Fünf Fraunhofer-Institute arbeiten gemeinsam im Projekt "Smart Headlight". Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines sensorintegrierten, adaptiven Scheinwerfers für Fahrerassistenzsysteme.
Adaptiver Scheinwerfer mit integrierter Sensorik für Fahrerassistenzsysteme
Fraunhofer FHR
Die Fraunhofer-Institute für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR), Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF), Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP), Lasertechnik (ILT) sowie Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) entwickeln im Projekt "Smart Headlight" einen sensorintegrierten Scheinwerfer. Dabei soll die platzsparenden Unterbringung der Sensorik mit adaptiven Lichtsystemen kombiniert werden. Das Multisensorkonzept soll die Umfelderkennung des Systems verbessern.
"Wir integrieren Radar- und Lidar-Sensoren in die Scheinwerfer, die ja sowieso vorhanden sind und die ein Optimum an Transmission für optische Sensoren und Lichtquellen sowie für Verschmutzungsfreiheit garantieren", sagt Tim Freialdenhoven, Wissenschaftler am Fraunhofer FHR. Die Sensorfusion von Radar und Lidar soll die Zuverlässigkeit erhöhen. Die Forscher platzieren die Lidar-Sensoren platzsparend oben vor den LED, und die Radar-Sensoren unten im Scheinwerfergehäuse.
Multispektral-Combiner führt die Strahlen zusammen
Dennoch sollen die Strahlen beider Sensorsysteme den identischen Weg nehmen wie das LED-Licht. Dies wird laut der Forscher zusätzlich dadurch erschwert, dass alle Strahlen unterschiedliche Wellenlängen haben: Während das sichtbare Scheinwerferlicht im Bereich von 400 bis 750 nm liegt, sind die Lidar-Strahlen mit 860 bis 1550 nm dicht daran. Radarstrahlen haben dagegen eine Wellenlänge von 4 mm. "Diese drei Wellenlängen sollen koaxial – also gleichachsig – zusammengeführt werden, wir sprechen daher von einem Multispektral-Combiner", erläutert Freialdenhoven. Die koaxiale Strahlenführung sei wichtig, um einen Parallaxenfehler zu vermeiden, der erst noch kompliziert herausgerechnet werden muss.
Der sogenannte Bi-Combiner ermöglicht die Kombination von LED-Licht und Lidar-Licht durch einen speziell beschichteten di-chroidischen Spiegel, der beide Strahlenbündel über eine wellenlängenspezifische Reflexion auf eine Achse bringt. Der zweite Combiner vereint die unterschiedlichen Wellenlängen von LED-Licht, Lidar-Licht und Radar. Ein Patent wurde bereits angemeldet, derzeit arbeitet das Team am Aufbau eines Prototyps.