Führt man die Entwicklungen der letzten Jahre zu immer detaillierter steuerbaren Lichtverteilungen zur immer besseren Anpassung an die jeweilige Verkehrssituation weiter, folgt als konsequenter nächster Schritt die Entwicklung eines Volladaptiven Scheinwerfers. Dieser führt von der situationsadäquaten Auswahl aus einem kleinen Set von vordefinierten Lichtverteilungen wie Landstraßen- oder Autobahnlicht bzw. der Anpassung weniger Parameter zu einer kontinuierlichen Adaption der gesamten Lichtverteilung in jedem Raumwinkel anhand der sich aus dem aktuellen Umfeld ergebenden Anforderungen. Nach einer kurzen Einführung und einem Überblick über erste reale und geplante optische Systeme, die solche Beleuchtungsstrategien umsetzen können, präsentieren wir den Schwerpunkt dieses Beitrags: Die Beschreibung einer mehrstufigen Toolkette, die den gesamten Entwicklungsprozess eines Volladaptiven Scheinwerfersystems abbildet. Eingangsdaten dieses Prozesses sind die gewählte Scheinwerfertechnologie mit ihren Leistungsparametern wie dem Lichtstrom, der maximalen Beleuchtungsstärke, der Auflösung und der konkreten Möglichkeiten zur Formung und Veränderung der lokalen Intensitäten, daneben die verfügbaren Sensordaten bzw. das mit ihrer Hilfe etablierte 3D-Umgebungsmodell; außerdem die vom Lichtdesigner in Abstimmung mit dem Künden vorgenommenen Auslegungen und Gewichtungen. Daneben liegt intern ein auf physikalischen wie auf Designaspekten beruhendes 3D-Beleuchtungsmodell vor, aus dem eine synthetische ideale Lichtverteilung generiert werden kann. Adaptiert man diese anhand abgestimmter Regeln an das Umgebungsmodell, entsteht eine situationsadäquate ideale Lichtverteilung, die mit einem idealen Volladaptiven Scheinwerfer unlimitierter oder zumindest ausreichend hoher Auflösung direkt abgebildet werden könnte. Neben der High-End-Lösung eines solchen Scheinwerfersystems ist es sinnvoll, preiswertere Systeme begrenzter Funktionalität anzubieten. Hier müssen Kompromisse zwischen Performance und Kosten gesucht werden. Dies unterstützt unsere Toolkette mit der Analyse der erforderlichen Leistungsmerkmale der Volladaptiven Lichtverteilungen über spezielle Use Cases oder einen kompletten Lebenszyklus. Daraus ergeben sich je nach abgestimmten Kostenzielen Vorgaben für das Layout konkreter Teiladaptiver Scheinwerfersysteme. Liegt dieses vor, kann direkt aus der idealen Lichtverteilung zu jedem Zeitschritt die komplette Ansteuerung des teiladaptiven Systems abgeleitet werden. Dessen relative Performance gegenüber der volladaptiven Ideallösung kann wiederum toolgestützt bewertet werden. Die vorgestellte Toolkette bildet also transparent alle Aspekte über das Design idealer Systeme im statischen und dynamischen Fall, ihre Adaption auf konkrete technische Systeme, ihre Verifikation bzgl. Anforderungen und Kostenzielen bis hin zu Laufzeitsystemen zur Ansteuerung realer Scheinwerfer im Fahrzeug ab.
Toolkette zum volladaptiven Scheinwerfer
2014
11 Seiten, Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Toolkette zum volladaptiven Scheinwerfer
Automotive engineering | 2014
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Springer Verlag | 2017
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