Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bessere Sicht bei Nachtfahrten

01.03.2016

Intelligenter Scheinwerfer

In der Dämmerung oder nachts passieren laut Statistik die meisten Unfälle – oftmals ist schlechte Sicht der Auslöser. Intelligente Scheinwerfer, die sich der aktuellen Verkehrssituation anpassen, können Abhilfe schaffen.


© Foto Fraunhofer IZM

Um jeden Lichtpunkt unabhängig zu steuern, stellt ein Gold-Nanoschwamm den Kontakt zwischen den einzelnen Pixeln und dem Treiber-Chip her. Die nanoporöse Goldstruktur lässt sich wie ein Schwamm zusammendrücken und genau an die Topografie des Bauelements anpassen.

Fraunhofer-Forscher haben gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein hochauflösendes Beleuchtungssystem mit über 1000 LED-Pixeln entwickelt: Es bietet wesentlich mehr Möglichkeiten zur exakten Lichtverteilung als bisherige Lösungen und ist darüber hinaus energieeffizient.

Nachts unterwegs auf einer kurvigen Landstraße. Es regnet, und zu allem Überfluss blendet das Scheinwerferlicht des Hintermanns. Das ist unangenehm und kann im schlimmsten Fall zum Unfall führen.

Moderne Frontscheinwerfer sollen nächtliche Fahrten sicherer machen, indem sie die Lichtverteilung der aktuellen Verkehrssituation anpassen: Während sie bestimmte Bereiche gezielt ausleuchten, blenden sie andere Verkehrsteilnehmer nicht.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin haben im Verbundprojekt µAFS gemeinsam mit Infineon, Osram, Hella und Daimler ein adaptives Frontbeleuchtungssystem aufgebaut: »Uns ist es gelungen, vier LED-Chips mit jeweils 256 Pixel mit dem Treiberelektronik-Chip robust zu verbinden.

Durch diese hohe Auflösung können wir die Lichtverteilung bis ins kleinste Detail steuern«, erklärt Dr. Hermann Oppermann Gruppenleiter in der Abteilung Wafer Level System Integration beim IZM. Der Scheinwerfer ermöglicht permanentes Fernlicht, blendet andere Verkehrsteilnehmer weniger und ermöglicht es, die Lichtverteilung je nach Bedarf zu verändern: etwa dem Straßenverlauf, dem Gegenverkehr sowie Abstand und Position zu anderen Verkehrsteilnehmern. Dabei sind immer nur die Pixel eingeschaltet, die gerade benötigt werden.

Das ist meist nur um die 30 Prozent der insgesamt verfügbaren Lichtleistung des Gesamtsystems und damit sehr energieeffizient, da auf der Lichtquelle nur dort Licht erzeugt wird, wo es im Verkehrsraum benötigt wird. Aktuell werden die LED-Chips in Scheinwerfern verbaut.

Die Experten vom IZM waren im Projekt dafür zuständig, den Kontakt zwischen den einzelnen Pixeln und dem Treiber-Chip herzustellen, um jeden Lichtpunkt unabhängig steuern zu können. Bei einer Pixelgröße von nur 125 µm keine leichte Aufgabe: »Die Verbindungen müssen robust sein, zudem brauchen wir einen guten thermischen Kontakt, um die Entwärmung des Chips sicherzustellen«, erläutert Oppermann.

Die Berliner Forscher verfolgen dazu zwei verschiedene Ansätze: Bei der ersten Variante wird eine Gold-Zinn-Legierung strukturiert auf den Chip aufgebracht. Die Technologie ist in der Optoelektronik etabliert. So feine Rasterstrukturen mit Zwischenabständen von winzigen 15 µm, wie sie für den LED-Chip benötigt werden, konnten allerdings bisher nicht realisiert werden.

Im zweiten Ansatz arbeiten die Forscher mit einem Gold-Nanoschwamm. »Diese nanoporöse Goldstruktur hat den Vorteil, dass sie sich wie ein echter Schwamm zusammendrücken und genau an die Topografie des Bauelements anpassen lässt«, so Oppermann. Kleine Unebenheiten von wenigen Mikrometern, die unweigerlich auftreten, lassen sich so einfach und schnell ausgleichen.

