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Lichtdesign und Elektronik

Mit Licht gestalten

Audi, Heckleuchten Foto: Hersteller 22 Bilder

Mit Licht lässt sich weitaus mehr machen als nur die Straße ausleuchten. automotor und sport stellt die spannendsten Entwicklungen der Audi-Lichttechniker vor und erhellt weitere Elektronik-Trends.

01.03.2013 Dirk Gulde

Wenn Licht beim Bedienen hilft

Neuartige Lichtsysteme erhöhen die Sicherheit und gestalten Innenräume. Angesichts der zunehmenden Zahl an Fahrerassistenzsystemen sollen sie jedoch auch beim Bedienen mithelfen.

Wer dachte, das Thema Scheinwerfer sei mit Bi-Xenon- oder Voll-LED-Lampen so langsam ausentwickelt, sollte sich einmal mit Audi-Lichttechniker Stephan Berlitz unterhalten (siehe Interview Seite 141). Nach seiner Auffassung befindet sich der Beleuchtungssektor erst am Anfang seiner Entwicklung. So steht mit den Matrix-LED-Leuchten schon der nächste Technologieschritt vor der Serieneinführung.
Hierbei handelt es sich um 25 Einzel-LED pro Scheinwerfer, die in jeweils 63 Stufen gedimmt werden können. Damit lassen sich entgegenkommende Fahrzeuge gezielt aussparen, um sie nicht zu blenden. Eine Kamera reagiert selbst auf so schwache Lichtquellen wie entgegenkommende Radfahrer. Durch die Vernetzung mit dem Navigationssystem passt sich der Lichtkegel zudem automatisch der Umgebung (Stadt, Landstraße oder Autobahn) an. Das Fernlicht kann so permanent eingeschaltet bleiben.
Etwas weiter von der Serieneinführung entfernt sind OLED-Lichter (Organic Light EmittingDiodes) im Außenbereich. Werden die hauchdünnen OLED unter Spannung gesetzt, geben sie ein äußerst gleichmäßiges Licht ab, das sich etwa als dynamisches Rücklicht einsetzen lässt und Notbremssituationen anzeigt oder beim Blinken Abbiege-Grafiken darstellt.

Aber auch dem Interieur steht die wahre Erleuchtung noch bevor: So sollen Plexiglaselemente, die von verschiedenfarbigen LED beleuchtet werden, ein individuelles Ambiente erzeugen. Im Zeiten zunehmender Fahrerassistenzsysteme wird Licht darüber hinaus die Bedienung unterstützen. Ein Beispiel sind die Lichtelemente im Lenkrad, die autonomes Fahren erleichtern. Bewegt sich das Auto selbstständig, leuchtet der Lenkradkranz grün. Muss der Fahrer in Gefahrensituationen übernehmen, wechselt er auf rot, während Weiß für ein deaktiviertes System steht. Anstatt den Fahrer wie heute üblich grell anzublinken oder per Piepton zu warnen, sollen subtile Veränderungen also für eine intuitive Bedienung sorgen.

Autos, die sich selbst einen Parkplatz suchen

Beim Parken hört für viele der Spaß am Autofahren auf. Enge Stellplätze und verstopfte Parkhäuser kosten reichlich Nerven. Zwei clevere Assistenzsysteme wollen daher für Abhilfe sorgen.

Viele Parkhäuser oder Einzelgaragen stammen noch aus Zeiten, in denen ein VW Käfer als Maßstab diente. Durch den Größenzuwachs heutiger Fahrzeuge sind viele Parklücken inzwischen so eng, dass der Fahrer beim Aussteigen kaum die Tür aufbekommt. Audi hat deshalb einen Assistent entwickelt, der es dem Fahrer ermöglicht, vor einer Lücke oder Garage aus dem Wagen zu steigen, um ihn per Funkschlüssel zum selbstständigen Parken anzuweisen.

Mit Hilfe von Ultraschallsensoren, wie sie auch für die Parkpiepser verwendet werden, kurbelt sich der Wagen auf seinen vorgesehenen Stellplatz. Registriert er dabei ein Hindernis, hält er selbstständig an. Bei Erreichen der Parkposition stellt der Wagen Motor und Zündung ab, verriegelt die Türen und sendet eine Bestätigungsmeldung an den Funkschlüssel des Fahrers. Das System funktioniert auch in umgekehrter Richtung und ermöglicht selbstständiges Ausparken.
Nochmals einen Schritt weiter geht der Parkhausassistent, den Audi derzeit in Ingolstadt testet. Hier stellt der Fahrer seinen Wagen vor dem Eingang des Parkhauses ab und erteilt per Smartphone-App das Kommando zum Parken. Anschließend verbindet sich das Auto per WLAN mit dem Parkhaus-Steuergerät, von dem es einen Stellplatz zugewiesen bekommt.

