Fachkongress

Von der Glühlampe zur Matrix-LED

| Autor / Redakteur: Gerald Scheffels / Sven Prawitz

LED-Scheinwerfer der E-Klasse mit frei konfigurierbarer Lichtverteilung in beiden Scheinwerfern.
LED-Scheinwerfer der E-Klasse mit frei konfigurierbarer Lichtverteilung in beiden Scheinwerfern. (Bild: Daimler)

Die diesjährige Safety Week bietet den Besuchern erstmals ein Programm zum Thema Frontscheinwerfer. Neben aktuellen regulativen Anforderungen geht es auch um Unfallprävention und aktuelle Neuentwicklungen.

Als internationales Forum für Fahrzeugsicherheit hat sich die Safety Week, die von der Carhs GmbH veranstaltet wird, gut etabliert. In den vergangenen Jahren haben rund 1.000 Experten aus der Automobilindustrie sie besucht. Diesmal gibt es an drei Tagen fünf Blöcke mit Veranstaltungen zu verschiedenen Themen der Fahrzeugsicherheit. Die zugehörige Kommunikationsplattform ist die „Safety Expo“, auf der sich einschlägige Hersteller und Dienstleister präsentieren.

Neu in diesem Jahr sind unter anderem der Veranstaltungsort – das Vogel Convention Center in Würzburg – und das ganztägige „Safety Update Headlights“, mit dem Carhs auf die wachsende Bedeutung der Lichttechnik für die Fahrzeugsicherheit reagiert. Zugleich trägt der Veranstalter der wachsenden Komplexität der Scheinwerfer und der größeren Vielfalt an Technologien wie Matrix-LED und Laserlicht Rechnung.

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Sensorik

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Neues Rating für Scheinwerfer

Dreizehn Referenten berichten auf dem Forum über die aktuellen und künftigen Anforderungen an Scheinwerfer und zeigen neue technische Entwicklungen auf. Unter anderem stellt Matthew L. Brumbelow vom Insurance Institute für Highway Safety (IIHS) das vom IIHS entwickelte Rating für Scheinwerfer vor. Es bewertet sowohl die Ausleuchtung der Fahrbahn als auch die Blendung des Gegenverkehrs. Um die begehrte Auszeichnung „Top Safety Pick+“ zu erhalten, muss der getestete Scheinwerfer in diesem Rating ein „Gut“ erreichen. Auch die NHTSA hat übrigens das Thema Headlights in ihre Pläne für ein Upgrade des US-NCAP aufgenommen und bereits ein Test- und Bewertungsverfahren vorgestellt.

Die Vielfalt der Scheinwerfersysteme und die Komplexität ihrer – meist sicherheitsgerichteten – Funktionen rechtfertigt das eigenständige Format für das Thema „Headlights“ auf der Safety Week. Einige Vorträge werden Komponenten und Systemarchitekturen für neue Lichtsysteme vorstellen, andere die dazugehörigen Entwicklungs- und Testmethoden. Zwei Referenten aus der Unfallforschung konzentrieren sich auf die sicherheitsbezogenen Themen Dunkelheitsunfälle und Verkehrsunfallvermeidung.

State of the art: LED Pixellicht

Zu den Herstellern von Lichtsystemen, die auf der Safety Week referieren, gehören Automotive Lighting, Hella, Lumileds und Continental Automotive, das kürzlich die Gründung eines Gemeinschaftsunternehmens mit Osram bekanntgegeben hat. Geschäftsziel der Osram Continental GmbH ist die Entwicklung von intelligenten Lichtsystemen für Autos: Dazu gehören halbleiterbasierte Lichtmodule, Elektronik sowie die dazugehörenden Optiken und Software.

Ergänzendes zum Thema
 
Safety Week 2018

Beispiele für „State of the art“-Lichtsysteme bei Oberklassefahrzeugen wird Dr. David Brunne von Hella präsentieren. Hella hat vor zwei Jahren bei der Mercedes E-Klasse erstmals den „Multibeam“-LED-Scheinwerfer mit dreizeiligem Pixellicht vorgestellt. Bei ihm passen insgesamt 84 einzeln ansteuerbare LEDs pro Scheinwerfer die Lichtverteilung an die Verkehrs-, Wetter- und Straßenlage an.

Zudem unterstützt der Scheinwerfer den Fahrer auch dann mit Fernlicht, wenn sich andere Fahrzeuge im Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer befinden. Dafür sorgt die Lichtfunktion „Teilfernlicht“, die andere Autos innerhalb von Sekundenbruchteilen gezielt aus der Lichtverteilung ausblendet. Dies funktioniert auch dann, wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig im Erfassungsbereich der Scheinwerfer liegen. Während die Fahrzeuge selbst abgedunkelt werden, sind die Bereiche zwischen und neben ihnen weiterhin mit Fernlicht ausgeleuchtet. Der Fahrer hat so den Eindruck, permanent mit aktiviertem Fernlicht zu fahren, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.

84 LEDs einzeln angesteuert

Weiterhin reduziert das neu entwickelte Schlechtwetterlicht bei Regen die Reflexionen auf der Gegenfahrbahn, indem es gezielt einzelne LEDs im Abblendlicht dimmt. Angestrahlte Verkehrsschilder blenden ebenfalls weniger, da einzelne Leuchtdioden abgedunkelt werden können.

Voraussetzung für diese Sicherheitsfunktionen ist erstens eine präzise Umfelderkennung im Dunkeln und zweitens die einzelne Ansteuerung der 84 LEDs pro Scheinwerfer. Sie erzeugen eine sehr genaue und variable Lichtverteilung im gesamten Ausleuchtbereich des Fernlichts und erstmals auch im Bereich des Abblendlichts, ohne dabei auf mechanische Aktoren zurückzugreifen. Damit wird auch ein rein elektronisch umgesetztes dynamisches Kurvenlicht realisiert: Ein variables und der Situation angepasstes Dimmen der einzelnen Pixel verschiebt den Lichtschwerpunkt, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Kurvenverlauf zu lenken. Das ist eine Weltneuheit.

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Matrix-LED plus Laserlicht

Beim neuen Audi A8 sorgt ein Matrix-LED-Fernlicht von Hella mit 32 einzeln regelbaren Leuchtdioden, die in zwei Zeilen angeordnet sind, für gute Sicht im Dunkeln. Das Abblendlicht im unteren Bereich des Scheinwerfers ist ebenfalls variabel steuerbar. Die anderen Verkehrsteilnehmer werden vom Lichtkegel ausgespart und nicht geblendet.

Optional kann der Käufer des neuen Audi zudem ein Laserfernlicht bestellen, das ab einer Geschwindigkeit von 70 km/h automatisch einsetzt. Dieses Licht passt sich erstmals dynamisch dem Straßenverlauf an und bietet so in Kurven eine noch bessere Ausleuchtung. In jedem Scheinwerfer ist ein kleines Lasermodul integriert, das einen Lichtkegel projiziert, der als Spot mehrere hundert Meter weit leuchtet.

Für die Entwickler: Light Sim

Wer in Würzburg noch tiefer ins Thema Licht einsteigen will: Einen Tag nach dem Safety Update Headlights findet im Rahmen der Safety Week die „Light Sim“ statt. Sie richtet sich an Wissenschaftler und Experten, die sich über das virtuelle Entwickeln und Testen von Komponenten und Systemen der Kfz-Lichttechnik informieren möchten.

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