Die Idee ist gut, und das Prinzip klingt auf den ersten Blick auch einfach: Immer, wenn ein Regentropfen im Lichtkegel erscheint, blendet der Scheinwerfer das Licht entlang der Bahn des Tropfens aus. Kein Licht - kein Blenden - perfekt.
Wären da nicht zwei Details: Mit welcher Lampe soll das überhaupt gehen, und: Wird es nicht dadurch vor dem Auto ziemlich dunkel, wenn es heftig pladdert?
"Das haben wir tatsächlich befürchtet. Denn es sieht ja immer so aus, als würden Millionen Regentropfen fallen. Wir haben daher Regen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera gefilmt. Und festgestellt: Es fallen gar nicht so viele Tropfen auf einmal."
Und das, so Robert Tamburo, vom Robotics Institute der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, habe das Team ermutigt, diese Idee weiter zu verfolgen - und die Lampenfrage zu lösen. Die klassische Glühbirne scheidet dafür aus.
"Sie können das Licht einer Glühbirne nicht gezielt steuern. Wir nutzen daher einen DLP-Projektor, der kann jeden Lichtstrahl einzeln lenken."
Eigentlich für Video-Beamer entwickelt, kann der DLP-Projektor genau das, was die Forscher brauchen: Gezielt einzelne Lichtstrahlen ein- und ausschalten - mit Hilfe von winzigsten Spiegelchen, die schnell gedreht werden können. Blitzschnell: Ein Spiegelchen kann sich bis zu 5000 Mal in der Sekunde wenden. Damit Filme ruckelfrei laufen.
Allerdings ist so ein Beamer kein Scheinwerfer:
"Wir haben untersucht, ob das Licht der Beamer mit dem der Scheinwerfer vergleichbar ist. Es ist sich sehr ähnlich. Und der Beamer ist sogar ein wenig heller."
Und dazu kommt noch: Die Technik ist seit Jahren Standard, weit verbreitet und somit quasi im Laden um die Ecke zu kaufen. Wie auch der Rest der Dinge, die Robert Tamburo und sein Team für das Regenlicht brauchten: eine digitale Kamera - und ein Computer. Robert Tamburo:
"Die Kamera blickt nach vorne, der Computer analysiert das Bild. Erkennt er einen Regentropfen, errechnet er die Bahn und steuert die Spiegel vom Projektor so, dass die Bahn des Tropfens dunkel lässt."
Im Labor mit künstlichem Regen geht das schon ganz gut - übertragen auf ein Auto fielen rund 70 Prozent der Tropfen im Dunklen. Vorausgesetzt, das Auto führe langsam. Das liege am Datenfluss, so die Amerikaner. Derzeit dauert es 15 Millisekunden, bevor das Regenlicht reagiert - die Hälfte davon braucht allein der Datentransfer, so Robert Tamburo:
"Wir wollen das schneller machen, in dem wir die Einzelteile direkt miteinander verbinden, nicht mehr über Steckverbindungen, damit können wir den Datenfluss beschleunigen."
Vier bis fünf Mal schneller soll das System so werden. Und leichter, und kleiner. Damit es auch an Bord eines Autos passt. Und funktioniert das, dann müssen die Forscher raus in die Wildnis, und probieren, ob das Regenlicht mit dem echten Fahren, den dabei waltenden Kräften und vor allem den Wasserfahnen des Vordermanns fertig wird.
Prinzipiell allerdings lässt sich mit so einem steuerbaren Licht noch viel mehr anstellen - Verkehrszeichen anleuchten, Kurven ausleuchten, nach Hausnummern suchen oder gezielt lichtlose Radfahrer anstrahlen.
Wären da nicht zwei Details: Mit welcher Lampe soll das überhaupt gehen, und: Wird es nicht dadurch vor dem Auto ziemlich dunkel, wenn es heftig pladdert?
"Das haben wir tatsächlich befürchtet. Denn es sieht ja immer so aus, als würden Millionen Regentropfen fallen. Wir haben daher Regen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera gefilmt. Und festgestellt: Es fallen gar nicht so viele Tropfen auf einmal."
Und das, so Robert Tamburo, vom Robotics Institute der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, habe das Team ermutigt, diese Idee weiter zu verfolgen - und die Lampenfrage zu lösen. Die klassische Glühbirne scheidet dafür aus.
"Sie können das Licht einer Glühbirne nicht gezielt steuern. Wir nutzen daher einen DLP-Projektor, der kann jeden Lichtstrahl einzeln lenken."
Eigentlich für Video-Beamer entwickelt, kann der DLP-Projektor genau das, was die Forscher brauchen: Gezielt einzelne Lichtstrahlen ein- und ausschalten - mit Hilfe von winzigsten Spiegelchen, die schnell gedreht werden können. Blitzschnell: Ein Spiegelchen kann sich bis zu 5000 Mal in der Sekunde wenden. Damit Filme ruckelfrei laufen.
Allerdings ist so ein Beamer kein Scheinwerfer:
"Wir haben untersucht, ob das Licht der Beamer mit dem der Scheinwerfer vergleichbar ist. Es ist sich sehr ähnlich. Und der Beamer ist sogar ein wenig heller."
Und dazu kommt noch: Die Technik ist seit Jahren Standard, weit verbreitet und somit quasi im Laden um die Ecke zu kaufen. Wie auch der Rest der Dinge, die Robert Tamburo und sein Team für das Regenlicht brauchten: eine digitale Kamera - und ein Computer. Robert Tamburo:
"Die Kamera blickt nach vorne, der Computer analysiert das Bild. Erkennt er einen Regentropfen, errechnet er die Bahn und steuert die Spiegel vom Projektor so, dass die Bahn des Tropfens dunkel lässt."
Im Labor mit künstlichem Regen geht das schon ganz gut - übertragen auf ein Auto fielen rund 70 Prozent der Tropfen im Dunklen. Vorausgesetzt, das Auto führe langsam. Das liege am Datenfluss, so die Amerikaner. Derzeit dauert es 15 Millisekunden, bevor das Regenlicht reagiert - die Hälfte davon braucht allein der Datentransfer, so Robert Tamburo:
"Wir wollen das schneller machen, in dem wir die Einzelteile direkt miteinander verbinden, nicht mehr über Steckverbindungen, damit können wir den Datenfluss beschleunigen."
Vier bis fünf Mal schneller soll das System so werden. Und leichter, und kleiner. Damit es auch an Bord eines Autos passt. Und funktioniert das, dann müssen die Forscher raus in die Wildnis, und probieren, ob das Regenlicht mit dem echten Fahren, den dabei waltenden Kräften und vor allem den Wasserfahnen des Vordermanns fertig wird.
Prinzipiell allerdings lässt sich mit so einem steuerbaren Licht noch viel mehr anstellen - Verkehrszeichen anleuchten, Kurven ausleuchten, nach Hausnummern suchen oder gezielt lichtlose Radfahrer anstrahlen.