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Kfz-Beleuchtung

LEDs für innovative Lichtsysteme

28. März 2013, 13:15 Uhr | Dr. Michael Kleinkes, Christian Schmidt und Dr. Wolfgang Pohlmann

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

LED-System für hochfunktionale Scheinwerfer

Die Einführung neuer ECE-Regelungen für sogenannte AFS-Funktionen (Adaptive Frontlighting System) im Jahr 2005 führte zu komplexen Scheinwerfern, deren Funktionsumfang unter Verwendung von mechatronischen Elementen und zusätzlichen Optiksystemen signifikant erweitert wurde. Funktionen wie Kurvenlicht und Autobahnlicht gehören bei der Neuentwicklung von Lichtsystemen inzwischen zum Standard. Zuletzt erweiterte die Nutzung von Kamerabildern für die Lichtsteuerung die möglichen Funktionen um die sogenannte adaptive Hell-Dunkel-Grenze und das Blendfreie Fernlicht. Solche Systeme werden als Adaptive Driving Beam kurz ADB bezeichnet. Das kameragesteuerte adaptive Fernlicht schaltet in Abhängigkeit vom Gegenverkehr und vorausfahrenden Fahrzeugen automatisch zwischen Fern- und Abblendlicht um. Zusätzlich bietet es einen blendfreien Modus, der es ermöglicht, dauerhaft mit Fernlicht zu fahren, während die Ansteuerelektronik der LEDs die Lichtverteilung in Abhängigkeit vom Gegenverkehr reduziert.

Da die Einführung von Voll-LED-Scheinwerfern bislang im Wesentlichen bei Fahrzeugen des Premiumsegments erfolgte, lag bei der Entwicklung besonderes Augenmerk darauf, diese neuen Funktionen abbilden zu können. Das 2010 als Konzeptstudie vorgestellte VarioLED-Modul wurde zur Serienreife entwickelt und ist 2013 erstmalig im Premiumfahrzeug eines deutschen Automobilherstellers verfügbar. Beim VarioLED-Modul handelt es sich um ein äußerst flexibles und zuverlässiges AFS-Projektionsmodul, welches auf einer zylinderförmigen Strahlenblende basiert (Bild 4). Diese Strahlenblende besitzt auf ihrer Oberfläche unterschiedliche Konturen, die je nach gewünschter Lichtverteilung in den Strahlengang eines Projektionssystems gefahren werden. Die Vorteile des Moduls sind die kompakten Abmessungen und die Möglichkeit, sämtliche AFS-Lichtfunktionen mit Hilfe eines einzelnen Moduls erzeugen zu können.

Für dieses Modul war es notwendig, ein Projektionssystem zu entwickeln, das mit hoher Effizienz den Lichtstrom von zwölf LED-Chips sammelt und in der Blendebene konzentriert. Die dort mit Hilfe der Blendenkontur vorgeformte Lichtverteilung wird anschließend über eine Projektionslinse in den Verkehrsraum abgebildet. Auf diese Weise ist es möglich, alle AFS-relevanten Teil-Lichtverteilungen im Zentralbereich darzustellen. Für das Fernlicht wird die zylinderförmige Strahlenblende in eine Position gedreht, die es erlaubt, das Licht der LEDs über einen zweiten Reflektor einzukoppeln und über die Linse in den Verkehrsraum zu lenken

Das VarioLED-Modul erreicht eine mit entsprechenden Xenon-Systemen vergleichbare Lichtleistung und bietet darüber hinaus verschiedene Vorteile wie beispielsweise die zahlreichen Gestaltungsmöglichkeiten, die sich durch den Einsatz von Kunststofflinsen realisieren lassen. Zudem wird die Ausleuchtung des Vorfeldes in einer separaten Optik realisiert und so vom VarioLED-Modul getrennt. Im Ergebnis kann ein zusätzliches Optikelement mit großer Stylingfreiheit in den Scheinwerfer integriert werden (Bild 5).