Licht

Dahinter steht eine Technologie mit dem Kürzel DMD. Sie steht für Digital Micromirror Device, einen Chip aus 1,3 Millionen Mikrospiegeln, der Projektionen aus dem Scheinwerfer erst möglich macht. Mithilfe elektrostatischer Felder lässt sich jeder einzelne Mikrospiegel pro Sekunde bis zu 5.000 Mal kippen. Je nach Stellung gelangt das LED-Licht so entweder über die Linsen auf die Straße oder wird in einem Absorber geschluckt, um Ausblendungen zu erzeugen. So wird das Licht in winzige Pixel zerlegt.

Diese Technologie bildet die Basis für eine Vielzahl an Funktionen, wie das Spurlicht, das Orientierungslicht und die erweiterte Verkehrsinformation. Diese Innovationen unterstützen und erhöhen die Sicherheit im Straßenverkehr.

Auf Schnell- sowie Landstraßen und der Autobahn erzeugt das Spurlicht einen Lichtteppich, der den eigenen Fahrstreifen hell ausleuchtet und sich beim Spurwechsel dynamisch anpasst. Damit erhöht es die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den relevanten Fahrstreifen und trägt zur Verkehrssicherheit bei. Zusätzlich zeigt das Orientierungslicht mit dunklen, vom Licht ausgesparten Verläufen vorausschauend die Position des Fahrzeugs im Fahrstreifen an und unterstützt so – insbesondere auf engen Straßen oder in Baustellen – die sichere Spurmittenführung. In Verbindung mit dem optionalen Nachtsichtassistenten kommt zudem das Markierungslicht zum Einsatz. Erkennt das System Fußgängerinnen und Fußgänger, gibt das Licht einen Hinweis und reduziert so die Gefahr andere Verkehrsteilnehmende in Fahrbahnnähe zu übersehen.

Außerdem kann der digitale Matrix LED-Scheinwerfer dynamische Leaving- und Coming-Home-Animationen generieren, die als Projektionen auf einer Wand oder auf dem Boden erscheinen. Mit dieser Inszenierung wird der Raum vor dem Auto zur gezielt ausgeleuchteten Bühne.

Bei betätigtem Blinker erzeugen die digitalen Matrix LED-Scheinwerfer einen dynamischen Blinkbereich auf der jeweiligen Seite des Spurlichts, konkret das Spurlicht mit Fahrtrichtungsanzeige. Auf diese Art wiederholt und verstärkt das Spurlicht das Signal des Blinkers auf der vorausliegenden Fahrbahn. Damit geht ebenso eine zusätzliche klare Information über den bevorstehenden Spurwechsel an den seitlich versetzt fließenden Verkehr. Gerade bei starkem Verkehrsaufkommen erhöht Audi hier die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmenden. Für das Abblendlicht mit Kurven-, Stadt- und Autobahnlicht sowie das Fernlicht gilt: Auch die abermals gesteigerte Präzision des Lichts erhöht die Sicherheit für die anderen Verkehrsteilnehmenden weiter, da eine weitaus exaktere Ausblendung des Gegenverkehrs und vorausfahrender Fahrzeuge möglich ist.

Werden mögliche Warnungen von Unfällen oder Pannen im MMI dargestellt, so sorgen die digitalen Matrix LED-Scheinwerfer inklusive des DMD-Moduls für eine weitere Stufe der Zuverlässigkeit. Neben einer Anzeige im digitalen Kombiinstrument projizieren nun auch die Scheinwerfer für rund 3 Sekunden zusätzlich einen Warnhinweis auf die Straße vor dem Fahrzeug. Vom Lenkrad aus zu sehen ist ein projiziertes Dreieck mit darin eingefasstem Ausrufezeichen. Damit kann der Blick weiterhin auf der Straße bleiben und gewährt schnellstmögliches Reagieren bei Unfällen oder Pannensituationen im vorausschauenden Straßenverlauf.

Lichtführungsfunktionen:

• Spurlicht mit Orientierungslicht funktioniert in Deutschland auf Autobahnen. Das Spurlicht leuchtet, ergänzend zum Abblendlicht, den eigenen Fahrstreifen vor dem Fahrzeug aus. Dieses Assistenzsystem arbeitet nur innerhalb von Systemgrenzen und unterstützt den Fahrer.
• Spurlicht mit Fahrtrichtungsanzeige, verfügbar nur auf Autobahnen. Darstellung des aktiven Blinkvorgangs am jeweiligen Rand des Spurlichts als direkte optische Rückmeldung über den Zustand des Fahrtrichtungsanzeigers, ohne den Blick vom Fahrgeschehen voraus abwenden zu müssen. Sicherheitsaspekt auch für direkt benachbart fahrende Fahrzeuge, da diese sonst den Fahrtrichtungsanzeiger nicht mehr im Blickfeld haben.
• Orientierungslicht („Orientierungslicht-Verläufe ohne Fahrstreifenausleuchtung“). Während das Spurlicht mit Orientierungslicht nur auf Autobahnen verfügbar ist, bleibt das Orientierungslicht außerorts auch auf Landstraßen aktiv. Das Orientierungslicht erleichtert die Spurmittenführung bei Dunkelheit und unterstützt den Fahrenden insbesondere auf schmalen und auch nur einseitig markierten Straßen sowie in unübersichtlichen Situationen wie Baustellen, sodass der Fahrer seine Position auf der Fahrbahn sicher einschätzen kann.

Sicherheitsprojektionen:

Erweiterte Verkehrsinformation, Anzeige eines definierten Symbols bei einer möglichen vorausliegenden Glätte.Die Glätteanzeige erscheint wie die Anzeige von niedrigen Temperaturen im virtuellen Cockpit. Die Projektion des Symbols auf die Fahrbahn erscheint einmalig pro Fahrzyklus für ca. drei Sekunden, sobald man außerorts fährt. Der Hinweis kann so ohne Blickabwendung vom Fahrgeschehen vom Fahrenden wahrgenommen werden kann.

Vorteile des digitalen Matrix LED-Scheinwerfer mit Mikro LED-Technologie:

• kleinerer Bauraum, kleineres Gewicht, höhere Effizienz, höherer Kontrast sowie Leuchtkraft/Helligkeit und damit bessere Voraussetzungen bei schwierigen Sichtverhältnissen.
• Mit der Mikro LED-Technik sind neben dem noch präziseren Fernlicht nun digitale Lichtführungsfunktionen wie das Spurlicht oder das Orientierungslicht noch stärker mit den Fahrerassistenzfunktionen verknüpft. So erhöht Licht auch weiter die Sicherheit im Straßenverkehr.
• Neu ist zum einen das Widerspiegeln der aktiven Warnung des Spurwechselassistenten im Spurlicht auf Autobahnen, wenn die Fahrerin oder der Fahrer des Q3 einen Spurwechsel vornehmen möchte, während sich ein Fahrzeug im toten Winkel befindet.
• Zudem unterstützt die Anzeige der Spurverlassenswarnung im Orientierungslicht auf Landstraßen und Autobahnen den Fahrer. Sie wird analog zur bekannten Anzeige im virtuellen Cockpit aktiv, sobald die Fahrstreifenbegrenzung unbeabsichtigt überfahren wird.
• Darüber hinaus wird durch die erweiterten Verkehrsinformationen bei möglicher vorausliegender Glätte ein Eiskristall als Warnsymbol auf die Fahrbahn projiziert.

Damit sind mehrere Millionen Lichtverteilungen möglich. Das Matrix LED-Licht blendet andere Fahrzeuge aus, leuchtet aber die Bereiche zwischen und neben ihnen voll aus. Weitere Leuchtdioden des Matrix LED-Scheinwerfers übernehmen die Funktion des Rangierlichts, das den seitlichen Bereich vor dem Auto beim Rückwärtsfahren ausleuchtet sowie die Funktion Kurvenlichts und des Allwetterlichts. Letzteres verringert die Eigenblendung bei schlechten Sichtverhältnissen und bietet eine breitere Ausleuchtung als Nebelscheinwerfer bei gleichzeitig vierfacher Reichweite. Das Abbiegelicht aktiviert sich prädiktiv kurz vor Erreichen der Kreuzung. Darüber hinaus verfügen die Matrix LED-Scheinwerfer über das dynamische Blinklicht sowie dynamische Lichtinszenierungen beim Entriegeln und Verlassen des Fahrzeugs.

Mit dem Audi Q6 e-tron ergänzen zahlreiche digitale Lichtfunktionen den Umfang der Scheinwerfer:

Das Kommunikationslicht erhöht die Sicherheit, da es mit einer spezifischen Lichtsignatur in Front und Heck den Status des Parkassistenten des Fahrzeugs anzeigt, wenn es sich in einem automatisierten Parkvorgang befindet. Es verdeutlicht den Verkehrsteilnehmenden im näheren Umfeld, dass sich das Fahrzeug in einem sicheren Zustand befindet.

