Die Automobilindustrie befindet sich derzeit im Spannungsfeld zwischen Senkung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen bei gleichzeitiger Integration innovativer Sicherheitskonzepte. Die Energieeffizienz bei Leuchtdioden (LED) haben diese Halbleiter als neue Leuchtmittel für den Einsatz in der Fahrzeugbeleuchtung hochinteressant werden lassen. LEDs übertreffen die heute eingesetzten Glüh-, Halogen- und Gasentladungslampen bereits in wesentlichen Aspekten wie Lebensdauer, Robustheit, geringer Bauraumbedarf, kurze Einschaltzeit, niedrige Spannung und Farbspektrum. Aufgrund der LED-Technologie sind sowohl im Exterieur wie im Interieur eines Fahrzeugs nun vielfältige Innovationen möglich, welche die Sicherheit, die Wartungsfreundlichkeit, den Komfort und das Design positiv verändern.

Herausforderung

Die großen Vorteile für das Produkt Automobil durch die LED-Technologie müssen jedoch mit einer noch wesentlich höheren Komplexität in der Entwicklung von Lichtsystemen erkauft werden. Es gilt nun ein „optisch-thermisch-elektronisch-mechanisches“ System zu beherrschen. Insbesondere die elektronische Ansteuerung der LEDs stellt eine hohe Herausforderung im Entwicklungsprozess dar, da für unterschiedliche LED-Typen und –Konstellationen nahezu immer eine neue Elektronik entwickelt werden muss. Durch den Einsatz von LEDs ist damit eine neue Disziplin des ‚Automotive Light Engineering‘ nicht nur bei Automobilherstellern entstanden.

Automotive Light Engineering

Die innovative Idee in PROVALIDIS (Adaptive Prototyping- und Testplattform für das Automotive Light Engineering) beruht auf der Entwicklung einer adaptiven Methodik zur Modell-basierten Entwicklung von LED-Lichtszenarien unter modularer Integration von Umgebungsemulation mechatronischer Komponenten mit automatischer Testausführung. Um eine möglichst realitätsnahe Prototyping-, Simulations- und Testumgebung für den aufstrebenden Entwicklungsbereich der LED-Lichttechnik zu realisieren, sollen bereits bestehende Komponenten wie verschiedene LED Control Units (LCUs) zur LED-Lichtsteuerung und Grundelemente einer Umgebungsemulation für mechatronische Komponenten zu einer möglichst universellen Plattform weiterentwickelt werden. Die Plattform soll idealerweise auch ermöglichen, komplexe zentrale Steuergeräte, welche Lichtfunktionen enthalten, testen zu können.

Nutzen

PROVALIDIS dient der schnellen, komfortablen Spezifikation sowie zur einfachen Integration und zum Test funktionaler LED-Lichtansteuerungen unter Miteinbeziehung komplexer mechatronischer Sensorik/Aktuatorik. Damit wird Lichttechnik um mechatronische Aspekte hin zu einem funktionalen Gesamtsystem abgesichert. Die neuartige PROVALIDIS-Plattform – ein nicht-monolithisches Hardware und Softwaresystem – lässt virtuelle Beleuchtungsszenarien funktional in früher Konzeptionsphase erlebbar und analysierbar werden. Aufgrund der Adaptivität können Verhaltensmodelle und Simulationswerkzeuge (wie MATLAB/Simulink, ASCET, Rhaspody, CANoe) weiterer Domänen aus Mechanik, Steuerungselektronik und Embedded Software integriert werden, um die Wechselwirkungen einer ECU zu definieren und zu simulieren. Produktentwickler können so frühzeitig ihre virtuellen Licht-Modelle spezifizieren und funktional testen. Fehler aufgrund von Wechselwirkungen der unterschiedlichen Domänen werden früher entdeckt, wodurch teure Fehlerkorrekturen und Rückrufaktionen vermieden werden können. Die interdisziplinäre Analyse ermöglicht eine disziplinübergreifende Produktoptimierung.