Audi arbeitet an intelligentem Laserlicht | 29.04.2015
Schlauer Laser
Audi arbeitet am Scheinwerfer der Zukunft: Mit der Matrix Laser Technologie wird die Fahrbahnausleuchtung ab 2016 noch vielfältiger.
mid/wop
Laser-Licht optimiert die Scheinwerfer-Technik am Auto. Sie blendet keine vorausfahrenden Fahrzeuge und gewährleistet eine brillante Ausleuchtung. Die Technik ist extrem reaktionsschnell und verzichtet auf jegliche mechanische Einstellung etwa beim Kurvenlicht. Der Laser-Scheinwerfer ist das Spitzenprodukt für Fernlicht und Abblendlicht.
Er wird in der neuen Oberklasselimousine der BMW 7er-Baureihe auf der IAA in Frankfurt am Main im Sptember 2015 sein Debüt feiern. Audi zieht hier mit der vierten Generation des A8 Ende 2016 nicht nur nach, sondern sezt noch eins drauf.
Was den Laser-Scheinwerfer von Audi auszeichnet? Alles ist elektronisch generiert. In jeder Situation sei die Lichtverteilung ideal. Darin übertreffe der Matrix-Laser-Scheinwerfer sein gutes "altes" LED-Pendant, erklärte Stephan Berlitz, Leiter Entwicklung Innovationen Licht & Sicht bei Audi.
Das Herzstück des Matrix-Laser-Scheinwerfers kommt aus einer neuen Dimension der Mikro-Mechatronik: das sogenannte "Digital Micromirror Device" (DMD) vom US-Technologie-Konzern Texas Instruments. Der DMD-Chip ist kleiner als die Deckfläche einer üblichen Streichholzschachtel und weniger als zehn Millimeter dick. Auf ihm glänzt eine kleine Spiegelfläche - nicht größer als eine Kaffeebohne -, auf die kommt es an.
Aber es ist keine Einzelfläche, was glänzt, sondern sie besteht aus 420 000 einzeln verstellbaren Mikrospiegeln. Ihre Kantenlängen betragen einige Hunderttausendstel Millimeter, was etwa nur einem Fünftel der Breite des menschlichen Haares entspricht.
Die Winzlinge werden einzeln und zwischen zwei stabilen Endzuständen pro Sekunde bis 5 000 Mal durch elektrostatische Felder gekippt. Je nach Positionen der einzelnen Spiegel(-Gruppen) innerhalb der Hunderttausenden wird das Laser-Licht so auf die Fahrbahn projiziert, so dass die Ausleuchtung für den Fahrer optimal zu den Umgebungsbedingungen passt und kein vorausfahrender Fahrzeugfahrer geblendet wird.
Beim Matrix-Laser-Licht von Audi werden über feine Glasfaserbündel die Laserstrahlen vom Generator im Motorraum in den Scheinwerfer geleitet. Für das Fernlicht fließt der gebündelte Strahl durch einen Konverter. Der wandelt den blauen "Laserbeam" in tagweißes Licht und lenkt ihn durch eine Linse direkt auf den DMD-Chip.
Die 420.000 Mikrospiegel zerlegen dann das Licht des Lasers in kleine Pixel und projizieren es über eine "Pupille" (Linse) so auf die Straße, dass diese bis auf 300 Meter hochauflösend und fein geregelt ausgeleuchtet wird. Kamera-Sensoren hinter der Windschutzscheibe liefern die Informationen vom Vorfeld des Autos an die elektronische Steuerungseinheit, welche die exakte Funktion der Matrix-Laser-Scheinwerfer gewährleisten.
Beim Abblendlicht fällt der Laserstrahl nicht auf die Mikrospiegel-Fläche des DMD-Chip, sondern fließt durch fünf Kunststofflinsen, die den Strahl erweitern, und anschließen durch die Projektionslinse des Scheinwerfers auf die Fahrbahn.
"Mit der DMD-Technologie können wir fast unendlich viele Lichtverteilungen realisieren und für jede Fahrsituation des Autos das ideale Licht generieren", sagte Audi-Entwicklungsleiter Berlitz. Und: "Wir bringen Hollywood auf die Straße, denn die technischen Möglichkeiten sind praktisch unbegrenzt, da DMD-Chips auch in Video-Beamern zu finden sind."
Das Plus an Sicherheit kennzeichnet Berlitz durch das gezielte Laser-Licht, das dem Fahrer beim Spurhalten in Baustellen hilft, und in Abbiege- und Kreuzungssituationen ihm mit Pfeilen oder ähnlichen Grafiken den richtigen Weg auf die Straße projiziert, wenn es der Gesetzgeber gestattet. Das hochauflösende Licht kann auch Verkehrszeichen hervorheben und vermeidet selbst dabei die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer mit höchster Präzision.
