Erhellender Augenblick: Eye-Tracking-Technologie von Opel

12.03.2015

  • Zukunftsweisend: Dritte Generation adaptiven Opel-Lichts bereits in der Entwicklung
  • Vorausschauend: Augen lenken und dosieren Scheinwerferstrahl
  • Klassenübergreifend: Opel-Sicherheitslichtsystem AFL+ von Astra bis Insignia
  • In Kürze: LED-Matrix-Licht erhebt blendfreies Fernlicht zum Standard
Zukunft des situationsgerechten Lichts: Die Opel-Ingenieure arbeiten schon heute an der Eye-Tracking-Technologie. Der Fahrer kann dann mittels Blickrichtung den Scheinwerferstrahl lenken.

Rüsselsheim. Den Scheinwerferstrahl mit den eigenen Augen lenken? Was sich im Jahr des Lichts noch wie Zukunftsmusik anhört, ist so weit gar nicht entfernt. Schon heute arbeiten Opel-Ingenieure am Autolicht von übermorgen: Mit der so genannten „Eye-Tracking-Technologie“ stellt Opel die Zukunft des situationsgerechten Lichts vor und übernimmt erneut eine Vorreiterrolle in Sachen Lichttechnik. Damit arbeiten die Ingenieure an der dritten Generation wegweisender adaptiver Lichttechnik fürs Auto – nach dem bereits mehrfach ausgezeichneten und hochgelobten AFL+-Sicherheitslicht, das bis zu zehn automatische Modi bietet und in den meisten Opel-Modellen erhältlich ist, und dem LED-Matrix-Licht, das in Kürze Eingang in die Serienproduktion findet.

Passend für jede Situation: Der Lichtstrahl der AFL+-Xenon-Scheinwerfer im Opel Mokka passt sich automatisch unterschiedlichsten Fahrsituationen, Straßen- und Witterungsverhältnissen an.

„Die Idee, das Licht durch die Blickrichtung des Fahrers zu lenken und zu dosieren, verfolgen wir seit rund zwei Jahren. Je mehr wir sehen, wie attraktiv diese Technologie ist, desto intensiver treiben wir unser gemeinsames Projekt voran“, beschreibt Ingolf Schneider, Leiter Lichttechnik bei Opel, die Zusammenarbeit zwischen dem Internationalen Technischen Entwicklungszentrum von Opel und der Technischen Universität Darmstadt.

 

Im Gegensatz zu Hochleistungs-Eye-Tracking-Systemen mit fünf bis zehn Kameras kam zu Beginn der Forschung lediglich eine einfache Webcam zum Einsatz. Diese nimmt den Kopf des Fahrers ins Visier. Anhand der Scans markanter Punkte wie Nase und Augen lässt sich die Bewegungs- und damit die Blickrichtung erkennen. Diese Informationen transferiert das System in Datenbefehle für Aktuatoren, die wiederum die elektronisch gesteuerten Stellmotoren der Licht-Projektoren blitzschnell ausrichten. Dieser Forschungsansatz führte die Ingenieure und Wissenschaftler schon ganz nahe an die Augenblick-Steuerung von Autoscheinwerfern heran. Allerdings nahm in diesem Stadium zum einen die Berechnung der Daten noch zu viel Zeit in Anspruch und zum anderen war die Aufnahmefrequenz der Webcam zu niedrig für die Anforderungen im Straßenverkehr.

Schnelle Reaktion und intelligente Verzögerung

Reaktionsschnell: Beim Eye-Tracking-System von Opel tastet eine Kamera das Auge des Fahrers mehr als 50 Mal pro Sekunde ab, um den Scheinwerferstrahl quasi in Echtzeit auszurichten.

Die Optimierung der Kameraparameter und die Anpassungen des Eye-Tracking-Algorithmus bringen den Durchbruch: Bei Dämmerung und Dunkelheit tastet die reaktionsschnelle Kamera mit Infrarot-Sensoren an den Rändern und Fotodioden in der Mitte das Auge des Fahrers mehr als 50 Mal pro Sekunde ab. Dank der immens beschleunigten Datenaufbereitung und -weiterleitung reagieren die Scheinwerferstellmotoren quasi in Echtzeit – horizontal und vertikal gleichzeitig.

Taghell: Das LED-Matrix-Lichtsystem von Opel erhebt blendfreies Fernlicht zum Standard. Der Opel-Fahrer profitiert – und das vorausfahrende Fahrzeug auch.

