Ein Gastbeitrag von Matteo Rezzonico, Pascal Sager und Roman Sutter

Die Elektromobilität befindet sich schon länger im Aufschwung – und die autonomen Fahrzeuge erobern den Markt schon bald mit maximaler Geschwindigkeit. Damit die Autoneum Holding AG von dieser Technologie nicht überholt wird, befasst sie sich bereits jetzt mit zukunftsorientierten Szenarien und Strategien, weshalb seit 2017 jährlich eine Challenge durchgeführt wird, in welcher die Studierenden der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ihre Kreativität im Bereich des autonomen Fahrens beweisen können.

Challenge
Eine der beiden Gewinnergruppen, bestehend aus den drei Informatikstudierenden Matteo Rezzonico, Roman Sutter und Pascal Sager, hat sich damit auseinandergesetzt, wie die maximale Customer-Experience mit einer innovativen Innenraumbeleuchtung erreicht werden kann. Die Vorgabe war dabei, dass die Idee noch nicht besteht, das Ergebnis aber im Jahr 2030 eine reale Umsetzungschance besitzt. Das präsentierte Konzept der Studierendengruppe erreicht mit innovativen Ideen in den drei Bereichen Personalisierung, Sicherheit und Gesundheit einen klaren Mehrwert für die Kunden.

Personalisierung
Die Grundidee der Studierenden war die Verwendung von Lichtwellenleitern anstelle von LED’s. Dies hat mehrere Vorteile: Die Lichtwellenleiter sind wartungsfrei und sämtliche Lichtquellen befinden sich in einer zentralen Steuereinheit, was zu einem zentralen Wartungspunkt für das Gesamtsystem führt. Zudem können die Lichtwellenleiter nicht nur in Zierleisten oder hinter Milchglas verwendet, sondern dank ihrer Flexibilität auch in Stoffe und Teppiche eingewoben werden. Dadurch ist es möglich, die Stofffarben individuell anzupassen und den Innenraum dynamisch umzugestalten. Diese individuelle Personalisierung erleichtert nicht nur die Farbwahl für Kunden, wie in Abbildung 1 dargestellt, sondern auch den Herstellungsprozess, weil dadurch eine universelle Stoffart produziert werden kann.

Abb. 1: Konzeptdesign ohne und mit Farbanpassung, vgl. The Verge

Sicherheit
Ein autonomes Fahrzeug hat diverse Sensoren und Kamerasysteme integriert, damit der Verkehr und die Umgebung analysiert werden können. Diese Sensorik kann auch verwendet werden, um ein sicheres Verlassen des Fahrzeuges zu gewährleisten. Die Türen werden durch das System erst dann entriegelt, wenn auf der entsprechenden Seite Kollisionsgefahr mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Fussgängern ausgeschlossen werden kann. Das Feedback, ob die Türe geöffnet werden darf, erfolgt wie in Abbildung 2 dargestellt durch eine breitflächige Einfärbung der Lichtwellenleiter in der entsprechenden Türe und erhöht so die Sicherheit der Passagiere.

Abb. 2: Konzeptdesign für den Sicherheitshinweis vor und während dem Aussteigen aus dem Fahrzeug, vgl. The Verge

Damit auch die anderen Verkehrsteilnehmer über die sich öffnenden Türen informiert werden, wird, wie in Abbildung 3 visualisiert, der Öffnungsbereich der Türe direkt auf der Fahrbahn markiert. Das Konzeptauto F 015 von Mercedes-Benz verwendet bereits ein ähnliches System, welches einen virtuellen Fussgängerstreifen projiziert. Ein Konzept mit einer Visualisierung der Türöffnung ist hingegen neu und wird auf dem Markt noch nicht angeboten. Besonders relevant könnte diese Technologie für Velofahrer sein. Die zweithäufigste Ursache von Velounfällen sind mit 16 % die Kollisionen mit Autotüren, welche in die Fahrbahn des Velofahrers geöffnet werden. Weltweit sind davon mehrere hunderttausend Velofahrer jährlich betroffen (vgl. Dutchreach). Diese Gefahr soll durch die Projektion verringert werden.

Abb. 3: Skizze für die Aussenprojektion, vgl. Mercedes-Benz

Eine weitere Gefahrenquelle sind deaktivierte oder nicht korrekt genutzte Sicherheitssysteme wie offene Sicherheitsgurten, ausgeschaltete Airbags, oder falsch eingestellte Nackenstützen. Diese Sicherheitsmängel werden in modernen Fahrzeugen erkannt und dem Fahrer oder der Fahrerin visualisiert. Der Fahrer oder die Fahrerin nimmt dabei als Kontrollorgan die Verantwortung wahr und achtet darauf, dass sich auch die Mitfahrenden an die Sicherheitsvorschriften halten. Bei einem autonomen Fahrzeug gibt es jedoch keine hauptverantwortliche Person mehr und diese Verantwortung muss durch das System wahrgenommen werden. Die Studierenden schlagen eine soziale Kontrolle durch eine für alle Passagiere ersichtliche Visualisierung mit Lichtflächen vor. Falls jemand das Sicherheitssystem nicht korrekt nutzt, wird dies von den mitfahrenden Passagieren wahrgenommen und die betroffene Person dadurch unter Druck gesetzt. Zudem ist klar ersichtlich, wer die Sicherheitsvorschriften nicht einhält, was bei den zurzeit häufig verwendeten akustischen Systemen nicht der Fall ist.

Gesundheit
Studien zeigen, dass eine passende Beleuchtung nachhaltig unser Wohlbefinden erhöhen und auch Krankheiten therapieren kann (vgl. TCPI). Durch Smart-Lighting ist es beispielsweise möglich, einen Passagier mental zu aktivieren oder ihn bei der Entspannung zu unterstützen. Die Beleuchtung kann auch den circadianen Rhythmus, allgemein bekannt als «innere Uhr», beeinflussen, beispielsweise mit roten Farbtönen am Morgen, oder blauen Farbtönen am Abend.
In der Lichttherapie wird die Beleuchtung sogar zur Behandlung von Krankheiten wie der Winterdepression (Seasonal Affective Disorder) verwendet, bei welcher während Tagen mit wenig Sonnenlicht das Licht simuliert wird (vgl. TCPI).