Denn bisherige Lösungen haben Nachteile: LED-Beleuchtungssysteme sind relativ groß und teuer: Pro Lichtpunkt benötigt man eine LED. Bis zu 80 einzelne Leuchtdioden werden heute üblicherweise zu einem System zusammengeschaltet. Um auf der Straße einen zusammenhängenden Lichtkegel zu erzeugen, muss jedoch jede LED über eine eigene, exakt ausgerichtete Optik verfügen.

Bei einem anderen Ansatz kommt als Lichtquelle Laserlicht oder ein LC-Display mit LED-Beleuchtung zum Einsatz, das situationsabhängig bestimmte Bereiche der Lichtverteilung ausblendet. Da Licht erzeugt und wieder absorbiert wird, ist diese Lösung wenig energieeffizient. Gleiches gilt für die Methode, bestimmte Bereiche durch mechanische Blenden abzuschatten. Beim letztgenannten System können zudem nur relativ große Bereiche gezielt ausgeleuchtet, bzw. abgedunkelt werden.

Kontakt

Georg Weigelt

Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin

Telefon +49 30 46403-279

E-Mail senden

Georg Weigelt | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/maerz/bessere-sicht-bei-nachtfahrten.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Wichtige Schritte auf dem Weg zum automatisierten Fahren
29.03.2018 | Universität Bremen

nachricht Es wird noch heller: Innovative Leuchten in der Automobilindustrie
28.03.2018 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nonstop-Transport von Frachten in Nanomaschinen

Max-Planck-Forscher entdecken die Nanostruktur von molekularen Zügen und den Grund für reibungslosen Transport in den „Antennen der Zelle“

Eine Zelle bewegt sich ständig umher, tastet ihre Umgebung ab und sendet Signale an andere Zellen. Das ist wichtig, damit eine Zelle richtig funktionieren kann.

Im Focus: Nonstop Tranport of Cargo in Nanomachines

Max Planck researchers revel the nano-structure of molecular trains and the reason for smooth transport in cellular antennas.

Moving around, sensing the extracellular environment, and signaling to other cells are important for a cell to function properly. Responsible for those tasks...

Im Focus: InSight: Touchdown auf dem Mars

Am 26. November landet die NASA-Sonde InSight auf dem Mars. Erstmals wird sie die Stärke und Häufigkeit von Marsbeben messen.

Monatelanger Flug durchs All, flammender Abstieg durch die Reibungshitze der Atmosphäre und sanftes Aufsetzen auf der Oberfläche – siebenmal ist das Kunststück...

Im Focus: Weltweit erstmals Entstehung von chemischen Bindungen in Echtzeit beobachtet und simuliert

Einem Team von Physikern unter der Leitung von Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt, Universität Paderborn, und Prof. Dr. Martin Wolf, Fritz-Haber-Institut Berlin, ist ein entscheidender Durchbruch gelungen: Sie haben weltweit zum ersten Mal und „in Echtzeit“ die Änderung der Elektronenstruktur während einer chemischen Reaktion beobachtet. Mithilfe umfangreicher Computersimulationen haben die Wissenschaftler die Ursachen und Mechanismen der Elektronenumverteilung aufgeklärt und visualisiert. Ihre Ergebnisse wurden nun in der renommierten, interdisziplinären Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.

„Chemische Reaktionen sind durch die Bildung bzw. den Bruch chemischer Bindungen zwischen Atomen und den damit verbundenen Änderungen atomarer Abstände...

Im Focus: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Personalisierte Implantologie – 32. Kongress der DGI

19.11.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz diskutiert digitale Innovationen für die öffentliche Verwaltung

19.11.2018 | Veranstaltungen

Naturkonstanten als Hauptdarsteller

19.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Für eine neue Generation organischer Leuchtdioden: Uni Bayreuth koordiniert EU-Forschungsnetzwerk

20.11.2018 | Förderungen Preise

Nonstop-Transport von Frachten in Nanomaschinen

20.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie sich ein Kristall in Wasser löst

20.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics