Designmodell OLED 3-D Heckleuchte von Audi
Audi
Das zukünftige Fahrzeuglicht von Audi soll noch intensiver auf die Umwelt reagieren, auf vielseitige Weise mit ihr kommunizieren und zudem die aktive Sicherheit erhöhen. Wie diese Lichttechnik aussieht, präsentiert das Unternehmen derzeit im Rahmen der CES 2013. In einem ersten Bericht hat Springer für Prorfessionals bereits Pläne des Herstellers zum pilotierten Fahren wie auch zu einem Kombiinstrument der Zukunft, die ebenfalls auf der Consumer Electronics Show 2013 in Las Vegas gezeigt werden, vorgestellt.
Matrix-LED-Scheinwerfer
Für den Autobauer soll das Licht der Zukunft vollelektronisch geregelt sein und durch neue dynamische Funktionen noch praktischer werden. Mit dem Begriff Audi-Matrix-LED-Scheinwerfer wird beim Hersteller die Scheinwerfer-Technik der Zukunft bezeichnet. Das Matrix-Beam-Prinzip besteht darin, das LED-Fernlicht in eine Vielzahl einzelner Segmente aufzuteilen. Die kleinen Einzel-Dioden, die mit vorgeschalteten Linsen oder Reflektoren zusammenarbeiten, liefern stets eine präzise Ausleuchtung, ohne dafür eine Schwenk-Mechanik zu benötigen - sie werden je nach Situation einzeln zu- und abgeschaltet beziehungsweise gedimmt.
Informationen erhalten die Matrix-LED-Scheinwerfer von einer Kamera, vom Navigationssystem sowie von weiteren Sensoren. Wenn die Kamera andere Fahrzeuge erfasst, blenden die neuen Scheinwerfer das Fernlicht, das aus mehreren Sektoren aufgebaut ist, im entsprechenden Teilbereich gezielt aus. Die Scheinwerfer können auch in schwierigen Situationen die Bereiche zwischen mehreren Fahrzeugen ausleuchten. Das Fernlicht schwenkt navigationsbasiert bereits vor dem Lenkradeinschlag vorausschauend in die Kurve.
Laser-Schlusslicht
Das Laser-Schlusslicht wird von einer Laserdiode erzeugt und zeigt dem Hinterherfahrenden ein helles, klares Signal. Bei guter Sicht erscheint das fächerförmig und leicht nach unten abgestrahlte Laser-Schlusslicht als rote Linie auf der Straße und fordert den Hintermann damit auf, ausreichend Abstand zu halten - ähnlich wie eine Stopplinie. Im Nebel oder in der Gischt des Regens verwandelt sich die Linie in ein Dreieck - wenn die Laserstrahlen auf Wasserpartikel in der Luft treffen, werden sie an ihnen sichtbar. Das Laser-Schlusslicht wirkt hier wie ein großes Warndreieck.
OLED-Technik
OLED steht für "organic light emitting diode". Im Gegensatz zu den LED, also lichtemittierende Dioden, von heute, die aus Halbleiter-Kristallen aufgebaut sind, handelt es sich bei organischen Leuchtdioden um einen entsprechend organischen Stoff. Das Material wird sehr dünn - im Bereich von Mikrometern - auf eine sehr plane Oberfläche, etwa hochpoliertes Displayglas, aufgetragen. Wird eine elektrische Spannung anlegt, geben die Moleküle Photonen ab - die Fläche leuchtet auf. Die Lichtverteilung ist dabei sehr homogen und sehr energieeffizient. Sehr gut eignen sie sich für den Einsatz im Interieur oder in den Rückleuchten, erklären die Experten.
Das Außenlichtdesign in OLED-Technik, das Audi nach eigenen Angaben anstrebt, werde ebenso intelligent wie attraktiv sein. Es soll beispielsweise auf den Fahrer reagieren, wenn er auf sein Auto zugeht. Es bewegt sich mit ihm und zeigt ihm die wichtigen Fahrzeugkonturen oder den Türgriff. Wenn der Fahrer einsteigt, wird eine dezente OLED-Beleuchtung im Innenraum aktiv.
