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Nachtsichtgeräte im Auto

Elektronische Systeme sind in Automobilen immer präsenter. So helfen neuerdings Nachtsichtsysteme dem Fahrer bei schlechten Sichtverhältnissen

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Es handelt sich um eine der interessantesten und jüngsten Technologien aus der Gruppe der Fahrerassistenzsysteme. Sie sollen Autofahrerinnen und Autofahrer dabei unterstützen, das Unfallrisiko zu mindern und manchmal sogar völlig zu vermeiden. Nachdem Nachtsichtgeräte auf Kameras und speziellen optischen Geräten installiert wurden, um in dunklen, schwach beleuchteten Umgebungen oder bei Nacht sehen zu können, wurden sie nun aus der Elektronikbranche in die Welt der Automobile übertragen.

Der zivilen Nutzung ging der militärische Einsatz voraus. Erste Beispiele für Nachtsichtsysteme lassen sich auf den Zweiten Weltkrieg zurückdatieren, in dem Infrarot-Wandler verwendet wurden. Diese Vakuumröhren machten Infrarotlicht sichtbar, konnten es aber nicht verstärken. Nachtsichtgeräte im eigentlichen Sinn wurden erst während des Vietnamkrieges entwickelt. Dabei handelte es sich um Visiere für Hubschrauberpiloten und Teleskop-Sucher für automatische Waffen.

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Das Debüt im Jahr 2000

Nachtsichtsysteme für Automobile verwenden eine Wärmebildkamera, um die Fähigkeit der Autofahrerin bzw. des Autofahrers zu erhöhen, bei Dunkelheit oder schlechten Wetterbedingungen weit über die Reichweite der Scheinwerfer hinaus sehen zu können.

Die Technologie wurde erstmals im Jahr 2000 im Cadillac Deville eingesetzt, indem Instrumente wie Infrarotkameras, GPS, Radar und Lidar miteinander kombiniert wurden. Lidar ist das Kürzel für Laser Imaging Detection and Ranging. Dabei handelt es sich um eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung eines Objekts oder einer Oberfläche mit Hilfe eines Laserpulses.

Es gibt zwei Arten von Nachtsichtsystemen: passive und aktive. Passive Systeme basieren auf Technologien, welche die von Menschen, Tieren und weiteren Objekten ausgehende Wärmestrahlung erkennen. Aktive Systeme leuchten mit Hilfe von Infrarot-Lichtquellen Objekte in großer Entfernung aus.

Mehr über aktive Systeme …

Aktive Nachtsichtsysteme nutzen die Fähigkeit von Oberflächen, im nahen Infrarot-Spektrum zu reflektieren (das heißt Nahinfrarotspektroskopie mit Wellenlängen nahe denen des sichtbaren Rotlichts). Mit anderen Worten: Die an den Fahrzeugen angebrachten Wärmekameras bilden die von den Objekten in der Umgebung reflektierte Strahlung ab, hervorgerufen durch das aktive Beleuchten mit den Scheinwerfern des Autos. Sie erfassen also nicht die Emissionen der Objekte selbst. Selbstverständlich erscheint die Umgebung auch weiterhin für jeden, der kein Infrarot-Visier benutzt, dunkel.

Im Detail liegen die Vorteile der aktiven Systeme in der hohen Bildauflösung, in der Fähigkeit, leblose Objekte klar zu erkennen sowie im besseren Betrieb bei normalen Wetterbedingungen. Andererseits funktionieren sie im Vergleich zu passiven Systemen bei Nebel und Regen nicht so gut, bieten weniger Kontrast bei Tieren und haben eine geringere Reichweite (150 bis 200 Meter).

Die beiden Automobilhersteller, die diesem Trend folgten, sind Toyota und Mercedes-Benz. Toyota engagiert sich seit 2002 und vertraute die wichtigsten Experimente auf diesem Gebiet Lexus an. Mercedes-Benz befasste sich erstmals 2003 anlässlich des F500-Konzepts mit dem Thema, bevor das Unternehmen zwei Jahre später den Nachtsicht-Assistenten in der S-Klasse zur Standardausrüstung machte.

...und über passive Systeme

Passive Systeme integrieren eine Wärmebildkamera, die jene Infrarotstrahlung erfasst, die alle Objekte aussenden, deren Temperatur von der Umgebungstemperatur abweicht. Dazu ist keine Beleuchtung durch eine externe Quelle erforderlich. Die Objekte selbst sind die Quelle der vom System benötigten Strahlung.

Das Bild erscheint etwas anders als das, was wir normalerweise zu sehen gewohnt sind. Wärmekameras erfassen Intensitäten, die sich proportional zu den Oberflächentemperaturen der Objekte verhalten. Die helleren sind die wärmeren Objekte und nicht die, die das sichtbare Licht besser reflektieren. Die Vorteile passiver Systeme liegen in der Reichweite von bis zu 300 Metern und dem höheren Kontrast für Tiere und Menschen. Die Nachteile sind körnigere Bilder, ein schlechterer Betrieb bei wärmeren Wetterbedingungen sowie die Notwendigkeit, einen größeren Sensor montieren zu müssen.

Dem Konzept dieser Systeme, die sich von einer Generation zur nächsten entwickelt haben, folgen Audi (seit 2010 im A8), BMW (seit 2005 im 7er), Honda (seit 2004 im Legend), der bereits erwähnte Pionier Cadillac und DS Automobiles. Seit der Entwicklung zu einer eigenständigen Marke im PSA-Konzern arbeitet das Unternehmen mit dem Flaggschiff DS7 Crossback mit Nachdruck an diesem Thema.

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