SCHRAMBERG/LIPPSTADT  (pm –  Der Her­stel­ler von Schein­wer­fern, „Hel­la“ in Lipp­stadt, hat neue Schein­wer­fer auf Basis eines Liquid Crys­tal Dis­plays (LCD) ent­wi­ckelt. Dabei hat  der Lei­ter­plat­ten­her­stel­ler Schwei­zer Elec­tro­nic neben ande­ren einen Bei­trag zum neu­en LCD-Schein­wer­fer­ge­lie­fert. Das Sul­ge­ner Unter­neh­men hat dazu eine Pres­se­mit­tei­lung ver­schickt:

Im Rah­men des vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung (BMBF) geför­der­ten For­schungs­pro­jek­tes zur „voll­adap­ti­ven Licht­ver­tei­lung für eine intel­li­gen­te, effi­zi­en­te und siche­re Fahrzeugbeleuchtung“(VoLiFa2020), hat der Licht- und Elek­tro­nik­ex­per­te „Hel­la“ gemein­sam mit den Pro­jekt­part­nern Merck, dem Insti­tut für Groß­flä­chi­ge Mikro­elek­tro­nik (IGM) der Uni­ver­si­tät Stutt­gart, Por­sche, Elmos Semi­con­duc­tor, Schwei­zer Elec­tro­nic und der Uni­ver­si­tät Pader­born einen Schein­wer­fer auf Basis eines Liquid Crys­tal Dis­plays (LCD) ent­wi­ckelt und auf­ge­baut.

Die­se Tech­no­lo­gie ist bei­spiels­wei­se aus dem Home-Enter­tain­ment-Bereich bekannt. „Erst­ma­lig haben wir nun die Liquid Crys­tal HD Tech­no­lo­gie in ein Fahr­zeug inte­griert. Dank ihrer hohen Auf­lö­sung und Detail­schär­fe bie­tet sie ganz neue Wege in der auto­mo­bi­len Licht­tech­nik“, sagt Dr. Micha­el Klein­kes, Lei­ter der Ent­wick­lung Licht­tech­nik bei „Hel­la“.

Ins­ge­samt 30.000 Pixel pro­ji­ziert der neue LCD-Schein­wer­fer auf die Stra­ße. Damit kann das Licht­bild intel­li­gent, stu­fen­los und in Echt­zeit an ver­schie­de­ne Fahr­si­tua­tio­nen ange­passt wer­den. „Die Nut­zung eines LC-Dis­plays ist ein wei­te­rer Schritt in Rich­tung Digi­ta­li­sie­rung des Lichts“, sagt Chris­ti­an Schmidt, Lei­ter der licht­tech­ni­schen Vor­ent­wick­lung bei „Hel­la“.

Licht softwaregesteuert

Das bedeu­tet: Die Adap­ti­on des Licht­bil­des erfolgt in Zukunft mehr und mehr soft­ware­ge­steu­ert. Der Fah­rer bekommt die best­mög­li­che Sicht auf die Stra­ße. Ein­zel­ne Seg­men­te, in denen sich bei­spiels­wei­se ande­re Ver­kehrs­teil­neh­mer oder stark reflek­tie­ren­de Ver­kehrs­schil­der befin­den, las­sen sich gezielt aus­blen­den oder dim­men. Auch hoch­kom­ple­xe Funk­tio­nen sind denk­bar: Navi­ga­ti­ons­pfei­le oder Lini­en, wel­che die idea­le Fahr­spur vor­ge­ben, kön­nen auf die

Stra­ße pro­ji­ziert wer­den. „Die LCD-Tech­no­lo­gie ermög­licht Funk­tio­nen, die auch für das auto­no­me Fah­ren rele­vant sein wer­den“, sagt Chris­ti­an Schmidt. „Wir wer­den die Tech­no­lo­gie des­halb zur Seri­en­rei­fe brin­gen.“

