Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Um die Kurve leuchten

02.05.2005


Moderne Maschinen können immer mehr. Sie registrieren Veränderungen und reagieren darauf - ähnlich ie "intelligente" Wesen. Forscher aus dem Fraunhofer-Mikro-Mechatronik Zentrum MMZ in Oberpfaffenhofen entwickeln anpassungsfähige Scheinwerfer oder "intelligente" Wälzlager.



Nachtfahrten sind bei vielen Autofahrern nicht sonderlich beliebt. Selbst bei guten Scheinwerfern ist die Sicht eingeschränkt. Vor allem Brillenträger und ältere Fahrer sind gegen Blendung empfindlich und haben damit oft erhebliche Probleme. Doch das könnte sich schon bald ändern. Forscher vom Fraunhofer-Mikro-Mechatronik Zentrum MMZ in Oberpfaffenhofen haben einen flexiblen Pixelscheinwerfer entwickelt, der seinen Lichtkegel entsprechend der Umgebung verändert. Bei Kurvenfahrten passt er sich der Straßenkrümmung an - abhängig von Geschwindigkeit und Lenkwinkel. In Ortschaften leuchtet er die Bürgersteige aus, sodass Fußgänger früher gesehen werden. Der Fahrer muss das Fernlicht nicht mehr an- und abschalten. Kommt ein Auto entgegen, blendet der Scheinwerfer einfach den Fahrerbereich des Gegenverkehrs aus.

... mehr zu:
»Glasfaser »MMZ »Temperatur


Die Technik für den intelligenten Scheinwerfer liefert die Mikromechatronik. Sie verknüpft Mechanik, Elektronik und Daten verarbeitende Systeme zu einer winzigen, wenige Mikrometer großen Einheit. Dr. Frank Ansorge beschäftigt sich mit seinem Team vor allem mit Elektronik und Mechanik des Systems. Ziel ist, die Sensorik und Aktorik im Auto zu verbessern. Sensoren messen physikalische Parameter wie Temperatur, Luftfeuchte oder Licht. Diese Informationen melden sie einem System, das die Daten verarbeitet. Wenn nötig, signalisiert es den Aktoren eine Bewegung auszuführen.

Nach diesem Prinzip funktioniert auch der Prototyp eines "intelligenten" Scheinwerfers, den die Forscher des MMZ, einer Dependance des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin, gemeinsam mit der BMW Group entwickelt haben. Die Mikromechatronik stößt bei den Beleuchtungsherstellern auf großes Interesse. Hinter dem Scheinwerfer steckt eine Technik, die bei Beamern seit einiger Zeit eingesetzt wird: Reflexion von Licht über ein Mikrospiegelsystem, das Digital Mirror Device (DMD). Die knapp 800 000 Spiegel, deren Kantenlänge etwa ein Zehntel des menschlichen Haars beträgt, müssen hohen Temperaturen und Erschütterungen standhalten. Jeder Spiegel lässt sich einzeln ansteuern und in verschiedenen Kippwinkeln einstellen. Je nach Neigung reflektiert er Licht oder nicht.

Für den Bau des Prototypen nutzten die Forscher ein Standardverfahren, das speziell für die effiziente Planung komplexer mechatronischer Systeme entwickelt wurde. Mit CAD-Programmen (Computer Aided Design) berechneten sie, wie mechanische Bauteile wie Mikrospiegel und Lampe optimal im Motorraum zu platzieren sind. Anschließend stimmten sie die Steuerung auf diese Anordnung ab, prüften in Simulationen die Praxistauglichkeit und erstellten ein dreidimensionales Kunststoffmodell, die Vorlage für das Original.

BMW hat den Scheinwerfer bereits vor zwei Jahren in einen BMW X5 eingebaut und prüft zurzeit Art und Umfang der Anwendungs-szenarien. Mechanische Bauelemente und Motoren sind zu teuer und anfällig, so dass hier mit einem baldigen Durchbruch gerechnet werden kann. Hochwertige Schnittstellen zu der bereits integrierten Software, etwa wie sich der Scheinwerfer mit ihrem NavigationsSystem kombinieren lässt, sind ebenfalls in den Planungen der Forscher enthalten. Funktioniert alles wie geplant, könnte 2010 der erste Wagen mit Mikrospiegelscheinwerfern vom Band laufen. Doch auch für andere Bereiche könnte die Technik interessant sein. Lichtempfindliche Sensoren, die den Außenbereich abscannen, könnten den Fahrer etwa vor Hindernissen warnen, der intelligente Reflektor sorgt für genaue Ausleuchtung der Szenerie.

Das neueste Projekt der Oberpfaffenhofener Forscher ist ein "intelligentes" Wälzlager. Das mikromechatronische Bauteil ermöglicht kontinuierliche Dehnungsmessungen per Sensor und überträgt diese via Datenbusleitung nach außen. Diese Technologie wurde zusammen mit den Firmen FAG Kugelfischer, STW und KMW entwickelt und erlaubt es, den Zustand von Maschinen zu erfassen, auszuwerten, Schädigungen frühzeitig zu bemerken und so kostspielige Stillstandzeiten auf ein Minimum zu reduzieren. Am Mikro-Mechatronik Zentrum wurde darüber hinaus eine völlig neuartige 3-D-Messmethode auf Basis von Glasfaser-Sensoren (fiber-Bragg-gratings) entwickelt. "Hierbei werden Temperatur und Dehnung des Wälzlagerrings erfasst und völlig störungsfrei nach außen übertragen", erläutert Ansorge. "So können wir entlang der Linie in der Glasfaser über viele Messepunkte hinweg ein Dehnungs- und Temperaturprofil erstellen." Die Glasfasern trotzen mechanischen und chemischen Beanspruchungen bei exakten Messergebnissen. Daraufhin haben die MMZ-Wissenschaftler gemeinsam mit Bayer Technology Services diese 3-D-Temperaturmessung in verfahrenstechnischen Apparaten in der chemisch-pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Die Glasfaser wirkt nun als extrem schnelles, hochauflösendes Multipunkt-Thermometer und ersetzt viele einzelne Thermoelemente. Das Multipunkt-Thermometer wurde auf der Hannover Messe 2005 für den mit 100 000 Euro dotierten Hermes Award nominiert.

Marion Horn | idw
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Glasfaser MMZ Temperatur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Care-O-bot® 4 macht sich selbstständig
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik