Neuartiger Lichtsensor

LED mit Straßenzulassung von Screen Experts und ROADDi

Für Digital Signage ist der öffentliche Raum sehr begehrt. Was ist aber, wenn Installationen nicht mehr auf feste Standorte beschränkt sind, sondern auf der Straße mobil ohne Restriktionen unterwegs sind? Screen Experts hat zusammen mit der Firma ROADDi ein inzwischen patentiertes LED-System entwickelt, das für den Straßenverkehr zugelassen ist.

ROADDi-Prototyp im Straßenverkehr
Der genehmigte ROADDi-Prototyp ist im Raum Münster unterwegs. (Bild: Dominik Roenneke)

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Inhalt dieses Artikels:

Helligkeitssteuerung in Echtzeit

Digital Signage im Straßenverkehr

Höchste Anforderungen an das Material

Wo kommt der Strom her?

Ein Resümee


Zwei Partner haben sich zusammengetan, um mit ihren in­dividuellen Fähigkeiten ein serienreifes Produkt zu schaffen. Das Stichwort ist „full-color Mobile Digital Out of Home“. Eigentlich ganz einfach: Werbe- bzw. Infobildflächen sind auf Fahrzeugen installiert, gehen auf der Straße on tour und erhalten dabei große Aufmerksamkeit. Ganz einfach ist diese Technik nur auf den ersten Blick. Tatsächlich „steckt der Teufel im Detail“. Und das gleich in mehrfacher Hin­sicht. Bis der erste Prototyp mit ordnungsgemäßer Erlaub­nis vom Hof fahren durfte, war es ein langer Weg der Entwicklung, vorbei an vielen Stationen und Hindernissen für die beiden Projektpartner.

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Helligkeitssteuerung in Echtzeit

Probleme an möglichen DooH-Feststandorten nahe an Verkehrswegen sind durchaus bekannt. Hier kann mit Rücksicht auf den Straßenverkehr eine Genehmigung ver­weigert werden, um Blendungen und unnötige Ablen­kungen von Verkehrsteilnehmern zu unterbinden. Bei Fahrzeugbeleuchtungen sind Wechselwirkungen durch Scheinwerfer über Zulassungsbedingungen geregelt. Fahrzeuge sollen bei Tag und in der Nacht nach einheitlichen und strengen Vorgaben beleuchtet/gekennzeichnet sein. Dabei müssen sie den Fahrweg ohne Blendung an­derer Fahrzeuge ausleuchten können. Das gilt vom Fahr­rad bis zum 40-Tonner nach gleichen „Spielregeln“, die gar nicht so einfach zu erfüllen sind.

Die genannten Voraussetzungen zeigen sofort auf, dass für neue mobile DooH-Technologien Lösungsansätze gefunden werden mussten, um dynamische Bildprogram­me möglichst hell, aber blendfrei auf die Straße zu brin­gen. Das wird an folgendem Beispiel sofort erkennbar, wenn ein Fahrzeug mit einer leuchtenden Bildfläche an einem schönen Tag in einen Tunnel einfährt: Im hellen Sonnenlicht soll die Bildinformation einwandfrei gut und ebenfalls hell erkennbar sein. Sekundenbruchteile später darf die Anzeige aber niemanden blenden. Oder eine Fahrt durch eine Allee mit ständig wechselndem Sonnen­licht, was unter keinen Umständen zu einem grell blin­kenden Bild am Fahrzeug führen darf, damit eine gefähr­liche Ablenkung der anderen Verkehrsteilnehmer verhin­dert wird.

Somit kam der Sensorik bei der technischen Umsetzung eine zentrale Bedeutung zu. Screen Experts entwickelte ein Sensorsystem mit bis zu vier Sensoren am Fahrzeug. Sie reagieren sehr schnell und übermitteln ihre Hellig­keitswerte in Echtzeit an einen ebenfalls an Bord befindli­chen Controller. Dieses Lichtsteuergerät wertet die Daten aus und berechnet die Steuerung der Bildtechnik nach hinterlegten Software-Profilen. Die Sensoren messen Be­leuchtungsstärken von 0 bis 64.000 Lux in 1-Lux-Schrit­ten. Zusätzlich werden die Messdaten im Controller fort­während protokolliert. Im Ergebnis führt das bei der Fahrt dazu, dass jederzeit die Helligkeit des Displays geregelt wird. Dabei gilt das Prinzip einer sehr schnellen und si­cheren Abregelung im Bedarfsfall und einer geeigneten länger dauernden Kurve der Intensitätssteigerung, ohne Irritationen anderer Verkehrsteilnehmer. Während der Fahrt durch den Tunnel wird das Bild entsprechend der Umgebung angepasst und kontinuierlich reguliert, sodass der nachfolgende Verkehr nicht beeinträchtigt wird. Gleichzeitig wird jedoch dafür gesorgt, dass ein deutlich erkennbares Bild erhalten bleibt.

Auf die oben genannten Beispiele angewandt heißt das bei der Einfahrt in den Tunnel: sofortige Abregelung und blendfreie Fahrt hindurch mit einer langsamen Hel­ligkeitssteigerung passend zu den aktuellen Helligkeits­verhältnissen hinter dem Tunnel. In der Allee erkennt die Sensorik die ständig wechselnden Helligkeitswerte, ohne diese in der Bildsteue­rung als Flackern zu übertragen.

Die Sensoren werden über PoE (Power over Ether­net) mit Strom ver­sorgt und benötigen nur eine Kabelzufüh­rung. Sie sind mit dem Controller via Neutrik ether­CON NE8FDP-TOP (RJ45-Anschluss) angebunden. Über das kennwortgeschützte Web-Interface werden Vorein­stellungen platziert und der Status des Sensors abgefragt.

Der Controller der Sensorik verfügt mit seinem „Road traffic mode“ über eine Echtzeituhr und ein Logging auf eine interne SD-Karte. Über das Touch Display kann der von ROADDi autorisierte Techniker die Helligkeit des LED Displays im „manual mode“ direkt steuern und den Nachtmodus bei Bedarf umdefinieren.

Light Sensor SX-LS-POE-IND HQ1-0
Der „Light Sensor SX-LS-POE-IND HQ1-0“ misst Helligkeiten zwischen 1 und 64.000 Lux und übergibt die Werte in Echtzeit. (Bild: Screen Experts)

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Digital Signage im Straßenverkehr

Die Anforderungen an den Digital Signage Screen sind ebenfalls nicht trivial. Er soll die Inhalte im Sonnenlicht wie auch in der Nacht bestmöglich und ohne Gefährdung des Verkehrs darstellen. Hierzu ist der fahrende Prototyp mit LED-Modulen SX-Sonder-RD-250-I-ACWv3a von Screen Experts mit einer Helligkeit von mehr als 4.000cd/m2 und einem Pixelabstand von 2,6mm ausgestattet. Das LED Display ist mit einer Leistungsaufnahme von 900W ausgelegt.

Als Video Controller sind Novastar-Produkte mit Bild­wiederholraten (Refresh Rates) von bis zu 3.840Hz im Einsatz. Der Video Controller und das Steuergerät der Helligkeitssensoren sind ebenfalls via Netzwerkanbindung verbunden. Grundsätzlich steuert das Lichtsteuergerät den Video Processor über Netzwerk oder seriell nach UART-Standard an.

Light Sensor Controller SX-LSC-XS HQ1-0
Der Light Sensor Controller SX-LSC-XS HQ1-0 kann die Helligkeitswerte von bis zu vier Lichtsensoren verarbeiten und regelt die Helligkeit des Displays. (Bild: Screen Experts)

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Höchste Anforderungen an das Material