Wie Fische in einem Schwarm
Bei "The Swarm" handelt es sich um ein weiteres Szenario aus dem Bereich der OLED-Technik. Für dieses Szenario haben die Ingenieure des Herstellers das Heck eines Autos in eine große, durchgängige Lichtfläche verwandelt. Auf ihr fluktuieren zahllose kleine Lichtpunkte - wie Fische in einem Schwarm. Die Manöver der roten Punkte folgen der Bewegung des Fahrzeugs. Wenn es nach rechts abbiegt, fließen sie nach rechts, beim Bremsen strömen sie schnell nach vorne; je schneller das Auto fährt, desto rascher bewegen sie sich. Der Hintermann kann jederzeit auf den ersten Blick erkennen, was der Fahrer vor ihm unternimmt.
Digitaler Innenspiegel
Eine weitere Variante der OLED-Technik trägt die Bezeichnung AMOLED (active matrix organic light emitting diode). Sie stammt aus der Consumer-Elektronik, heißt es aus Ingolstadt. Zum Einsatz kommt sie beispielsweise im Audi R18 E-tron Quattro. Im Cockpit des elektrisch angetriebenen Hochleistungssportwagens ersetzt ein Kamera-Monitor-System den optischen Innenspiegel.
In dem heckfensterlosen Sportwagen ist das hochauflösende AMOLED-Display am Dachhimmel montiert. Es bietet einen sichtbaren Bereich von 6,8 Zoll Diagonale, jedes seiner über 600.000 Pixel lässt sich einzeln ansteuern. Es offeriert zehnmal mehr Kontrast und verbraucht etwa 30 Prozent weniger Energie als ein entsprechender LCD-Monitor; seine Schaltzeit beträgt unabhängig von der Umgebungstemperatur nur wenige Mikrosekunden. Inklusive Mechanik ist das Display 7 mm dünn. Die kleine und leichte Kamera sitzt auf dem Rücken des Wagens unter der Dachkante, ihr Deckglas besitzt eine Heizung gegen Beschlag und Vereisung. Mit ihrem extrem hohen Dynamikumfang von circa 130 dB kommt die Kamera dem Kontrastumfang des menschlichen Auges in etwa gleich. Ihr Objektiv, das nur wenige Millimeter Durchmesser hat, deckt ein wesentlich größeres Sichtfeld ab als ein herkömmlicher Innenspiegel. Ein Steuergerät, das auch die Stromversorgung übernimmt, berechnet die Farben und Kontrastverhältnisse der Daten so, dass das Bild stets brillant und detailreich bleibt. Bei Dunkelheit vermeidet die Regelung, dass die Scheinwerfer anderer Autos den Fahrer blenden.
Architektur und Prozesse
Nahezu alle Neuheiten, die Audi im Fahrzeug realisiert, stehen in Zusammenhang mit dem Fortschritt in der Mikroelektronik. In den großen Audi-Modellen sind heute bereits über 6000 Chips im Einsatz. Audis Strategie mit dem Kürzel PSCP (Progressive Semi Conductor Program) soll ein Schlüsselfaktor für künftige Entwicklungen sein. An Chips werden laut eigenen Angaben strenge Anforderungen gestellt, vor allem bei Kriterien wie Langzeitqualität, Integration und Gewichtreduzierung. Besonders hoch liege die Messlatte bei Innovationen wie den neuen Tegra-Grafikchips von Nvidia, die Audi schon kurz nach ihrem Erscheinen für den Einsatz im Auto übernimmt. In der Vergangenheit beschränkten sich die Automobilhersteller darauf, die Entwicklung eines Steuergeräts bei einem Systemlieferanten in Auftrag zu geben, damit überließen sie ihm weitgehend die Verantwortung für dessen Inhalte. Im PSCP bricht Audi diese Struktur auf. Der Systemlieferant bleibt ein wichtiger Ansprechpartner, aber die Automobil-Ingenieure sprechen jetzt auch direkt mit den Herstellern der Halbleiter. Sieben von ihnen besitzen derzeit den Status von strategischen Partnern. Erste Projekte sind bereits abgeschlossen. Die intensive Diskussion miteinander dient dem Verständnis aller Beteiligten; sie führt zu hoher Effizienz und Effektivität und zu attraktiven Innovationen. Um die Entwicklung noch besser managen zu können, baut Audi auch im eigenen Haus Kompetenzen in der Halbleitertechnik auf.