Beleuchten Sie den Weg zu Ihrem Auto | 2020

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Anonim

Sie haben gerade in Ihrem Lieblingsrestaurant zu Abend gegessen und jetzt ist es dunkel draußen. Leider ist der Parkplatz des Restaurants eher schlecht beleuchtet, aber der Fahrer weiß, was zu tun ist. Mit nur einem Tastendruck erscheint ein gestreifter Lichtteppich auf dem Boden, der den Weg zum Auto beleuchtet.

Dieses Gestaltungselement des neuen BMW 7er basiert auf einer speziellen Mikrooptik, die vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena entwickelt wurde. "Dank dieser speziell entwickelten Mikrooptik ist es möglich, Lichtstrahlen vom Unterboden in einem Streifenmuster von rund vier Quadratmetern an den Fahrzeugtüren auf beiden Seiten auf den Boden zu projizieren", sagt Dr. Andreas Bräuer, Abteilungsleiter Mikrooptische Systeme am IOF . Diese Orientierungslichter sind nicht ganz neu, und auch andere Premium-Automobilhersteller arbeiten an ähnlichen Systemen für ihre Fahrzeuge. Bisher wurden diese Beleuchtungssysteme jedoch entweder im Außenspiegel oder in der Tür installiert. Dies ist problematisch: Wenn es in die Spiegel integriert ist, entfernt sich das Licht von dem Weg, den es beim Öffnen der Tür beleuchten soll. Unten an der Tür angebracht, kann das Licht den Boden nicht erreichen, bis die Tür geöffnet wird.

Der BMW Welcome Light Teppich ist anders. Bei diesem System wird das Beleuchtungsmodul auf der Schwelle zum Fahrzeugunterboden unter der Fahrertür montiert. Wie ist es dann möglich, dass das Licht "um die Ecke" zum Weg zur Tür wandert? "Unsere Mikrooptiken verfügen über Mikrolinsen, die das Licht direkt auf die gewünschte Oberfläche richten", erklärt Dr. Peter Schreiber vom IOF, der das Projekt überwacht. Ursprünglich war es das Ziel der IOF-Wissenschaftler, winzige und dennoch leistungsstarke digitale Projektoren zu entwickeln, wie sie in Smartphones verwendet werden. In physikalischer Hinsicht ist dies ein Widerspruch, da kleinere Projektoren weniger Licht erzeugen. Die IOF-Experten haben jedoch eine Lösung für dieses Problem gefunden. Sie machen die Projektoren extrem klein, aber sie setzen viele von ihnen in einer Wabenanordnung zusammen. "Wir können die Intensität des Lichts ändern, indem wir die Anzahl der verwendeten Mikroprojektoren ändern", sagt Bräuer. "Unabhängig davon, ob wir 150 Projektoren wie beim BMW Welcome Light Carpet oder 3.000 verwenden, bleibt die Dicke des Arrays in einem Bereich, der in Millimetern messbar ist."

Projektionslinsen können individuell zusammengestellt werden

Ein positiver Nebeneffekt dieser Art von Array-Beleuchtung war bei der Entwicklung des Welcome Light Carpet von großer Bedeutung. Die Projektionslinsen, die das Licht einfangen und auf eine andere Oberfläche reflektieren, können individuell relativ zur Lichtquelle positioniert werden. Infolgedessen können die von den einzelnen Linsen an verschiedenen Orten reflektierten Bilder dazu gebracht werden, sich genau zu überlappen. "Dies bedeutet, dass wir auch bei extrem niedrigen Beleuchtungswinkeln ein Bild mit hoher Qualität und Intensität projizieren können. Bei der ersten Verbraucheranwendung als BMW Welcome Light Carpet verleiht diese Technologie dem BMW 7er einen neuen Look bei Nacht." sagt Designer Marcel Sieler von BMW, der auch Mitglied des IOF-Teams ist. Für den Einsatz im Auto konstruierten die IOF-Wissenschaftler eine 10 x 10 mm² große Mikrooptik, die mit einer Glasabdeckung versehen ist. Um das empfindliche Gerät vor Steinschlägen während der Fahrt zu schützen, wurde die Öffnung auf dem von der Fahrtrichtung abgewandten Unterboden positioniert. Kleinere Schmutzflecken auf der Glasabdeckung sind für die Fachoptik kein Problem, da die zahlreichen Einzelprojektoren eine mehrkanalige Lichtgestaltung darstellen: Schmutz kann unter Umständen die Helligkeit verringern, das Licht wird jedoch nie ganz ausgeblendet.

Der BMW Welcome Light Carpet gehört ab sofort zur Serienausstattung des neuen BMW 7er. "Dies ist das erste Mal, dass unsere Technologie in einem Volumenmarkt eingesetzt wird", freut sich Bräuer. Das Entwicklerteam hat aber auch neue Anwendungsbereiche im Blick. "Für diese Art der Array-Beleuchtung gibt es ein äußerst breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten, das von Sicherheitstechnologien und medizinischen Anwendungen über den Maschinenbau bis hin zur herkömmlichen Signalbeleuchtung reicht", sagt er.