Die Aktive digitale Lichtsignatur im Tagfahrlicht der Matrix LED-Scheinwerfer entsteht im Zusammenspiel eines Algorithmus mit auf- und abdimmenden Segmenten. Intelligent gesteuert, so dass die Lichtstärke in Summe nicht variiert. Ein Softwaremodul – kooperativ zwischen der AUDI AG und dem konzerninternen Softwareunternehmen CARIAD SE entwickelt – in einem der Domänenrechner macht diese Form der Lichtsignatur möglich.

Erstmals lassen sich optional digitale Lichtsignaturen für die neue Stufe des digitalen Tagfahrlichts im Scheinwerfer auswählen (Angebot ab Matrix LED-Scheinwerfer). Bis zu acht optionale digitale Lichtsignaturen für das Tagfahrlicht der Matrix LED-Scheinwerfer und der digitalen OLED-Heckleuchten 2.0 sind verfügbar und werden zum ersten Mal über das MMI sowie die myAudi App ausgewählt. Darüber hinaus können sie je nach Angebotskonzept und Modell des digitale Lichtsignaturen und Funktionen on demand zubuchen.

OLEDs sind organische Leuchtdioden (organic light emitting diodes), die weniger als einen Millimeter dünn sind. Ihr Name ergibt sich aus dem organischen Halbleitermaterial, aus dem sie bestehen. Bereits eine niedrige elektrische Spannung von 3 bis 4 Volt genügt, um die dünnen Schichten leuchten zu lassen. Im Gegensatz zu Punktlichtquellen wie LEDs sind OLEDs Flächenstrahler. Dadurch ist das Licht so homogen wie noch nie und lässt sich in einzeln dimmbare Segmente unterteilen. Es benötigt keine Optiken wie Reflektoren oder Lichtleiter und macht OLED-Einheiten effizient und leicht. Ihr Debüt gaben die OLED-Heckleuchten im Audi TT RS 2016 mit insgesamt 12 Segmenten pro Leuchte. Im Audi A8 2017 waren es bereits 16 Segmente.

Ein kurzer Rückblick auf die digitale OLED-Technologie 1.0: Im Jahr 2016 führt Audi im TT RS eine neue Lichttechnologie in der Automobilbranche ein. Zum ersten Mal werden organische LEDs, kurz OLEDs, als Schlusslicht eingesetzt. OLED-Elemente sind halbleiterbasierte Flächenlichtquellen, die perfekt gleichmäßiges Licht und sehr hohe Kontrastwerte erzeugen. Zusätzlich sind sie in ihrer Helligkeit variabel regelbar. Die Form der OLED-Lichtquellen lässt sich zudem frei gestalten und in präzise schaltbare Segmente unterteilen. Ebenfalls beim Audi TT RS feiert die dynamische Lichtinszenierung der OLED-Heckleuchten ihre Premiere.

Seit 2020 lassen sich beim Audi Q5 erstmals dank der digitalen OLED-Heckleuchten individuelle Heckleuchtensignaturen auswählen. Dadurch gelingt es Audi als erstem Hersteller im Wettbewerb, die Heckleuchtensignatur digital zu verändern. Basis hierfür sind die Kerneigenschaften der OLEDs: ein hoher Kontrast, die Segmentierung in schaltbare Zonen, eine hohe Homogenität des Lichts und die Möglichkeit, die Segmente sehr nah nebeneinander anzuordnen. Bis heute ist Audi der einzige Automobilhersteller, der diese Ausprägung der Technologie anbietet.

2022 beim Audi A8 mit digitalen OLED-Heckleuchten ist diese Option serienmäßig. Sein Bussystem erlaubt der Fahrzeugsoftware, jedes Panel in der Heckleuchte und jedes darauf befindliche OLED-Segment einzeln anzusteuern. Im A8 können Kundinnen und Kunden über das MMI aus drei zur Verfügung stehenden Heckleuchtensignaturen wählen, im S8 stehen vier zur Auswahl.

„Audi hat schon früh das Potenzial für den Einsatz der OLED-Technologie in Heckleuchten erkannt und als einziger Automobilhersteller diese Lichttechnologie konsequent weiterentwickelt und digitalisiert. So können wir heute stetig neue Lichtfunktionen anbieten“, sagt Stephan Berlitz, Leiter Entwicklung Licht, und macht damit deutlich, dass eine klare Strategie hinter dem Einsatz dieser Technologie steht. „Digitale OLEDs sind effizienter, leichter und homogener als klassische Lichtsysteme“, führt er weiter aus und gibt einen Ausblick in die Zukunft: „Sie werden aufgrund ihres starken Kontrasts sukzessive zu Exterieur-Displays und damit zu einem essenziellen Enabler für die Kommunikation mit dem Umfeld. Mit der Funktion der Annäherungserkennung interagieren wir seit 2020 mittels Licht mit anderen Verkehrsteilnehmenden. Beim Audi Q6 e-tron kommt nun neu das Kommunikationslicht hinzu, um die Sicherheit weiter zu erhöhen.“

