Weit sehen, nicht blenden!

Transkript

1 Weit sehen, nicht blenden! Premiere & Press Test Drive June 2014 The New Generation CLS Light Workshop Mercedes-Benz BlogHouse Sicherheit Licht 11. Mai 2015

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3 Licht = Sicherheit Wir machen die Nacht zum Tag, aber ohne zu blenden!

4 Licht-Innovationen von Mercedes-Benz Eine Vielzahl von Weltpremieren erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr 1901 Mercedes Simplex Acetylenlampen 1886 Daimler-Motorwagen Kerzenlampen K Bilux-Glühlampen 1915 Benz 18/45 PS Elektrische Abblendscheinwerfer SL Halogen-Scheinwerfer (H4) SEL 6.3 Halogen-Doppelscheinwerfer (H3) 1995 E-Klasse Xenon-Scheinwerfer 1999 CL-Klasse Bi-Xenon- Scheinwerfer Weltpremiere Weltpremiere Weltpremiere 2003 E-Klasse Bi-Xenon-Scheinwerfer mit aktivem Kurvenlicht Weltpremiere 2006 E-Klasse Intelligent Light System Weltpremiere 2009 E-Klasse Intelligent Light System mit Adaptivem Fernlicht Assistent 2004 CLS-Klasse Bi-Xenon-Scheinwerfer mit aktivem Kurvenlicht und Abbiegelicht 2010 CLS-Klasse Volldynamischer Voll-LED-Scheinwerfer 2013 S-Klasse Volldynamischer Voll-LED-Scheinwerfer mit Adaptivem Fernlicht-Assistent Plus Mehrpegelleuchte Weltpremiere

5 LED-Bremslicht in Serie Rollout seit neuer S-Klasse, Beitrag zur aktiven Sicherheit LED Bremslicht = Sicherheit (Anhaltewegreduzierung bis zu 9%) = wartungsfrei, energieeffizient LED-Bremslicht = 0,010s 0,15 s Sichtbarkeit 4,2 m Reaktionsdistanz* Glühbirnen-Bremslicht = 0,160s *vehicle with 100 km/h

6 Mehrpegelleuchte der aktuellen S-Klasse Rücksichtsvolle Heckleuchte mit automatisch geregelter Intensität Reaktion auf Öffentlichkeitsbeschwerden zur Blendung durch Heckleuchten Drei adaptive Helligkeitslevel bei Brems- und Blinklicht, die abhängig von der Umgebungshelligkeit (Tag/Nacht) und Fahrsituation bei Nacht (Fahren/Halten) automatisch gedimmt werden Reduzierte Blendwirkung für rückläufigen Straßenverkehr Steuerung über intelligente Nutzung des bestehenden Lichtsensors, von Fahrzeugdaten und Software Algorithmen Mehrpegel Heckleuchten verfügbar in S-, E- and C-Klasse, sowie weiteren Modellreihen Nacht Standpegel Nacht Fahrpegel

7 weniger Verkehr, aber viele schwere Unfälle in der Nacht Ø Fahrleistung 80 % 20 % Getötete bei Unfällen 60 % 40 % davon: innerorts 25 % 25 % außerorts 65 % 65 % Autobahn 10 % 10 %

8 steigern des Fernlichtanteils im Betrieb ohne Blendung Nutzungsanteil Fernlicht manuelle Betätigung automatische Betätigung 65 % Heute Morgen 23 % 8 % ohne Fernlichtassistent Adaptiver Fernlichtassistent IHC Adaptiver Fernlichtassistent Plus IHC+

9 mit höherer Auflösung = Präzision + Brillianz 1280 x x x 2160 (4x 1080p)

10 höhere Auflösung = Präzision + Brillianz Prinzipdarstellungen Heute 1 x 24 = 24p Morgen 3 x 28 = 84p Übermorgen 16 x 128 = 1024p

11 LED-Licht sehr nahe am natürlichen Tageslicht (Farbtemperatur einstellbar ) sichtbares Spektrum Tageslicht LED-Licht Halogen-Licht

12 Lichterzeugung mit LED Erzeugen von Photonen durch rekombinieren von Ladungsträgern in pn-übergang (=Diode) Materialsystem = Galliumnitrud GaN, Lichtwellenlänge ca. 450 nm blau Teilweise Wandlung blaues in gelbes Licht mit Flureszenzleuchtstoff ( Phosphor ) Mischung ergibt weißes Licht LED Prinzipdarstellung Flureszens Leuchtstoff LED -Chip spontane Emission Lumineszens Nobelpreis für Physik 11/2014 an Shuji Nakamura (*1954), Isamu Akasaki (*1929) und Hiroshi Amano (*1960) für ihre Entwicklung der blauen LED (1992)

13 Scheinwerfer der aktuellen S-Klasse Fahrtrichtungsanzeiger: 12 x Osram Golden Dragon (13W) Tagfahr-/Positionslicht: 19 x Osram APT (12W) Abblend-/Fernlicht-Spotmodul: 1 x Philips Lumileds Altilon 1x4 (16W) 2 Schrittmotoren für Kurvenlicht und Walze Abblendlicht-Grundlicht: 4 x Philips Lumileds Altilon 1x2 (25W) Zusatzfernlicht: 1 x Philips Lumileds Altilon 1x2 (15W) Abbiegelicht: 1 x Philips Lumileds Altilon 1x2 (6W) Nightview: 6 x Osram Double Stack IR (18W) 14 LED für Abblend- /Fernlichtfunktionen 53 LED insgesamt

14 Fernlichtmodul der aktuellen S-Klasse Optiklinse Kühlkörper Komplexlichtquelle 2 LED Fernlicht Array Blende Vorsatzoptik

