Weit sehen, nicht blenden! Premiere & Press Test Drive – June 2014 The New Generation CLS – Light Workshop

Mercedes-Benz BlogHouse Sicherheit Licht 11. Mai 2015

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Licht = Sicherheit

„Wir machen die Nacht zum Tag, aber ohne zu blenden!“

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Licht-Innovationen von Mercedes-Benz Eine Vielzahl von Weltpremieren erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr

1999 CL-Klasse Bi-XenonScheinwerfer

1995 1971 1968 1934 1915 1901 1886

E-Klasse Xenon-Scheinwerfer

350 SL Halogen-Scheinwerfer (H4)

2013

300 SEL 6.3 Halogen-Doppelscheinwerfer (H3)

Weltpremiere

500 K Bilux-Glühlampen

Benz 18/45 PS Elektrische Abblendscheinwerfer

Weltpremiere

Mercedes Simplex Acetylenlampen

Daimler-Motorwagen Kerzenlampen

Weltpremiere Weltpremiere

2003

2004

CLS-Klasse Volldynamischer Voll-LED-Scheinwerfer

Weltpremiere

2009

2006

E-Klasse Intelligent Light System mit Adaptivem Fernlicht Assistent

E-Klasse Intelligent Light System

CLS-Klasse Bi-Xenon-Scheinwerfer mit aktivem Kurvenlicht und Abbiegelicht

E-Klasse Bi-Xenon-Scheinwerfer mit aktivem Kurvenlicht

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

2010

S-Klasse Volldynamischer Voll-LED-Scheinwerfer mit Adaptivem Fernlicht-Assistent Plus Mehrpegelleuchte

Weltpremiere

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 The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

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

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Nacht Standpegel

Nacht Fahrpegel

weniger Verkehr, aber viele schwere Unfälle in der Nacht

Ø Fahrleistung 20 %

80 % Getötete bei Unfällen

40 %

60 %

davon: innerorts

außerorts

Autobahn

25 %

25 %

65 %

65 %

10 %

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

10 %

steigern des Fernlichtanteils im Betrieb ohne Blendung …

Nutzungsanteil Fernlicht

manuelle Betätigung

automatische Betätigung

65 %

Heute Morgen

23 % 8% ohne Fernlichtassistent

Adaptiver Fernlichtassistent

Adaptiver Fernlichtassistent Plus

IHC

IHC+

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

… mit höherer Auflösung = Präzision + Brillianz

1280 x 720

1920 x 1080

3840 x 2160 (4x 1080p)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

höhere Auflösung = Präzision + Brillianz Prinzipdarstellungen

Heute

1 x 24 = 24p

Morgen

3 x 28 = 84p

Übermorgen

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

16 x 128 = 1024p

LED-Licht sehr nahe am natürlichen Tageslicht (Farbtemperatur “einstellbar“) 

sichtbares Spektrum

Tageslicht LED-Licht Halogen-Licht

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

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)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

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

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Fernlichtmodul der aktuellen S-Klasse

Kühlkörper

Optiklinse

Komplexlichtquelle 2 LED Fernlicht Array Blende

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Vorsatzoptik

MULTIBEAM LED im CLS

2 x Philips Lumileds Altilon 1x2 (innen) 1 x Philips Lumileds Altilon 1x4 (außen) (28W Max.)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

MULTIBEAM LED im CLS, Präzisions-Rastermodul

Sekundäroptik (Linse PMMA)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Primäroptik (Silikon)

Platine mit 24 LED Chips (einzelbestückt) integriert in Steuergerät mit Kühlkörper

MULTIBEAM LED next Generation Präzisions-Rastermodul

Sekundäroptik (Linse PMMA)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Primäroptik (Silikon)

Platine mit 84 LED Chips (einzelbestückt) integriert in Steuergerät mit Kühlkörper

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

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE



LED-Lichterzeugung (Pixel) mit einzelner Ansteuerung und Kontaktierung in einem Chip!

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 lx @25m (1 lx @405m) | ECE*: 344 lx @ 25m (1 lx @658m)



Heutiger CLS mit Multibeam LED erreicht eine Fernlichtreichweite von 485m 200 lx @25m (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

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

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 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

550

600

650

LED-Scheinwerfer mit Laser-Zusatzfernlicht (Reflektor 30x30mm )

1lx - Linie 0

50

100

150

200

250

300

350

400

LED-Scheinwerfer mit LED-Zusatzfernlicht

450

500

Erprobungsträger S-Coupe 1lx - Linie

1lx – Linie Laser 0

50

100

150

200

250

300

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

350

400

450

500

550

600

650

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

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Eprobungsträger S-Coupe mit HighRange HighBeam in LED

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

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

LED -Chip

Resonator undurchlässig

„spontane Emission“

Nobelpreis für Physik 11/2014 an Shuji Nakamura (*1954), Isamu Akasaki (*1929) und Hiroshi Amano (*1960) für ihre Entwicklung der blauen LED (1992)

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Glasdeckel TO-Gehäuse

Kollimationslinse

Laser-Diode

Lumineszens



Resonator teildurchlässig

Leuchtstoff

Leuchtstoff

TO-Gehäuse vakuumiert



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).

Licht aus LED/Laser, Technikvergleich Prinzip Lasermodul

LASER-Modul

Laser-Diode

Kollimationslinse

blaues Laserlicht (kohärent) Leuchtstoff („Phosphor“) auf Saphirglas-Träger

     

LASERSTRAHLUNG NICHT DEM STRAHL AUSSETZEN LASER KLASSE 4*

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!

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

* bei Fehlfunktion Gefahr sofortiger Erblindung bzw. Entzündung (z.B. bei auslaufendem Kraftstoff)

F015 – Hochpräzises Laser-Projektionssystem

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE

Das Beste, was Licht passieren kann! MULTIBEAM LED

The New Generation Mercedes-Benz BlogHouse CLS Sicherheit - Licht| Sindelfingen, 11. Mai 2015 | Gunter Fischer RD/KE