Mit der beim Audi Q6 e-tron nun nächsten Generation der digitalen OLED in den Heckleuchten, erweitert Audi den Funktionsumfang, die Freiheitsgrade im Design und vor allem die Sicherheit für Verkehrsteilnehmende deutlich. Erstmals können die digitalen OLED-Heckleuchten zielgerichtet mit dem unmittelbaren Umfeld (Car-to-X) kommunizieren. Die Anzahl der Segmente pro digitalem OLED-Panel steigt im Vergleich zur ersten Generation von sechs auf 60 Segmente. In Summe kommen in den Heckleuchten des Q6 e-tron sechs OLED-Panele mit insgesamt 360 Segmenten zum Einsatz. Die neue Elektronik-Architektur E3 ermöglicht es, diese deutlich erhöhte Anzahl von Segmenten über ein eigenes Softwaremodul auf einem der Domänenrechner anzusteuern. Die stetige Steigerung der Segmente pro digitalem OLED-Panel ermöglicht in Zukunft die Entwicklung der Heckleuchte zu einem Display, das die Car-to-X-Kommunikation und die Sicherheit im Straßenverkehr noch weiter verbessert.

Die innovative digitale OLED-Technologie schafft nicht nur die Voraussetzungen für ein vollkommen neues Design der Heckleuchten, sondern sorgt auch für eine einzigartige Homogenität und für sehr hohen Kontrast in der Darstellung. Weitere Pluspunkte: Die Flächenlichtquelle kommt ganz ohne zusätzliche Reflektoren, Lichtleiter oder andere Optiken aus und ist dadurch sehr effizient. Zusammen erlauben diese Eigenschaften, die Grenzen zwischen Zwei- und Dreidimensionalität in der Gestaltung endgültig aufzubrechen: Die Vier Ringe schaffen dreidimensionale Formen in zweidimensionalen Flächen. Neben einem ausdrucksstark integrierten LED-Leuchtenband am Heck erzeugt 3D-Glas eine gelungene Trennung zwischen der Schlusslichtsignatur und den weiteren Lichtfunktionen.

Auch die Sicherheitsfunktionen hat Audi auf ein neues Niveau weiterentwickelt. Die bereits aus anderen Audi Modellen bekannte Annäherungserkennung wird im neuen Q6 e-tron um das Kommunikationslicht erweitert. Es warnt andere Verkehrsteilnehmer vorausschauend vor Unfall- und Pannenstellen. Dazu zeigt das Kommunikationslicht vorausschauend in der digitalen OLED-Heckleuchte neben der regulären Schlusslichtgrafik in kritischen Fahr- oder Verkehrssituationen eine spezifische statische Schlusslichtsignatur mit integrierter Warnsymbolik an. Dieses Assistenzsystem unterstützt auch alle anderen betroffenen Verkehrsteilnehmenden. Wie schon bei der erweiterten Verkehrsinformation, die im A8 dank digitalisierter Scheinwerfer vor Unfällen oder Gefahrensituationen warnt, bezieht auch das Kommunikationslicht seine Daten aus dem Schwarm. Darüber hinaus aktiviert die zweite Generation der digitalen OLED-Heckleuchten das Kommunikationslicht mit Warnsymbolik für den Emergency Assist, für das RECAS (Rear-end collision alert signal), beim Warnblinken, beim Notruf (eCall), beim Pannenruf (bCall) sowie beim Notbremsblinken.

Darüber hinaus ist für die Zukunft neben der reinen Personalisierung vor allem der Aspekt der unmittelbaren Kommunikation denkbar. Die Funktionalität der digitalen OLED-Heckleuchten soll interaktiv gestaltet werden. Ein Beispiel: Durch eine umfangreiche Vernetzung weiß der Audi um bevorstehendes Glatteis. Über die Heckleuchten kann der Wagen den nachfolgenden Verkehr warnen. Mit dem Wissen um diese Gefahr können Geschwindigkeit und Abstand rechtzeitig angepasst werden. Sobald der Gesetzgeber es erlaubt, ist auch eine automatische Anpassung der digitalen OLED-Elemente während der Fahrt möglich, um beispielsweise unmittelbar folgende Fahrerinnen und Fahrer auf gefährliche Situationen hinzuweisen.