Augen auf – mein Scheinwerfer hat etwas zu sagen!

In nicht allzu ferner Zukunft werden Fahrzeuge autonom fahren, der Mensch wird zum Passagier oder zur Passagierin. Doch dafür sind intelligente Lichtsysteme nötig. Die ZKW Group mit Hauptsitz in Wieselburg arbeitet schon jetzt an Lösungen für morgen.

Kerzenschein mag bei der ersten Verabredung oder am 20. Hochzeitstag durchaus romantisch sein. In einem winddichten Kasten, der auf die Motorhaube montiert ist, bringt er hingegen herzlich wenig. Genau so sahen Ende des 19. Jahrhunderts aber die ersten Autoscheinwerfer aus. Wie weit die Sicht damit reichte, will man sich lieber nicht vorstellen. Umso verständlicher ist es, dass die meisten Menschen ihr Auto über Nacht in der Garage stehen ließen.

Heute sehen wir das bekanntlich anders. Denn mittlerweile erreichen lichtemittierende Dioden (LED oder Laser) die hunderttausendfache Kraft von Kerzenlicht. Wir geben uns aber nicht mehr damit zufrieden, dass Scheinwerfer nur die Sicht verbessern. Nein, sie müssen mehr können. Schlau sein. Mitdenken. Mit uns kommunizieren. Und genau hier kommt ZKW ins Spiel. Der Spezialist für Premium-Lichtsysteme und Elektronik mit Hauptsitz in Wieselburg ist ein leuchtendes Beispiel dafür, wo die Reise dank intelligenter Lichtsysteme hingehen kann.

Nichts für Blender

Das [HD]mirrorZ-Lichtmodul zählt zu den neuesten Innovationen von ZKW und soll noch heuer auf den Straßen zu sehen sein. Und das im wahrsten Sinne des Wortes. Es handelt sich dabei um ein digitales Lichtsystem, das nicht auf einem großen einteiligen Scheinwerferreflektor basiert, sondern auf einem Chip mit 1,3 Millionen winzigen Spiegeln, von denen jeder einzeln verstellbar ist. Die Steuerung erfolgt über eine von ZKW entwickelte Elektronik, die die Daten verschiedener Sensoren in Echtzeit verarbeitet und das Licht vollautomatisch und optimal an die Verkehrsverhältnisse anpasst – ohne dabei den Gegenverkehr zu blenden.

Darüber hinaus können auch hochaufgelöste Lichtbilder, etwa Warnsymbole, auf die Fahrbahn projiziert werden, um mit anderen VerkehrsteilnehmerInnen zu kommunizieren und potenzielle Gefahrenquellen, wie z. B. Wildwechsel, auszuleuchten. 2019 erhielt ZKW für diese Technologie mehrere Auszeichnungen, darunter auch den niederösterreichischen Innovationspreis, sowie eine Nominierung für den Staatspreis für Innovation.

Das Licht der Zukunft

Doch wie geht es weiter? Was muss Licht in Zukunft können? Und was haben Scheinwerfer mit Künstlicher Intelligenz (KI) und autonomen Fahrzeugen zu tun? Die Antworten liefert „Project Dragonfly“, eine neue Technologie, die ZKW gerade gemeinsam mit Partnerfirmen entwickelt und die noch einen Schritt weiter geht als [HD]mirrorZ. So soll sie nicht nur die Verkehrssicherheit erhöhen, sondern auch autonomes Fahren vorantreiben. Selbst im Dunkeln. Dabei kommen die Hauptscheinwerfer und Rückleuchten zum Einsatz, die an strategisch wichtigen Punkten angebracht sind, um mittels Sensoren eine 360-Grad-Sicht rund um das Fahrzeug zu ermöglichen – wie bei einer Libelle. Daher auch der Name.

Ins richtige Licht gerückt

Stellen wir uns dazu folgende Situation vor: Wir, oder besser gesagt unser Auto, fahren in der Nacht durch die Innenstadt. Plötzlich taucht am linken Straßenrand ein Objekt auf. Nehmen wir an, es handelt sich dabei um eine Fußgängerin, die die Straße überqueren möchte – nur kann die Kamera das im Dunkeln nicht erkennen. Deshalb sind neben hochauflösenden Kameras auch LiDAR-Sensoren (light detection and ranging) in den Hauptscheinwerfern integriert. Sie messen, ähnlich wie eine Radarpistole, mithilfe von Laserstrahlen den Abstand zum Objekt und die Geschwindigkeit und erzeugen so ein 3D-Bild.

Die KI gleicht dieses mit abgespeicherten Mustern ab, erkennt, dass das Objekt beleuchtet werden muss und erteilt dem Lichtmodul den Befehl, zusätzliche LEDs einzuschalten und auf das Objekt zu richten. Nun kann die KI die Fußgängerin identifizieren und ein Bremsmanöver einleiten. Das Auto bleibt rechtzeitig stehen und projiziert einen beleuchteten Zebrastreifen auf die Straße, damit die Frau diese unbeschadet überqueren kann. So das Zukunftsszenario …

Smartes Licht für bessere Kommunikation

Doch der virtuelle Zebrastreifen ist nur eine von vielen Möglichkeiten, um mit anderen VerkehrsteilnehmerInnen zu kommunizieren. Statt zu blinken, könnten Autos in Zukunft Pfeile auf die Straße projizieren, sie könnten vor sich öffnenden Türen oder vor scharfen Bremsvorgängen warnen.

Auf vier freigegebenen Strecken in Niederösterreich hat ein Dragonfly-Demofahrzeug bereits Testfahrten absolviert und bewiesen, dass dank der integrierten Sensoren und Kameras automatisierte Fahrfunktionen möglich sind. Schon in ein paar Jahren könnte die Dragonfly-Technologie auf den Markt kommen. Langfristiges Ziel ist es aber, das autonome Fahren voranzutreiben und damit einen entscheidenden Beitrag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit zu leisten. Wann es aber tatsächlich so weit ist, wird allein die Zukunft zeigen.