Für die Betrachtung des LED Screens bietet sich die Rück­seite eines LKWs oder eines Busses an. Was bedeutet das konstruktiv? Im Falle eines LKWs mit geteilten Flügeltüren muss die LED-Display-Fläche für das Be- und Entladen ein­seitig schwenkbar sein oder in einer geteilten Ausführung wie die LKW-Türen selbst ausgeführt sein. Das stellt jedoch hohe Anforderungen an die LED-Unterkonstruktion und führt bei den Materialverwindungen während der Fahrt, also während der Betrachtung, zu unschönen und ebenfalls verwirrenden Verschiebungen der beiden Bildhälften gegeneinander, senkrecht mitten im Bild. Bei Bussen ist das anders gelagert. Sie verfügen über eine geschlossene Rückwand. Allerdings muss der Zugang zum rückwärtigen Motorraum gewährleistet sein und das Heckfenster darf mit seiner wichtigen Funktion als Fluchtweg nicht versperrt werden. Nun könnte man meinen, dass gerade ein Bus mit seinen vielen Fenstern genug Fluchtwege bieten würde. Kommt allerdings ein Bus bei einem Unfall auf der Seite zu liegen, ist das Heck­fenster meist der einzig verbleibende Fluchtweg aus dem Bus heraus, da die Frontscheibe des Busses als Fluchtaus­gang aufgrund ihrer Stabilität ausscheidet. Hierfür hat ROADDi eine geeignete Aufhängung des ROADDi Q1.2 Busdisplays entwickelt.

Ein weiteres Problem stellen die Temperaturverhältnisse am Heck des Busses dar, da die Motorkühlung durch die aufmontierte Technik nicht behindert werden darf. Für einen einwandfreien Dauerbetrieb ohne Überhitzung von Motor und LED-Technik muss auch das konstruktiv gelöst sein. Ebenso sind die Anforderungen an die Dichtigkeit hinsichtlich Feuchtigkeit und eindringende Partikel wie Staub für den mobilen Einsatz im Automobilbereich sehr hoch.

Linienbus
Für „Mobile Digital Out of Home“ eignen sich Linienbusse mit aufmerksamkeitsstarken LED Displays an der Rückseite. (Bild: ROADDi/Andreas Weihmann)

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Wo kommt der Strom her?

Das Digital-Signage-System am Fahrzeug ist mit seinen LED-Modulen und seinen Komponenten ein nicht zu vernachlässigender Stromverbraucher. Letzt­endlich wird das System über die Borde­lektrik versorgt. Neben einer hohen Energieeffizienz mit maximal 900W Leistung durch die LED-Bildfläche gilt es noch, die verschiedenen Kleinverbraucher wie Sensoren und Controller sowie die Gehäusekühlung zu versorgen. Deshalb haben sich die Entwickler der beiden Partnerfirmen dazu entschieden, die jeweilige Bordspannung auf die standardisierten 230V zu transformieren.

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Ein Resümee

Die Projektpartner Screen Experts und ROADDi haben es mit ihrer Technologie geschafft, eine Genehmigung für den Straßenverkehr zu erhalten. Dieser gingen diverse Testfahrten mit Prüfern des KBA (Kraftfahrt-Bundesamt) voraus. Ausschlaggebende Komponenten für die Geneh­migung waren die Helligkeitssensoren mit ihrer ausgereif­ten Ansteuerung durch das gemeinsam entwickelte Licht­steuergerät.

Was bedeutet das mobile DooH im Straßenverkehr für die Anwender? Informationen, Werbebotschaften und unterhaltende Elemente bewegen sich aufmerksamkeits­stark auf Straßen durch den öffentlichen Raum. Sie gelan­gen dabei an Orte, die mit stationären DooH-Installationen oft nicht erreichbar sind, wie z.B. Innenstädte oder Zo­nen, die ausschließlich mit Bussen des ÖPNV befahren werden dürfen, oder Buslinien-Routen, die Inhalte in Abhängigkeit von Positionen für bestimmte Zielgruppen ausspielen.

Denkbar ist auch Zielgruppenwerbung auf Reisebus­sen, ausgelegt auf die Gruppenreisenden. Die Liste an Einsatzmöglichkeiten lässt sich kreativ beliebig weiterführen. Für beide Projektpartner markiert dies den Beginn einer Reise, die durch die Fortschritte in der Bildtechnik vorangetrieben werden.

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