Warum LED-Licht für autonomes Fahren unverzichtbar ist

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Mit Matrix- oder Laser-Scheinwerfern wird heute schon das Autofahren sicherer. Doch bei autonomen Fahrzeugen wird das Licht noch eine wichtigere Rolle einnehmen.

Licht spielt nicht nur in der Allgemeinbeleuchtung eine tragende Rolle. Im Fahrzeugbau sorgt es für Sicherheit. So sind aktuell in hochwertigen Fahrzeugscheinwerfern Matrix- und Pixelsysteme verbaut, um beim Fahren mit Dauerfernlicht den Gegenverkehr nicht zu blenden. ZKW, ein österreichischer Spezialist für Scheinwerfer, wurde vor 80 Jahren gegründet.

Von der Produktion von Metallkomponenten für verschiedene Motorrad- und LKW-Hersteller folgte in den darauffolgenden Jahrzehnten die Spezialisierung auf Premium-Lichtsysteme und deren Elektronik. Im Jahr 1989 wurde der erste PKW-Hauptscheinwerfer serienmäßig produziert und 1995 folgte der erste LKW-Scheinwerfer. Ein weiterer Meilenstein war im Jahr 2014 der erste Laserscheinwerfer der Geschichte für den BMW i8 und Ende 2015 ein LED-Matrix-Scheinwerfer, der im Opel Astra eingebaut wurde.

Jetzt arbeitet ZKW an der nächsten Genration von Scheinwerfersystemen. Man spricht hier von hochauflösendem Licht. Bei Matrix- und Pixelscheinwerfern sind die dynamischen Schaltvorgänge für den Fahrer noch erkennbar. Anders bei den hochauflösenden Systemen: Der Fahrer nimmt von dem permanenten Ab- und Aufblenden der einzelnen Bereiche in der Lichtverteilung nichts mehr wahr.

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Mögliche Lichtszenarien für autonome Fahrzeuge

Doch ZKW denkt schon einen Schritt weiter: Die Fronteinheit des Fahrzeugs soll eng mit optischen Sensoren zusammenarbeiten. So sollen die Scheinwerfer als Auge des Fahrzeugs die Funktion des Sehens übernehmen und bestmöglich unterstützen. Die Fahrbahn ausleuchten ist dann nur noch eine untergeordnete Aufgabe.

Mit Blick auf autonom fahrende Vehikel stellt sich die Frage: Wie wird sich die Rolle des Lichts verändern, wenn das Fahrzeug autonom fährt? Aktuell gibt es dafür noch keine Antwort, doch ZKW bietet schon einige Lösungen. Ein mögliches Szenario ist es, die Wegführung zu analysieren und anzuzeigen. Allen Verkehrsteilnehmern wird klar gemacht, wohin das Fahrzeug fährt und was es plant. Vom Auto ausgehende Lichtsignale zeigen am Boden die Fahrtrichtung und speziell die Wegführung. So können Fußgänger oder Radfahrer reagieren.

Eine weitere Möglichkeit, die autonom fahrende Autos bieten, ist es, Fußgängern durch Projektion eines Zebrastreifens auf die Straße mehr Sicherheit bieten und sie die Straße überqueren können. Damit auch der Gegenverkehr weiß, dass jetzt Fußgänger die Straße überqueren, wird eine rote Haltelinie auf der Gegenfahrbahn projiziert.

Abstandsstreifen und Sicherheitszone projizieren

Es ist vor allem das Problem, dass Gegenverkehr und andere Verkehrsteilnehmer von den Scheinwerfern geblendet werden. Egal ob Matrix-Scheinwerfer, Laserscheinwerfer oder voll adaptive LED-Lichtlösungen: Alles ist hell erleuchtet und wird im Bedarfsfall einfach und gezielt ausgeblendet.

Passagiere eines autonom fahrenden Fahrzeugs achten kaum darauf, wo sie sich gerade befinden und welchen Weg das Fahrzeug nimmt. Entwickler gehen davon aus, dass sich der Reaktionsweg deutlich verkürzen wird. Denn Sensoren bremsen zeitgleich mit dem vorangehenden Fahrzeug. Der Bremsweg hängt allerdings nicht von der Geschwindigkeit ab.

Physische Einflüsse wie eine nasse Fahrbahn oder der Reifendruck müssen ebenso berücksichtigt werden. Um zu wissen, ob ein autonom fahrendes Fahrzeug einen ausreichenden Sicherheitsabstand einhält, kann das vorausfahrende Fahrzeug, je nach Bremsintensität, einen Abstandsstreifen oder eine Sicherheitszone auf die Fahrbahn projizieren.

Künftig werden sogenannte Sicherheitszonen rund um das Auto auf der Straße dargestellt und geschwindigkeitsabhängig angepasst. Auch gekoppelte Fahrzeuge, also solche, die im Konvoi fahren, werden von einem umgebenden, geschlossenen Kreis angezeigt. Die sichere Durchfahrt von Fahrzeugen, die nicht dem Konvoi angehören, kann mittels Licht-Korridoren ermöglicht werden.

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