Die Kern­kom­po­nen­te des Schein­wer­fers ist das LC-Dis­play. Die­ses befin­det sich zwi­schen der LED-Licht­quel­le und der Pro­jek­ti­ons­lin­se. Das Dis­play gene­riert eine Matrix von 100 x 300 Bild­punk­ten, die sich ein­zeln schal­ten und dim­men las­sen. Eine im Fahr­zeug ver­bau­te Kame­ra sowie ein Sen­sor, der optisch Abstän­de und Geschwin­dig­kei­ten misst (Light detec­tion and ran­ging Sen­sor LiDAR), geben die Umfeld­in­for­ma­tio­nen über einen Rech­ner an das Schein­wer­fer-Steu­er­ge­rät wei­ter. Die­ses steu­ert die ein­zel­nen Bild­punk­te des Dis­plays bis zu 60 Mal pro Sekun­de an. Als Licht­quel­le wer­den 25 in drei Rei­hen ange­ord­ne­te Hoch­leis­tungs-LEDs ein­ge­setzt. Die Leucht­stär­ke jeder LED wird an die jewei­li­ge Beleuch­tungs­si­tua­ti­on ange­passt.

Im For­schungs­pro­jekt ent­wi­ckel­te „Hel­la „das Kon­zept für das opti­sche Sys­tem des LCD-Schein­wer­fers. Grund­la­ge waren die Sys­tem­an­for­de­run­gen des Auto­mo­bil­her­stel­lers Por­sche und des For­schungs­in­sti­tuts für Licht­tech­nik und Mecha­tro­nik der Uni­ver­si­tät Pader­born (L-LAB). Zu den Auf­ga­ben von „Hel­la“ gehör­te wei­ter­hin die Sicher­stel­lung hoher Sys­tem­ef­fi­zi­enz sowie ein Ther­mo­kon­zept, das die Auto­mo­ti­ve-Taug­lich­keit des Moduls gewähr­leis­tet. Not­wen­dig dazu war ein spe­zi­el­ler Flüs­sig­kris­tall, der von Merck für die­sen Zweck ent­wi­ckelt wur­de. Unter Ver­wen­dung die­ser che­mi­schen Kom­po­nen­te ent­wi­ckel­te und fer­tig­te das IGM der Uni­ver­si­tät Stutt­gart Pro­to­ty­pen-Dis­plays.

Schweizer liefert passende Leiterplatte für LCD-Scheinwerfer

Elmos Semi­con­duc­tor ent­warf und fer­tig­te inno­va­ti­ve elek­tro­ni­sche Halb­lei­ter­kom­po­nen­ten, wel­che von Schwei­zer Elec­tro­nic auf völ­lig neu­ar­ti­ge Wei­se in die Lei­ter­plat­te inte­griert wur­den (Embed­ding). Durch die­se Tech­no­lo­gie rea­li­sier­ten die Exper­ten eine zuver­läs­si­ge, effi­zi­en­te und platz­spa­ren­de Ansteue­rung der LED-Beleuch­tungs­ein­heit. „Hel­la“ sorg­te für die Inte­gra­ti­on der unter­schied­li­chen Kom­po­nen­ten in das Gesamt­sys­tem und ent­wi­ckel­te eine Schnitt­stel­le zwi­schen Licht­steue­rung und Schein­wer­fer. Es wur­de ein Pro­to­typ auf­ge­baut, der – inte­griert in einen Por­sche Pan­ame­ra – aktu­ell mit Pro­ban­den in rea­lis­ti­schen Fahr­si­tua­tio­nen von der Uni­ver­si­tät Pader­born getes­tet wird.

Auf­grund des wach­sen­den Ver­kehrs­auf­kom­mens und des stei­gen­den Sicher­heits­be­dürf­nis­ses gewin­nen intel­li­gen­te Beleuch­tungs­sys­te­me immer mehr an Bedeu­tung. Die LCD-Tech­no­lo­gie ermög­licht hier ganz neue Funk­tio­na­li­tä­ten und Mög­lich­kei­ten. Dabei ist der Ein­satz der LCD-Schein­wer­fer nicht auf Per­so­nen­wa­gen beschränkt. Auch in ande­ren Fahr­zeug­klas­sen wie bei Nutz­fahr­zeu­gen und Bus­sen erge­ben sich sinn­vol­le Anwen­dungs­fel­der.