Für die Sicherheit beim Ansteuern der Parklücke sorgen neben den Ultraschallsensoren des Fahrzeugs auch zusätzliche Laser-Scanner im Parkhaus, die sämtliche Bewegungen im Inneren erfassen und Kollisionen verhindern. Neben dem Komfort- und Zeitgewinn für die Passagiere ermöglicht die clevere Technik auch den Bau von niedrigeren Parkhäusern. Schließlich muss sich deren Deckenhöhe nicht mehr am Menschen orientieren.

Mobiler Konzertsaal

Für den Q7-Nachfolger hat Audiein besonders realistisch klingendesSoundsystem entwickelt.Heutige HiFi-Systeme leiden unter einerprinzipiellen Einschränkung: Sowohlbei Stereo, wo zwischen rechts und linksunterschieden wird, als auch im 5.1-Surround-Modus, mit zusätzlicher Differenzierungzwischen vorn und hinten, beschränktsich die Wiedergabe auf eineEbene. Das heißt, Höheninformationen, diebei Konzerten über Reflexionen an Bodenund Decke entstehen, lassen sich nichtreproduzieren.

Zusammen mit dem Fraunhofer-Instituthat Audi daher ein System entwickelt, daseine dritte Dimension, den Höheneindruck,ins Fahrzeug bringt. Vier im oberen Bereichder Dachsäulen integrierte Lautsprecherheben dabei die virtuelle Bühne an. Die notwendigenSignale werden aus dem Stereo- und5.1-Musikmaterial herausgerechnetund den Lautsprechern zugeführt. Zusammenmit den übrigen Komponenten desBang &Olufsen-Soundsystems werden insgesamt23 Lautsprecher mit einer Leistungvon 1400 Watt versorgt.

Wie gut das System funktioniert, konnteautomotor und sport bei einer ersten Hörprobein einem aktuellen Q7 erleben. Ohnekünstlich oder effektheischend zu wirken,klangen die Musikstücke wesentlich lebendigerund luftiger, wobei Stimmen punktgenaufokussiert wiedergegeben wurden.Das System soll mit dem Nachfolger des Q7im nächsten Jahr in Serie gehen.

3D-Displays im Auto

Bildschirme, die räumliches Sehen ohne 3D-Brille ermöglichen, könntenschon bald Passagiere auf den Rücksitzen unterhalten.Die Wohnzimmer von Heimkino-Fanshaben 3D-Fernseher längst erobert, imAuto sind sie jedoch bisher noch nicht zufinden. Aus gutem Grund, schließlich sindfür den Raumeindruck spezielle Polarisations-oder Shutter-Brillen notwendig. BeiPolarisationsbrillen sorgt gerichtetes Lichtdafür, dass die Hälfte der Pixel von einemAuge und die andere Hälfte vom anderenAuge wahrgenommen wird.

Bei der Shutter (=Verschluss)-Technikgibt das Display abwechselnd ein Bild fürdas rechte und linke Auge aus. Die Brilleöffnet und schließt hierzu passend das jeweiligeGlas. Da Mitfahrer im Auto solcheBrillen kaum akzeptieren dürften, hat Audiauf der diesjährigen CES in Las Vegas zwei11,6 Zoll große Rearseat-Displays vorgestellt,die dreidimensionale Bilder ohne lästigeSehhilfe ermöglichen. Im ersten Monitorist eine Kamera eingebaut, die denAugenbewegungen des Betrachters folgt.Anhand deren Daten errechnet ein Steuergerätdie Bildwiedergabe so, dass je nachBlickwinkel und Abstand ein dreidimensionalesBild entsteht.

Die zweite Ausführung eignet sich sogarfür gleichzeitiges Betrachten des Displaysaus verschiedenen Winkeln – etwa wennmehrere Passagiere auf einen Monitor sehen.Hierfür wird der Bildinhalt durch komplexeBerechnungen in 28 verschiedeneAnsichten ausgegeben. Aber auch der Fahrerkönnte von 3D-Bildschirmen profitieren,indem die Navigationspfeile in ein räumlichesLandschafts- oder Städtemodell eingebettetwerden, was zu einer realistischerenDarstellung führt.

„Licht soll den Stress im Auto reduzieren“

Lesen Sie hier das Interview mit Stephan Berlitz, bei Audi Leiter des Bereichs Lichtfunktionen und Innovationen, über neue Ideen.

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