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Die Vorteile eines mit der Cloud verbundenen LED-Scheinwerfers

| Redakteur: Hendrik Härter

Moderne LED-Frontscheinwerfer bringen das Licht nicht nur pixelweise und dosiert auf die Straße, sondern sind zudem in der Lage, Informationen auf die Fahrbahn zu projizieren. Mit der Cloud verbundene Scheinwerfer bekommen Routeninformationen direkt aus der Cloud.

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Moderene LED-Scheinwerfer bringen das Licht nicht auf nur noch auf die Straße. Sie lassen sich pixelgenau ansteuern und sind künftig mit der Cloud verbunden (Symbolbild).
Moderene LED-Scheinwerfer bringen das Licht nicht auf nur noch auf die Straße. Sie lassen sich pixelgenau ansteuern und sind künftig mit der Cloud verbunden (Symbolbild).
(Bild: Clipdealer)

Wer früher im Dunkeln Auto fuhr, der hatte mit dem Licht nicht viele Möglichkeiten, die Straße auszuleuchten. Neben dem Abblendlicht kam noch das Fernlicht hinzu. Alles musste der Fahrer manuell aktivieren und an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen. Doch mit Einzug von LED-Technik und Sensorik im Fahrzeug hat sich das grundlegend geändert. Gerade was die Frontbeleuchtung betrifft, so ist das Licht jetzt dynamisch geworden. Denn dynamisch können sich jetzt die aktuellen Generationen an Scheinwerfern an die Umgebung anpassen. Sei es das entgegenkommende Fahrzeug, das mithilfe von Matrixscheinwerfern ausgeblendet werden kann, damit der Fahrer nicht geblendet wird; auch Fußgänger profitieren können profitieren, denn wenn sie kaum sichtbar sind, werden sie jetzt angeleuchtet.

Damit das alles funktioniert und der Lichtkegel sich der jeweiligen Situation anpasst, sind in modernen Fahrzeugen Kameras und Sensoren verbaut, um die Umgebung des Fahrzeugs permanent abzutasten. Leuchtenentwickler Osram setzt auf die LED-Chips mit mikrostrukturierten Pixeln, die einzeln ein- oder abgeschaltet werden können. Damit kann sehr viel genauer gearbeitet werden. So erreicht man eine verbesserte Ausleuchtung ohne andere Verkehrsteilnehmer zu stören. Die hohe Auflösung, ein Sprung von 84 auf mehr als 1000 Pixel, sorgt für ein sanftes, aber dynamisches Fernlicht.

Beispielsweise nutzt Mercedes in seiner Maybach S-Klasse Scheinwerfer in HD-Qualität. Hier arbeiten Chips von über einer Million Mikrospiegeln. Dabei wird das Licht in winzige Pixel aufgeteilt. Je kleiner diese Lichtpixel werden, desto besser kann das System auf unterschiedliche Situationen reagieren, desto präziser können Objekte und Passanten angeleuchtet und gleichzeitig einzelne Bereiche gezielt ausgeblendet oder abgedimmt werden. Allerdings verbaut Mercedes-Benz die Technik erst in einer Kleinserie.

Licht und Symbole auf die Straße

Beim Matrixlicht sind mehrere, einzeln ansteuerbare LEDs zu einer Matrix mit einer gemeinsamen Optik angeordnet, wobei die LED pixelweise angesteuert werden können. Somit lässt sich ein bestimmter Bereich auf der Straße ausleuchten. Eine noch höhere Auflösung lässt sich mit dem sogenannten Digital Micromirror Device (DMD) erzielen. Ähnlich wie bei einem Projetor, lässt sich allerdings nicht nur Licht auf die Straße werfen, sondern es ist möglich, auch einfache Informationen zu projizieren. Mehrere Millionen kleinster Spiegel, die über elektrische Impulse gesteuert, bringen das Licht nach außen oder eben nicht. Das Licht selbst kommt derzeit noch aus LEDs. Künftig werden die Hersteller auf Laserdioden setzen.

Nicht nur der Fahrer kann über Gefahren mit Symbolen gewarnt werden. Denkbar ist auch die Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern mithilfe der visuellen Kommunikation. Etwa indem das geplante Abbiegen mit einem projizierten Pfeil angekündigt wird oder bei Hindernissen Warnsignale auf der Fahrbahn aufleuchten. Mit Blick auf das autonome Fahren muss jeder Verkehrsteilnehmer genau wissen, was der jeweils andere und das eigene Fahrzeug tun.

Neue Bündnisse in Sachen Licht

Licht auf die Straße zu bringen erfordert verschiedene Disziplinen, die zusammenwachsen müssen. So haben im Juli 2018 Osram und Continental ein Gemeinschaftsunternehmen gegründet mit dem Ziel, Licht, Sensorik und Elektronik zu vereinen. Das Joint Venture soll bei der zunehmenden Digitalisierung der Fahrzeugbeleuchtung nachhaltig nutzen und die künftig vernetzten Beleuchtungsfunktionen komplett aus einer Hand zu produzieren. Auch die Marktdurchdringung der LED-Technik in alle Fahrzeugsegmente ist das Ziel.

Scheinwerfer bekommt Route über die Cloud

Künftige Generationen von Fahrzeugscheinwerfern erhalten nicht nur dynamische Umgebungsdaten von den Frontkameras und Sensoren des eigenen Fahrzeugs, sondern über die Cloud auch die von anderen Verkehrsteilnehmern. Ein im Fahrzeug verbautes Mobilfunkmodul erlaubt künftig den Datenaustausch in beide Richtungen. Das Fahrzeug erhält und liefert auf diesem Weg ständig aktualisierte Strecken- und Verkehrsdaten. Somit erweitert sich der Horizont des Fahrzeugs. Eine Software-Plattform, wie beispielsweise „eHorizon“ von Continental, bringt hochpräzise Straßenkarten, Sensorinformationen des Fahrzeugs und weitere dynamische Informationen in der Cloud zusammen und stellt sie allen Nutzern zur Verfügung. So kann mit Dynamic eHorizon die Routenvorschau auf der Grundlage von Kartendaten und dynamischen Informationen berechnet werden. Das System hat Zugriff auf eine HD-Karte auf einem zentralen Backend-Server und lädt immer die aktuellen Daten für die jeweilige Region herunter.

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