Project Dragonfly – ZKW entwickelt Scheinwerfer für autonomes Fahren

Sensorik in Scheinwerfern ermöglicht automatisierte Fahrfunktionen

Nach intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit stellt ZKW „Project Dragonfly“ (Libelle) für autonomes Fahren vor, das gemeinsam mit Partnerfirmen entwickelt wurde. Im Rahmen des Konzepts hat der Lichtsysteme-Spezialist ein Demo-Fahrzeug aufgebaut, das Sensorik und Kameras in Scheinwerfer in mehreren Ausbaustufen integriert und damit automatisierte Fahrfunktionen ermöglicht. Die ersten Testfahrten werden seit Juni auf vier freigegebenen Strecken in Österreich absolviert. „Ziel von Project Dragonfly ist es, durch eine elektronische Rundumsicht das autonome Fahren voranzutreiben“, erklärt Stefan Weißensteiner, Projektleiter des Project Dragonfly bei ZKW. „Unsere neue Technologie wird einen entscheidenden Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit im Straßenverkehr leisten und könnte bereits in drei bis vier Jahren auf den Markt kommen“, erläutert Oliver Schubert, CEO der ZKW Group.

Scheinwerfer mit digitalem Licht, Sensorik und künstlicher Intelligenz

Die Scheinwerfer befinden sich an strategisch idealen Positionen, um mittels Sensorsystemen eine 360-Grad-Sicht rund um das Fahrzeug zu ermöglichen – ganz wie bei der Libelle (Dragonfly), die ebenfalls 360 Grad durch ihren Blick abdecken kann. Daher hat ZKW hochauflösende Kameras in die Hauptscheinwerfer des Project Dragonfly-Testfahrzeugs integriert und wird schrittweise weitere Sensoren wie LiDAR, CMOS, Infrarot- oder Multispektral Kameras in die Scheinwerfer an den 4 strategischen Ecken des Fahrzeugs integrieren. Diese können dank künstlicher Intelligenz andere Verkehrsteilnehmer und Verkehrszeichen erkennen, Entfernungen sowie Geschwindigkeiten berechnen und daraus Steuerbefehle für das Fahrzeug erzeugen. Digitales Licht von ZKW mit einer Auflösung von 1,3 Millionen Pixel pro Lichteinheit wird die Sensorik für das autonome Fahren unterstützen. „In ersten Versuchen haben wir nachgewiesen, dass bei gezieltem Anleuchten mit digitalem Licht Objekte wie Fußgänger bei Nacht oder schlechter Witterung auch auf größere Entfernung mit deutlich höherer Erkennungsrate von der künstlichen Intelligenz erkannt werden können ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.“, erläutert Ralf Klädtke, CTO der ZKW Group.

Schrittweise Sensorintegration

Die erste Stufe des Project Dragonfly ist die Integration von Kameras mit künstlicher Intelligenz in die Hauptscheinwerfer, um so das Sichtfeld zu erweitern und somit nicht nur vorausfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge, sondern auch Querverkehr sicher erkennen zu können. Bis Ende des Jahres sollen die Scheinwerfer des Demo-Fahrzeugs um LiDAR-Systeme zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie um neu entwickelte digitale Lichtmodule erweitert werden. Darüber hinaus sind Infrarot- und Radar-Sensoren sowie zusätzliche Kameras geplant, um eine 360-Grad-Sicht zu realisieren. „Für automatisiertes Fahren auf Level 3 bis 5 werden je nach Angabe des Herstellers 30 bis 50 Sensoren am Fahrzeug verbaut werden müssen. Wir arbeiten daher an Lösungen, um Sensoren mit einem eleganten Design in die Scheinwerfer zu verbauen und die Vorteile der Scheinwerfer-Bauräume wie Stromversorgung, Anbindung an Datenbus, elektronische Steuergeräte oder Betauung/Enteisung oder Reinigung nutzen zu können“, erläutert Klädtke.

Synergien mit Partnern nutzen

Im Zuge von Project Dragonfly arbeitet ZKW eng mit strategischen Partnern wie IAV (Automotive Engineering) zusammen, der über 20 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von automatisierten Fahrzeugen verfügt. Mit IAV hat ZKW einen weltweit führenden Partner für das autonome Fahren gewinnen können, um über digitales Licht und Sensorik in Schweinwerfern einen Beitrag zur Sicherheit leisten zu können. „ZKW hat innovative Ideen zur Nutzung des digitalen Lichtes sowie der 4 exponierten Sensorpositionen, den Scheinwerfern des Fahrzeugs, die auch für IAV einen neuen erfolgversprechenden Ansatz für performantes automatisiertes Fahren darstellen“, erläutert Mirko Taubenreuther, Senior Vice President, IAV GmbH.

Ebenso kooperiert ZKW eng mit dem LG-Konzern, um mögliche Synergien zu nutzen und umzusetzen – etwa in den Bereichen Sensorreinigung, -entwicklung und -datenverarbeitung. „Ziel ist es, das gemeinsame Know-how zu nutzen und Schnittstellen zwischen unseren Unternehmen sowie weiteren Kooperationspartner zu schaffen. So können wir unseren Kunden die besten Lösungen rund um das Fahrzeug bieten“, so Schubert.

Entwicklungsprojekte gemeinsam mit Kunden

Demnächst werden mehrere Vorentwicklungsprojekte mit Automobilherstellern gestartet, welche die Integration von Sensorik in Scheinwerfern für das autonome Fahren vorantreiben. Beispielsweise wird ein LiDAR-System in einen Hauptscheinwerfer integriert, um die aus der Lichteinheit generierten Messdaten analysieren und für Folgeprojekte nutzen zu können. „Unsere Kunden profitieren von neuen Funktionalitäten der Scheinwerfer und einer Gesamtlösung, die auch die Designansprüche erfüllt“, meint Schubert.

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Laura Kammerer, MA

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