Sensor Fusion

Eine Antwort auf Konnektivität

Die Evolution von Halogen über Xenon zu LED hat das Potenzial der Fahrzeugbeleuchtung ungleich erweitert. Die individuelle Ansteuerbarkeit moderner Scheinwerfer auf LED Ebene hebt die Präzision, Lichtverteilung und Effizienz auf ein neues Level.

 

In Verbindung mit intelligenter Steuerelektronik wird Licht zum Assistenten für alle Fahrsituationen. Widrige Wetterbedingungen, enge oder kurvenreiche Straßenführung, Kuppen und Senken – adaptives, intelligentes Fahrzeuglicht kann den Fahrer in puncto Fahrsicherheit enorm entlasten. In der Kombination mit Fahrsicherheits- und Assistenzsystemen ist Licht gleichsam Voraussetzung für verlässliche Trajektorienplanung, Mikronavigation oder Erkennung von anderen Verkehrsteilnehmern.
 

Entscheidend in diesem Zusammenhang sind leistungsstarke Algorithmen, die es ermöglichen, Datenquellen im Fahrzeug zu fusionieren. Durch vernetzte Steuerung kann die Sensorik in Fahrzeugkameras, Abstandsmessern und Scheinwerfern dazu genutzt werden, das Fahrzeugumfeld noch präziser zu modellieren und dafür zu sorgen, dass Licht sowie weitere Assistenzsysteme voneinander profitieren. Sensor Fusion ist unsere Antwort auf Konnektivität und für intelligente Fahrzeugbeleuchtung.

In dem nachfolgenden Video gibt Dr. Maximilian Austerer, Head of Technical Business Development, einen Einblick in die Funktionen der Technologie.

Präzise Steuerung

modellbasierte Entwicklung ist eine unserer Kompetenzen

Ein Vorteil moderner Lichtsteuereinheiten ist ihre Anschlussfähigkeit. Um das volle Potenzial der Steuerelemente zu nutzen, ist der Datentransfer bereits heute Voraussetzung. Adaptive Funktionen – mit und ohne vollautomatische Assistenten – arbeiten umso präziser, je mehr Daten zur Verfügung stehen und je schneller sie verarbeitet werden können.

Unsere Kompetenz liegt in der modellbasierten Entwicklung vernetzter Steuerung, die wir anhand von in-house entwickelten Algorithmen prüfen und in Testfahrzeugen validieren. 

Entscheidende Faktoren für die Performance des Lichtsystems sind Präzision und Reaktions- geschwindigkeit der Assistenzsysteme. Eine kurze Latenzzeit zwischen Registrierung einer Information und der Reaktion darauf, genauso wie die Gewichtung der zur Verfügung stehenden Daten, sind damit zentrale Herausforderungen an uns.

Die dafür notwendigen Beleuchtungsalgorithmen können wir in die bevorzugte Architektur einbetten und nach Wunsch auf unterschiedliche Steuergeräte partitionieren. Die Varianten verteilter vs. konzentrierter Intelligenz berücksichtigen wir in der modularen Softwareentwicklung und in entsprechenden Schnittstellen.

Anwendungsfelder und

Kompetenzen

Intelligente Beleuchtung ist das Ergebnis von Vernetzung und Systemintegration. Anhand von vier Use Cases lassen sich die Potenziale darstellen:

Intelligenter Fernlichtassistent

Einen Anwendungsfall für intelligente Datenfusion bietet der Fernlichtassistent. Den Wechsel von Abblend- auf Fernlicht nehmen viele Autofahrer manuell vor. Bei entsprechender Konnektivität und Back-End Unterstützung kann moderne Sensorik dieses Reaktionsverhalten weiterverarbeiten und unterstützen. Mittels Cloud-Support kann das Fahrzeug individuelles Fahrverhalten mit Crowd-Sourcing-Daten abgleichen und assistierend eingreifen. Komfort für den Fahrer und Sicherheit für alle weiteren Verkehrsteilnehmer lassen sich so erhöhen.

AR Fernlichtstabilisierung

Die technologischen Möglichkeiten von Augmented Reality spielen auch in der Fahrzeugbeleuchtung eine Rolle. Im Anwendungsfall der Fernlichtstabilisierung erhöhen sie die Sicherheit für Fahrer und Umwelt. Fernlicht kann z.B. durch die Verarbeitung von Abstandsdaten präziser ausgerichtet werden, um vorausfahrende Fahrzeuge nicht zu blenden. Hierdurch lassen sich überhaupt erst die Vorteile hochaufgelöster Scheinwerfersysteme komplett ausnutzen. Durch die volldynamische Stabilisierung der Lichtverteilung können Symbole für Warnsignale oder geführte Navigation hochgenau in die reale Umgebung gelegt werden, um den Effekt einer Augmentierung zu erzeugen.


Unterstützung der Kamerasysteme

Intelligentes Licht unterstützt auch andere Fahrassistenzsysteme. Ein Anwendungsfall tritt beispielsweise bei witterungsbedingt schlechten Sichtverhältnissen ein. Beeinträchtigen Regen oder Nebel die Sicht, schränkt dies nicht nur die Reaktionsfähigkeit des Fahrers ein, sondern auch die Präzision der Messwerte verschiedener Onboardsysteme. Licht kann durch entsprechend adaptive Ausleuchtung der Straße Kamerasysteme unterstützen, Datenlücken schließen und Systemfunktionen erhalten oder auch verbessern.

Strukturiertes Licht

Intelligentes Licht kann auch helfen 3D Informationen über die Fahrzeugumgebung zu gewinnen. So können moderne HD Lichtmodule durch die Projektion von Lichtrastern Informationen zur Abstandsmessung und Straßenbeschaffenheit zuliefern. Damit unterstützen sie die Präzision von Assistenzsystemen und können als redundanter Kanal wirken. Dies kann die allgemeine Verkehrssicherheit unterstützen, da z.B. Abstände vor dem Fahrzeug oder Hindernisse auf dem Bodenbelag besser erkannt werden.

Intelligentes Licht als Wegbereiter hochautomatisierten Fahrens

Auf dem Weg zum hochautomatisierten Fahren wird die Intelligenz von Licht und Lichtsteuerung immer relevanter werden.

Während heute Komfort und Sicherheit bereits durch die Vernetzung von Onboard-Daten deutliche Steigerungen erfahren, werden perspektivisch Informationen aus der örtlichen Vehicle-2-Vehicle Kommunikation und aus verbundenen Cloudsystemen, wie zum Beispiel Wettermeldungen oder Gefahrenhinweise von vorausfahrenden Fahrzeugen, einen zusätzlichen Mehrwert bieten.

Auch Smartphone-Daten und -Funktionen wird vor allem im Mischverkehr weitere Relevanz zukommen. Licht wird ein Schlüssel für das hochautomatisierte Fahren werden, da es situativ an Fahrer und Umwelt Signale geben kann.

Anwendungsfälle sind z.B. die Übergabe der Steuerung an das Fahrzeug und der Wechsel in eine Ruhetätigkeit.

Fahrzeuglicht kann damit die Kommunikation innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs ermöglichen.

Das Ziel von OC´s ist es heute und morgen, dem Fahrer hierfür das beste Beleuchtungsprofil für die unmittelbare Situation zu bieten.