Auf dem 21. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik informierte Dr. Rolf Breidenbach, Vorsitzender der Geschäftsführung von Hella, die anwesenden Top-Manager der Automotive-E/E-Branche über Hellas Aktivitäten im Bereich Liquid Crystal HD-Technologie für LED-Scheinwerfer. Für Dr. Breidenbach stellt das „die zweite Revolution der Lichttechnik“ dar.

Die Scheinwerfer auf Basis der LCD-Technologie unterscheiden sich äußerlich kaum von herkömmlichen Scheinwerfern. Jedoch bietet die neue Scheinwerferlösung adaptive Lichtverteilung in Echtzeit.

Die Scheinwerfer auf Basis der LCD-Technologie unterscheiden sich äußerlich kaum von herkömmlichen Scheinwerfern. Jedoch bietet die neue Scheinwerferlösung adaptive Lichtverteilung in Echtzeit. Hella

Insgesamt projiziert der neue LCD-Scheinwerfer 30.000 Pixel auf die Straße, wobei das Lichtbild intelligent, stufenlos und in Echtzeit an die Fahrsituation angepasst werden kann. „Die Nutzung eines LC-Displays ist ein weiterer Schritt in Richtung Digitalisierung des Lichts“, erklärt Christian Schmidt, Leiter der lichttechnischen Vorentwicklung bei HELLA. Das heißt: Die Adaption des Lichtbildes erfolgt in Zukunft zunehmend softwaregesteuert. Mit den neuen Scheinwerfern lassen sich einzelne Segmente, in denen sich andere Verkehrsteilnehmer oder stark reflektierende Verkehrsschilder befinden, gezielt ausblenden oder dimmen. Mit der neuen Technologie ist es beispielsweise auch möglich, Navigationspfeile für eine ideale Fahrspur auf den Asphalt zu projizieren.

Kernkomponente des Scheinwerfers ist ein LC-Display, welches sich zwischen der LED-Lichtquelle und der Projektionslinse befindet. 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, 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 dienen 25 in drei Reihen angeordnete Hochleistungs-LEDs, wobei sich die Leuchtstärke jeder LED an die Beleuchtungssituation anpassen lässt.

Hella entwickelte für die LCD-Scheinwerfer ein spezielles Polarisationskonzept.

Hella entwickelte für die LCD-Scheinwerfer ein spezielles Polarisationskonzept. Hella

Der Scheinwerfer entstand im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes. Zusammen mit den Projektpartnern Merck, dem Institut für Großflächige Mikroelektronik (IGM) der Universität Stuttgart, Porsche, Elmos, Schweizer Electronic sowie der Universität Paderborn arbeitete Hella an dem neuen Scheinwerfer. Die LCD-Technologie ist bereits aus dem Home-Entertainment-Bereich bekannt und fand jetzt erstmalig den Weg ins Automobil: „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.

Im Forschungsprojekt entwickelte HELLA das Konzept für das optische System des LCD-Scheinwerfers. Grundlage dafür waren die Systemanforderungen des Automobilherstellers Porsche und des Forschungsinstituts für Lichttechnik und Mechatronik der Universität Paderborn (L-LAB). Zu den Aufgaben von HELLA gehörten weiterhin die Sicherstellung hoher Systemeffizienz sowie ein Thermokonzept, das die Automotive-Tauglichkeit des Moduls gewährleistet. Notwendig dazu war ein spezieller Flüssigkristall, den Merck eigens für diesen Zweck entwickelte. Unter Verwendung dieser chemischen Komponente entwickelte und fertigte das IGM der Universität Stuttgart Prototypen-Displays. Elmos Semiconductor entwarf und fertigte innovative, elektronische Halbleiterkomponenten, welche von Schweizer Electronic auf neuartige Weise in die Leiterplatte integriert wurden. HELLA sorgte zudem für die Integration der unterschiedlichen Komponenten in das Gesamtsystem und entwickelte eine Schnittstelle zwischen Lichtsteuerung und Scheinwerfer. Die Universität Paderborn testet derzeit einen Prototyp in realistischen Fahrsituationen.