15 MULTIBEAM LED im CLS 2 x Philips Lumileds Altilon 1x2 (innen) 1 x Philips Lumileds Altilon 1x4 (außen) (28W Max.)

16 MULTIBEAM LED im CLS, Präzisions-Rastermodul Sekundäroptik (Linse PMMA) Primäroptik (Silikon) Platine mit 24 LED Chips (einzelbestückt) integriert in Steuergerät mit Kühlkörper

17 MULTIBEAM LED next Generation Präzisions-Rastermodul Sekundäroptik (Linse PMMA) Primäroptik (Silikon) Platine mit 84 LED Chips (einzelbestückt) integriert in Steuergerät mit Kühlkörper

18 Pixel on the Chip, Forschungsprojekt AFS Forschungsverbund IZM Keine diskrete Bestückung mit Einzel-LED erforderlich! (on the Chip) Hohe Auflösungen möglich. Aktuelles Konzeptmuster mit 16 x 16 = 256p Aufbau mit Kühlkörper/Steuerung/LED-Pixel und anschließender optischer Schnittstelle zur Scheinwerferlinse entsprechend LED-MULTIBEAM-Konzept von Mercedes-Benz Scheinwerfererprobung im Fahrzeug durch Mercedes-Benz ab 2015 LED-Lichterzeugung (Pixel) mit einzelner Ansteuerung und Kontaktierung in einem Chip!

19 Reichweite > 600m möglich/sinnvoll? Definition Reichweite ist beliebig und letztlich nur in Verbindung mit Beleuchtungsstärke bewertbar. Bei Mercedes-Benz und Wettbewerb einheitlich auf Basis 1 lx in Verwendung. Gesetzliche Obergrenzen auf öffentlichen Straßen = SAE * : 120 (1 ECE * : m (1 Heutiger CLS mit Multibeam LED erreicht eine Fernlichtreichweite von 485m 200 (nur in ECE verfügbar, für USA reduzierte Leistung & Funktion) Große Reichweite mit jedem Leuchtmittel (H7, Xenon, LED) möglich maßgebend ist Bündelung/Fokussierung, die je stärker ausgeprägt die seitliche Ausleuchtung verringert. * gesetzliche Obergrenze je Scheinwerfer ** aktuelle Beleuchtungsstärke je Scheinwerfer

20 Leuchtweitenvergleich Zusatz-Fernlicht (Isoluxlinien Vogelperspektive Scheinwerfer re/li überlagert mit 1,2m Abstand) LED-Scheinwerfer (Stand der Technik, S-Klasse, CLS) aktuelle S-Klasse Multibeam LED im CLS 485m 1lx - Linie LED-Scheinwerfer mit Laser-Zusatzfernlicht (Reflektor 30x30mm ) 1lx - Linie LED-Scheinwerfer mit LED-Zusatzfernlicht Erprobungsträger S-Coupe 1lx - Linie 1lx Linie Laser

21 Eprobungsträger S-Coupe mit HighRange HighBeam in LED S-Klasse Coupe HighRange HighBeam Reflektor 120x40 mm 3 Kammern Elektr. Leistung 14 W Lichtstrom 570 lm Emax 213 lx 3x Osram Black Flat

22 Eprobungsträger S-Coupe mit HighRange HighBeam in LED

23 Licht aus LED/Laser, Technikvergleich Erzeugen von Photonen durch rekombinieren von Ladungsträgern in pn-übergang (=Diode) Vorgang, Materialsystem & Lichtwellenlänge identisch für LED und Laser (Materialsystem = Galliumnitrid GaN, Lichtwellenlänge ca. 450nm, blau) Teilweise Wandlung blaues in gelbes Licht in beiden Fällen mit Flureszenzleuchtstoff ( Phosphor ) Mischung ergibt weißes Licht LED Prinzipdarstellung Laser - Prinzipdarstellung Flureszens TO-Gehäuse vakuumiert Resonator teildurchlässig Glasdeckel TO-Gehäuse Leuchtstoff LED -Chip Leuchtstoff spontane Emission Lumineszens Resonator undurchlässig Laser-Diode Kollimationslinse Nobelpreis für Physik 11/2014 an Shuji Nakamura (*1954), Isamu Akasaki (*1929) und Hiroshi Amano (*1960) für ihre Entwicklung der blauen LED (1992) Laser entsteht durch Resonator (= zwei Spiegel) wodurch die durch stimulierte Emission erzeugten Photonen kohärent sind ( stehende Welle ). Als Spiegel dienen i.a. die Außenflächen des Halbleiter-Kristalls (Bruchkanten).

24 LASER-Modul Licht aus LED/Laser, Technikvergleich Prinzip Lasermodul Laser-Diode Kollimationslinse LASERSTRAHLUNG NICHT DEM STRAHL AUSSETZEN LASER KLASSE 4 * * bei Fehlfunktion Gefahr sofortiger Erblindung bzw. Entzündung (z.b. bei auslaufendem Kraftstoff) blaues Laserlicht (kohärent) Leuchtstoff ( Phosphor ) auf Saphirglas-Träger weißes Licht (inkohärent) Scheinwerfer-Reflektor oder Linse Freigesetzt wird nur weißes LED-Licht Laserdioden dienen nur intern zum Erzeugen höherer Leistungsdichte damit kleinere Linse möglich bzw. wird bei gleicher Linse stärkere Bündelung/Reichweite erzielt ursprünglich für Endoskopie entwickelt hohe Leuchtdichte bewirkt Blendung bei Wettbewerbern als Zusatz-Fernlicht zusätzlicher Bauraum!

25 F015 Hochpräzises Laser-Projektionssystem

26 Das Beste, was Licht passieren kann! MULTIBEAM LED