, Maßnahmen zur Behebung selbstständig eingeleitet.

Projektsteckbrief

Projekttitel

Smart Headlamp Technology - SHT

Laufzeit

04/2017 bis 05/2020

Förderung

MobilitätLogistik.NRW (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung)

Projektvolumen

ca. 2,5 Mio. €

Fördervolumen

ca. 1,9 Mio. €

Kooperationspartner
  • HELLA GmbH & Co. KGaA, Lippstadt
  • Heinz Nixdorf Institut, Paderborn
  • Technische Universität Dortmund
Projektleiter

Dr.-Ing. Rainer Kauschke (HELLA)

ziele
  • Erforschung und Entwicklung eines optimierten, ressourceneffizienten und vernetzten Entwicklungsprozesses für dynamische Scheinwerfersysteme
  • Realisierung eines Hardware-in-the-Loop-Prüfstands, um damit in den frühen Phasen der Entwicklung Licht­verteilungen und Lichtfunktionen bewerten und Fehler entdecken zu können, ohne dass ein Prototyp vorliegen muss
  • Entwicklung eines Condition Monitoring für neuartige Scheinwerfersysteme
© EFRE

Das Projekt SHT – Smart Headlamp Technology – wird für drei Jahre aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.