Durchblick bei Schlechtwetter
Bei Regen oder Schnee ist die Sicht oft empfindlich eingeschränkt. Eine neue Lichttechnik der Universität Pittsburgh blendet Tropfen oder Schneeflocken kurzerhand aus, um störende Reflexe zu vermeiden
1. August 2012 – Bei Regen oder Schnee ist die Sicht oft empfindlich eingeschränkt. Wenn Tropfen, Flocken oder Hagel dann noch das Licht der eigenen Scheinwerfer reflektieren, ist das nicht nur ermüdend, sondern auch potenziell gefährlich.
Wissenschaftler am Robotics Institute der Carnegie Mellon University in Pittsburgh (Pennsylvania) haben daher einen Prototyp eines neuen Lichtsystems entwickelt. "Smart Headlight" ist in der Lage, durch Umlenken der Lichtstrahlen die Tropfen oder Flocken gewissermaßen auszublenden. Das Ergebnis: Selbst ein Wolkenbruch wirkt nurmehr wie leichter Niesel – jedenfalls im Experiment.
Durchblick bei Schlechtwetter (3 Bilder)
Neue Lichttechnik: Die Lichtstrahlen leuchten gewissermaßen zwischen den Wassertropfen hindurch.
Regen ausgeblendet
Srinivasa Narasimhan, Dozent im Fachbereich Robotics, erklärt die Funktion so: Eine Kamera verfolgt die Bewegung der Niederschlagspartikel. Mit dieser Information kann das System berechnen, wo sich die Tropfen oder Flocken einige Millisekunden später befinden werden. Mithilfe eines Strahlteilers kann der Lichtstrahl für den kurzen Moment unterbrochen werden, in dem er das Niederschlagsteilchen beleuchten würde – und die störende Reflexion wird vermieden. Da das Licht mit einer Frequenz von 120 Hz an- und abgeschaltet wird, entsteht dabei kein wahrnehmbares Flimmern.
Zurzeit ist "Smart Headlight" fähig, innerhalb von 13 Millisekunden Tropfen zu erkennen, ihre Geschwindigkeit zu berechnen und sie mithilfe dieser Informationen aus dem Lichtkegel auszusparen. Damit kann bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten die angestrebte Ausblendungsrate von 70 bis 80 Prozent erreichen – nur fünf bis sechs Prozent des Lichts gingen dann verloren. Vollständigen Durchblick durch den Niederschlag wird es aufgrund der chaotischen Verhältnisse in einem Regenguss oder Schneeschauer naturgemäß zwar nie geben, die Verbesserung ist im Versuchsaufbau der Wissenschaftler allerdings deutlich sichtbar.
Noch ist das System zu langsam
Um einen vergleichbaren Wirkungsgrad auch auf der Autobahn garantieren zu können, muss die Reaktionszeit allerdings noch auf wenige Millisekunden gesenkt und die Taktrate auf 400 Hz gesteigert werden. Zudem möchte man die Lichtstrahlen von einer großen Anzahl einzelner Leuchtdioden erzeugen, um eine noch individuellere Anpassung an die Tropfen zu erreichen. Heute ist die Lichtquelle noch ein gewöhnlicher DLP-Projektor, „DLP“ steht für „Digital Light Processing“ (digitale Lichtverarbeitung).
Der große Vorteil gegenüber einem Infrarot-Kamerasystem mit eigenem Bildschirm (Mercedes-Benz Night View): Der Fahrer wird nicht durch Blickabwendung und Fokussierung auf das Display gestört. Ein Nebenprodukt dieser intelligenten Lichtsteuerung ist übrigens eine neue Art automatisches Dauerfernlicht: Kommt ein Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern entgegen, kann "Smart Headlight" gezielt den Bereich des Lichtstrahls aussparen, der den entgegenkommenden Fahrer blenden würde. Zudem könnte es zur Fahrerassistenz eingesetzt werden, um die Aufmerksamkeit situativ auf Hindernisse oder Straßenmarkierungen zu lenken. Serienreife erwarten die Wissenschaftler in drei bis vier Jahren, Marktreife allerdings erst in „weiteren Jahren“. (ggo)