Kfz-Außenbeleuchtung: Was ist sie und wie funktioniert sie?

Kfz-Außenbeleuchtung bezieht sich auf alle Geräte rund um die Karosserie, die Licht aktiv oder passiv nutzen, um Sicht, Navigation und Kommunikation zu erleichtern. Von den Scheinwerfern bis hin zu den Blinkern helfen die Leuchten außen am Fahrzeug dem Fahrer nicht nur zu sehen, sondern auch gesehen zu werden.

Kfz-Außenleuchten sind für den sicheren Betrieb eines Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung. Daher unterliegen sie strengen behördlichen Normen, die erfüllt werden müssen, damit jede Lichtfunktion für die Straße zugelassen ist. Diese Normen decken verschiedene Faktoren wie Farbe, Stärke, Größe, Lage und Animation ab.

Zusätzlich zu diesen strengen Anforderungen müssen die Leuchten jedoch ein weiteres, ebenso anspruchsvolles Publikum zufriedenstellen: die Designer. Die kreative Vision der Marke des Erstausrüsters muss umgesetzt werden, um dem Fahrer das richtige ästhetische Erlebnis zu bieten.

Um die Einhaltung von Vorschriften mit künstlerischer Integrität in Einklang zu bringen, setzen Ingenieure verschiedene Arten von Kfz-Außenleuchten ein, die jeweils einem anderen Zweck dienen.

Leuchten, um zu sehen

Leuchten, um gesehen zu werden

Bei der Entwicklung von Kfz-Außenbeleuchtung gibt es vieles zu überlegen. Erstens die kreative Vision des Designers für das Gesamtfahrzeug. Viele Automobilmarken haben eine bestimmte Ästhetik, die sie umsetzen möchten, und Beleuchtungssysteme sind ein wichtiger Bestandteil des Erscheinungsbildes eines Fahrzeugs. Die Entwicklung einer Reihe von Außenleuchten, die das Gesamtbild des Fahrzeugs ergänzen, ist für ein Markenerlebnis von entscheidender Bedeutung.

Bei der Betrachtung des Konzepts des Designers berücksichtigen die Ingenieure die Funktion der Leuchte, die dafür geltenden Vorschriften, den Platz, der ihr zugewiesen wurde, und die Energiequelle, die sie versorgt. Diese Details bestimmen die Wahl der Leuchte und ihrer Form unter Berücksichtigung des endgültigen Erscheinungsbildes. Da es nicht für jede Leuchte eine einzige optimale Entscheidung gibt, testen und validieren Ingenieure ihre Entscheidungen mithilfe von Simulationen.

Mit Simulationssoftware wie Ansys Speos (für die Konstruktion und Validierung optischer Systeme) und Ansys AVxcelerate (für die dynamische Echtzeit-Szenariosimulation) können Ingenieure virtuelle Modelle erstellen, die zeigen, wie unterschiedliche Konfigurationen der Fahrzeugbeleuchtung in verschiedenen Szenarien und unter verschiedenen Bedingungen funktionieren. Diese Simulationen berücksichtigen das menschliche Sehen und bestimmen die Sichtbarkeit von Informationen bezogen auf einen menschlichen Betrachter. Darüber hinaus kann eine digitale Darstellung der Optionen für die Kfz-Außenbeleuchtung Designern die Möglichkeit geben, zu sehen, wie unterschiedliche funktionale Optionen die allgemeine Ästhetik ihres Fahrzeugdesigns beeinflussen.

Beispiel: Der Entwicklungsprozess einer Kfz-Leuchte
Hier sehen wir eine Heckleuchte auf dem Weg vom Design zur Konstruktion.

Die Zukunft der Kfz-Außenbeleuchtung wird kurz- wie auch langfristig Fortschritte verzeichnen. Eine neu entstehende Innovation, die wahrscheinlich bald Serienausstattung sein wird, sind adaptive Scheinwerfer, die ihre Richtung und Intensität automatisch an die Fahrbedingungen anpassen können. Die adaptiven Scheinwerfer erfassen mithilfe von Sensoren und Kameras Daten zu Geschwindigkeit und Lenkung und richten dann das Licht genau dorthin, wo der Fahrer es benötigt.

In näherer Zukunft wird sich Kfz-Außenbeleuchtung wahrscheinlich zu einem noch wertvolleren Kommunikationsinstrument entwickeln, indem Licht als visuelle Sprache zwischen Fahrzeugen und ihrer Umgebung verwendet wird. Kfz-Außenleuchten können dann Geschwindigkeits- und Richtungsinformationen projizieren oder sogar einen kompletten Zebrastreifen für Fußgänger schaffen. Diese Implementierung von Vehicle-to-Everything (V2X) wird besonders bei der Interaktion mit autonomen Fahrzeugen hilfreich sein.

Maschinelles Lernen wird ebenfalls Einfluss auf das optische Design von Autos haben. Durch die Betrachtung aller bisherigen Konstruktionsdaten für Außenbeleuchtung wird maschinelles Lernen bewerten, was funktioniert, was nicht funktioniert und was möglich ist, um die Entscheidungsfindung zu beschleunigen und schneller sicherere Autos auf die Straße zu bringen.

Diese Trends spiegeln die Flexibilität und die Möglichkeiten der Außenbeleuchtung wider, indem sie immer wieder die sich ständig ändernden Bedürfnisse von Automobilherstellern anregt und sich an sie anpasst. Da Regulierungsbehörden, Konstrukteure und Fahrer ständig mehr von der Automobilindustrie verlangen, wird die Fahrzeugbeleuchtung den Weg zu sichereren Straßen ebnen.

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