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Intelligente Scheinwerfer

10.10.2001


Peter Opgen-Rhein am Fahrdynamiksimulator des Lehrstuhls für Mechatronik. Hier hat er Zustandsgrößen und Sensorsignale für sein neues Verfahren ausgetestet.


Verfahren zur Nickwinkelbestimmung verbessert

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»LWR »Mechatronik »Scheinwerfer

Die größte Gefahr für den Autofahrer ist der Autofahrer, so lassen sich Unfallstatistiken zusammenfassen. Automobilhersteller setzen deshalb auf aktive Sicherheitssysteme wie ABS (Anti-Blockier-System) oder ESP (Electronic Stability Program), aber auch auf solche Systeme, die den Fahrer bei der Informationsaufnahme unterstützen. Und da 90 Prozent der Informationen, die ein Fahrer für ein sicheres Lenken benötigt, über das Licht getragen werden, kommt der Fahrzeugbeleuchtung eine wichtige Rolle zu. Mit der dynamischen Leuchtweiteregelung (LWR) beschäftigt sich Dipl.-Ing. Peter Opgen-Rhein, Doktorand der Mechatronik an der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, unter der Leitung von Prof. Dr. Manfred Hiller und Dr. Torsten Bertram. Sie haben die LWR zwar nicht erfunden, sind aber dabei, sie entscheidend zu verbessern.

Leuchtintensive Xenon-Scheinwerfer sind eine Antwort der Industrie, um die Sichtverhältnisse bei Dunkelheit vor dem Fahrzeug zu verbessern. Die dynamische Leuchtweiteregelung ist eine andere, denn durch sie bleibt beim Bremsen und Beschleunigen sowie bei Straßenunebenheiten der Lichtkegel des Scheinwerfers vor dem Fahrzeug konstant. Damit der Fahrer unabhängig von solchen Fahrmanövern sieht, soweit Augen und der Scheinwerfer reichen, und damit der Gegenverkehr nicht geblendet wird, berechnen Sensoren den so genannten Nickwinkel, sprich die Größe, die die Fahrzeugbewegung etwa beim Bremsen beschreibt.


Diese Achsen- oder Ultraschallsensoren, wie sie bei aktuellen LWR-Systemen verwendet werden, sind allerdings teuer und arbeiten nicht immer verlässlich. So bereiten Bodenwellen oder Kopfsteinpflaster Probleme. "Kosten reduzieren und Sensoren optimieren" setzte sich Peter Opgen-Rhein zum Ziel seiner Diplomarbeit und entwickelte in enger Zusammenarbeit mit dem Automobilzulieferer Hella KG Hueck & Co. aus Lippstadt ein alternatives Konzept zur Nickwinkelbestimmung.

Der 27-jährige Mechatronik-Ingenieur verbesserte das kommerzielle, mit zwei Sensoren arbeitende Verfahren um einen Software-Sensor, der auf schon vorhandene Informationen wie Geschwindigkeit oder Raddrehzahlen zugreift. Diese Informationen stehen in modernen Fahrzeugen elektronisch auf dem CAN-Bus zur Verfügung. Weitere Neuerung: Mit dem neuen Verfahren können neben Beschleunigungs- und Bremsvorgängen auch Rückschlüsse auf die Beladung gezogen werden.

Zwar ist die Erprobung des neuen Verfahrens, das unabhängig vom Fahrzeugtyp bei PKW wie LKW funktioniert, noch nicht abgeschlossen. Dass es in absehbarer Zeit serienreif sein wird, daran haben weder die Firma Hella noch die Mechatroniker Zweifel. Vorschusslorbeeren in Form eines Preises gab es auch schon: Der Förderverein für Mechatronik und die Sparkasse Moers haben dem Duisburger Ingenieur kürzlich den mit 2500 Mark dotierten Innovationspreis für Mechatronik verliehen.

Weitere Infos: Dipl.-Ing. Peter Opgen-Rhein, Tel.: 0203/379-1659

Ulrike Bohnsack | idw

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