Scheinwerferlicht durchdringt die Regenwand

Eine smarte Steuerung für LED-Leuchten im Auto vermeidet störende Reflektionen an fallenden Tropfen.

Wie winzige Spiegel reflektieren Schneeflocken und Regentropfen das Licht von Autoscheinwerfern und schränken die Sicht der Fahrer massiv ein. Dieses Problem konnten nun Srinivasa Narasimhan und seine Kollegen von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh erfolgreich lösen. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera filmten sie fallende Tropfen, Flocken oder Hagelkörner und analysierten diese Videos mit einem Computerprogramm, das aus der Bewegung der Tropfen berechnete, wo diese in den kommenden Millisekunden sein werden.

Mit diesen Daten fütternten sie darauf einen LED-Scheinwerfer, der vergleichbar mit der sehr schnellen Pixelkontrolle eines DLP-Projektors (Digital Light Processing) die einzelnen Leuchtdioden automatisch innerhalb von Mikrosekunden an und aus schaltete. Dieser flackernde Scheinwerfer vermied so, sein Licht genau auf die fallenden Tropfen zu lenken. Im Laborversuch mit künstlichem Niederschlag konnte der Prototyp störende Reflexionen so gut vermeiden, dass bei einer Geschwindigkeit von etwa 60 Kilometern pro Stunde über 70 Prozent der Sicht erhalten bleiben könnte. "Selbst eine Fahrt im Gewitter lassen die smarten Scheinwerfer wie im Nieselregen wirken", sagt Narasimhan. Dabei sei das LED-Flackern so schnell, dass menschliche Augen es nicht wahrnehmen könnten.

Geplant ist nun die Entwicklung eines praxistauglichen Scheinwerfers, der klein genug für den Einbau in ein Auto ist. Parallel wollen die Forscher die Dauer zwischen Videoaufnahme und LED-Steuerung von derzeit 13 Millisekunden weiter verkürzen. Dann könnte das System auch bei Tempo 130 sowie bei Schnee und Hagel effektiv Reflexionen vermeiden.

Quelle: "Fast Reactive Control for Illumination Through Rain and Snow", Raoul de Charette, Srinivasa G. Narasimhan et al.; Paper präsentiert auf der IEEE International Conference on Computational Photography 2012 (bsc)