Aby byla samořiditelná vozidla bezpečná, potřebují celou řadu senzorů. S jejich rostoucím počtem však roste i prostor potřebný k jejich umístění, což je často těžko slučitelné s vizí designérů. Výzkumníci z Fraunhofer-Gesellschaft však řeší metodu diskrétní integrace určitých senzorů do světlometů.
U vozidel, a zvláště pak autonomních, přibývají senzory, které jim pomohou poznávat své okolí a rozpoznat i nebezpečné situace. Přebírají čím dál více úkolů: udržují vzdálenost od vpředu jedoucího vozidla, varují při opuštění jízdního pruhu, v případě neopatrnosti lidského řidiče zahájí nouzové brzdění, rozpoznávají osoby a v budoucnu budou monitorovat i jejich pohyb, vzdálenost a úhel, ve kterém stojí ve vztahu k vozu… K tomu slouží kamery umístěné většinou v prostoru pro cestující a radarové senzory obvykle zabudované v masce chladiče či v náraznících. Jak jich přibývá, vyžadují i více prostoru. Kam je dát, nad tím si láme hlavu řada organizací. Pět Fraunhoferových institutů, v čele s Institutem pro vysokofrekvenční fyziku a radarovou technologii FHR (Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik), spojilo své síly v projektu Smart Headlight, kde instalují senzory prostorově úsporným a nenápadným způsobem do světlometů. Propojují tak optické světlo, radar a LiDAR (light detection and ranging), aniž narušují jejich funkce a výkon. Z těchto jednotlivých systémů má každý své silné, ale také slabé stránky. Optické systémy mají své limity za opticky zhoršených podmínek viditelnosti, tedy v mlze, za silného deště či ve zvířeném prachu. Radarové systémy takové podmínky sice zpravidla tolik neomezí, jejich klasifikační schopnost ovšem není pro veškeré účely dostačující. Přestože radar dokáže rozpoznat, zda se např. jedná o překážku v podobě osoby nebo třeba stromu, nedosahuje jeho klasifikační schopnost možností LiDARů pracujících na principu měření doby mezi vysláním laserového pulsu a přijetím odraženého světla. Dokážou tak velmi přesně měřit vzdálenost a používají se i v systémech kontroly odstupu. V projektu Smart Headlight se zapojené instituty snaží tyto různé senzorické prvky propojit se systémy adaptivního osvětlení. Světlo, které ze světlometu na vozovku dopadá, by přitom nemělo funkci senzorů ovlivňovat. Světelné diody jsou ve světlometu umístěny úplně vzadu, senzory LiDARu dostaly umístění na horní části a radarové senzory na spodní část krytu světlometu. Rozhodování o umístění ztěžuje skutečnost, že každý paprsek má různou vlnovou délku. Viditelné světlo světlometů je v rozsahu 400 až 750 nm, infračervené paprsky LiDARu jsou rozsahem 860— 1 550 nm viditelnému světlu poměrně blízko, zatímco radarové paprsky pracují s 4mm vlnovou délkou. Tyto zdroje s různými vlnovými délkami je potřeba koaxiálně spojit, tedy zaměřit do jedné osy. Koaxiální vedení paprsku je důležité pro to, aby se zabránilo chybě paralaxy. Pro kombinaci LED světla a světla LiDARu se používá speciálně potažené dichroické zrcadlo, pomocí kterého jsou oba paprsky přivedeny na jednu osu prostřednictvím odrazu specifického pro vlnovou délku. Totéž se děje, i když neúměrně složitější cestou kvůli značně rozdílným vlnovým délkám, u druhého slučovače, ve kterém je kombinováno LED světlo, světlo LiDARu a radar. Technologie je nastavena tak, aby vytvořila celou řadu dalších možností pro integraci senzorů do asistenčních systémů řidiče. Menší světelné moduly, kompaktnější senzory LiDARu a integrované radarové senzory umožní vytvářet koncepty s více senzory — zejména s ohledem na technologii samořiditelných vozidel, kde jsou požadavky na design stále náročnější a prostor pro instalaci je omezený. Výsledkem je, že budoucí samořídící systémy budou schopny nejen detekovat osobu, ale také analyzovat její rychlost, jak daleko je a pod jakým úhlem zaujímá pozici vzhledem k vozidlu. /jiří šmíd/