Bleibt – theoretisch – ein Problem: Das Auge springt ganz natürlich unbewusst von einem Punkt zum nächsten. Würde das System dies genauso nachvollziehen, wären hektische Lichtkegelsprünge die Folge. „Deshalb haben wir einen ausgeklügelten Verzögerungsalgorithmus entwickelt, der für eine fließende Führung des Lichtkegels sorgt“, erläutert Ingolf Schneider. „Und das Beste dabei ist, dass der Eye-Tracker nicht jedes Mal neu kalibriert werden muss. So können sich Menschen jeder Größe hinters Lenkrad unserer Autos setzen und das System funktioniert bei allen problemlos.“ Und falls der Fahrer mal vom Verkehrsgeschehen abgelenkt sein sollte, wird es in Fahrtrichtung nicht etwa dunkel. Denn das Abblendlicht gewährleistet als Orientierungs- und Positionslicht immer und überall ein ausreichendes Maß an Ausleuchtung.

Modernes Sicherheitslicht für alle schon heute: AFL+ von Opel

Sicherheit fährt mit: Das AFL+-System im Opel Insignia sorgt für eine variable Lichtverteilung nach Einsatzzweck, -ort und Wetterverhältnissen.

Auch wenn Opel mit Eye-Tracking die automobile Lichttechnik der Zukunft entwickelt, hat das Unternehmen bereits heute fortschrittliche Systeme und Technologien im Angebot, die für höchste Sicherheit und optimale Sicht bei Nacht sorgen. Einen Durchbruch auf diesem Gebiet stellte die aktuelle Generation des adaptiven Fahrlichts AFL+ dar. Opel bietet das System für eine breite Palette an Modellen von Mokka über Cascada und Zafira Tourer bis hin zur Astra- und Insignia-Familie an und unterstreicht damit einmal mehr den eigenen Anspruch, Premium-Technologien für einen breiten Käuferkreis verfügbar zu machen. In Verbindung mit der Opel-Frontkamera verfügt AFL+ über bis zu zehn Lichtfunktionen. Der Lichtstrahl der Xenon-Scheinwerfer passt sich automatisch unterschiedlichsten Fahrsituationen, Straßen- und Witterungsverhältnissen an (variable Lichtverteilung für Stadt, Spiel- und Landstraße sowie Autobahn und Schlechtwetter). Hinzu kommen Funktionen wie dynamisches Kurvenlicht, Abbiege- und energiesparendes LED-Tagfahrlicht. Richtung und Intensität des Lichtstrahls ändern sich abhängig von Lenkeinschlag und Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Der ebenfalls zu AFL+ zählende Fernlichtassistent schaltet automatisch von Fern- auf Abblendlicht, wenn die im Fuß des Innenrückspiegels untergebrachte, nach vorn gerichtete Kamera die Lichter eines entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugs erkennt. Im Licht- und Sicht-Paket kommt unter anderem das automatische Abblendlicht mit Tunnelerkennung zum Einsatz. Mit diesem Paket an automatischen Lichtfunktionen verbessert AFL+ schon heute einerseits die Sichtbarkeit des eigenen Fahrzeugs und verringert andererseits die Belastung und damit auch die Ermüdung des Fahrers bei Nacht.

Taghell: Das LED-Matrix-Lichtsystem

Grelle Blendung: Ohne LED-Matrix-Licht von Opel wird das entgegenkommende Fahrzeug durch das Fernlicht geblendet.

Parallel zur kontinuierlichen Verbesserung von AFL+ und der Entwicklung der übernächsten Licht-Generation Eye-Tracking bereiten die Ingenieure im Internationalen Technischen Entwicklungszentrum in Rüsselsheim gerade mit letzten Validierungstests die Einführung des sogenannten LED-Matrix-Lichtsystems in den Opel-Modellen vor. Es erhebt blendfreies Fernlicht zum Standard und passt sich automatisch und kontinuierlich jeder Verkehrssituation an. Das LED-Matrix-Licht arbeitet dafür im Zusammenspiel mit der Opel-Frontkamera. Zugleich hebt es die Funktionen in puncto situativer Anpassung und Präzision auf die nächste Stufe. Erkennt die Kamera entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge, werden einzelne LEDs gezielt deaktiviert, das Umfeld bleibt jedoch hell erleuchtet. Auf diese Weise macht das Matrix-Licht für die Insassen des eigenen Fahrzeugs die Nacht zum Tag, ohne den Gegenverkehr zu blenden. Opel bringt das serienreife System innerhalb der nächsten 18 Monate auf den Markt.