Elektrotechnik

Pixellicht für PKW - Echtzeitsimulation hochauflösender Pixel-Scheinwerfersysteme

Ref.-Nr. 5812 + 5823

Keywords: Echtzeit-Simulation, Pixellicht, Pixel-Scheinwerfer, LED Scheinwerfer, Matrix-Scheinwerfer

Moderne Fahrzeugscheinwerfer bestehen nicht mehr aus einer einzigen Lichtquelle, sondern aus einer Vielzahl von Lichtquellen. Die neuesten Systeme weisen dabei eine Matrix mit einigen 10.000 einzelnen Lichtquellen auf. Da jede Lichtquelle einzeln angesteuert wird, ist die genaue Regelung für das gewünschte Beleuchtungsergebnis sehr aufwendig: Während die Umgebung mit Kameras und anderen Sensoren überwacht wird, wird das Beleuchtungsmuster an die aktuelle Fahrsituation angepasst. Aufgrund der Komplexität dieser Regelungen greift man insbesondere in frühen Entwicklungsphasen auf simulationsbasierte Entwicklungsmethoden zurück. Das hier zum Patent angemeldete Verfahren dient der Simulation von Pixel-Scheinwerfern an Kraftfahrzeugen: Es optimiert die Performance der Berechnung und ermöglicht erstmals eine Simulation sehr hoch aufgelöster Systeme in Echtzeit.

Vorteile

  • skalierbare Lichtquellenanzahl
  • Simulationsprogramm unabhängig vom Lichtquellentyp
  • kostengünstig
  • ressourcenschonend

Kommerzielle Anwendung

Pixelscheinwerfer werden zunehmend zum Standard in der Automobilbranche, auch im mittleren Preissegment. Dabei stehen weniger die längere Lebensdauer oder ein geringerer Energieverbrauch im Vordergrund als vielmehr die vielfältigen neuen Funktionen, über die sich die Umgebung räumlich und zeitlich veränderbar beleuchten lässt. Bei der Entwicklung eines Pixelscheinwerfers ist es aus wirtschaftlicher Sicht von Vorteil, eine sehr große Anzahl unterschiedlicher Szenarien vorab zu simulieren und in rein virtuellen Nachtfahrten zu testen, um auf diese Weise kostenintensive reale Testfahrten zu vermeiden. Pixelscheinwerferkonzepte ermöglichen beispielsweise die Windschutzscheiben von entgegenkommenden Fahrzeugen zu erkennen und gezielt die entsprechenden Lichtquellen auszuschalten, die diesen Bereich beleuchten. So lässt sich vermeiden, dass der entgegenkommende Fahrer geblendet wird. Eine weitere Anwendung könnte z.B. die Lichtprojektion eines Hinweises des Navigationssystems vor dem Fahrzeug sein, die den Fahrer rechtzeitig über Routenänderungen oder Geschwindigkeitsüberschreitungen informiert.

Aktueller Stand

Die Implementierung als Software liegt vor und dient als Funktionalitätsnachweis der Technologie – sie kann im Labor der Universität Paderborn gezeigt werden. Die Echtzeitfähigkeit für bis zu 100.000 Lichtquellen pro Scheinwerfer ist bereits nachgewiesen. Eine deutsche Patentanmeldung wurde beim DPMA eingereicht. Im Namen der Universität Paderborn bieten wir interessierten Unternehmen die Lizenzierung bzw. den Erwerb des Schutzrechtes ebenso wie die gemeinsame Weiterentwicklung der Technologie mit der Universität Paderborn an.

Eine Erfindung der Universität Paderborn.


Dipl.-Ing. Martin van Ackeren

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