戴姆勒：新型汽车照明彻底改变了道路安全

与行业和研究界知名人士组成的德国研究联盟为智能，高分辨率LED大灯奠定了基础，该大灯将自适应前照灯带入了一个新的维度。该演示模型是由总体项目经理Osram与项目合作伙伴戴姆勒，弗劳恩霍夫，海拉和英飞凌合作开发的。两个前灯均包含三个LED光源，每个LED光源具有1,024个独立可控的光点。这意味着可以非常精确地调整大灯以适合各自的交通情况，以始终确保最佳的照明条件，而不会使其他驾驶员眼花azz乱。光线可以适应道路上所有可能发生的弯道，因此不会有黑暗的外围区域。此外，借助车辆中的传感器，可以分析周围环境，以照亮迎面而来的交通。这使驾驶员可以更清楚地看到这些车辆。同时，光束不会照在迎面驶来的司机的头上，这意味着他们不会眼花azz乱。结果，在乡村道路上不再需要变暗的前照灯。

该项目由德国联邦教育和研究部（BMBF）资助，经过三年半的前灯演示器生产和现场测试，现已成功完成。为了实现这一目标，英飞凌的欧司朗光电半导体和弗劳恩霍夫可靠性与微积分研究所（IZM）开发了一种创新的LED芯片，该芯片具有1,024个可单独控制的光点。在当前市场上的自适应大灯中，将多个LED组件并排安装在大灯中。需要其他电子组件才能打开和关闭灯段。由于前灯中的空间有限，因此段数受到限制。在新方法中，将LED的电子激活功能集成在芯片中，从而获得了更高的分辨率，同时仍然满足了有限的空间要求。为了创新，高分辨率，智能汽车照明，欧司朗特种照明部门开发了一个带电和热接口的LED模块，该模块可直接连接到车辆的电子设备。

该系统的可行性现已在项目中成功证明；当使用智能高分辨率前照灯时，将连续分析驾驶和天气情况：这条道路的路线是什么，汽车行驶有多快？有来车吗？汽车与其他车辆之间的距离是多少？根据这些条件，可变的自适应光分布可确保在每种情况下都可以量身定制照明。例如，在高速下，光束的范围会自动增加。另一方面，在城市交通中，较宽的光分布提高了安全性，因为除了道路以外，人行道和周边区域也得到了更好的照明。这些功能完全通过电子方式实现，无需机械执行器。借助无眩光的全光束，驾驶员始终可以在夜间获得最佳的光线-对其他驾驶员没有不利影响。对于驾车者而言，这是提高意识的明显好处–对减少夜间驾驶时发生事故的风险做出了重要贡献。

欧司朗公​​司（OSRAM Licht AG）首席技术官Stefan Kampmann说：“我们现在想开发这种新型的高分辨率LED光源，使其可以批量生产，我们看到其在大灯中的巨大潜力。”

Infineon Technologies AG在创新的LED芯片中开发了智能驱动器电路。这样就可以分别控制1,024个光点中的每一个。因此，半导体制造商已经设法将其设计为可以将其直接连接在LED芯片中，且发光二极管阵列位于其上方。技术挑战在于将特殊要求与LED驱动器的制造技术相协调。凭借智能驱动器电路及其在汽车领域的广泛应用知识，英飞凌正在支持高度创新的自适应前照明系统的趋势。

HELLA KGaA Hueck＆Co根据戴姆勒的功能要求指定了光源的主要技术要求。照明和电子专家开发了用于照明模块的整个光学系统及其冷却概念，并开发了原型大灯。它们非常高效，并且产生非常均匀的光图案，此外，各个光点都具有良好的照明质量。因此，无需机械致动器就可以纯电子方式产生不同的光图案。这是照明行业朝着数字化迈出的一步。通过这种发展，Hella在与客户一起为客户开发创新的照明系统时，不辜负自己的标准，不仅要以必要的精度和质量批量生产它们，而且还要始终如一地考虑技术问题。

在研究项目中，戴姆勒股份公司规定了整个前照灯系统的功能要求和未来的车辆性能。这是整个头灯系统的组件和模块属性的基础，该头灯系统在考虑未来传感器和车辆架构的情况下计算出最佳的配光，并将此信息传递给像素头灯。对于未来的电动汽车，能效是新开发的LED的重要要求。戴姆勒生产的带有智能LED大灯的车辆用于实际交通条件下的现场试验。

当前的梅赛德斯·奔驰E级包含海拉（Hella）的MULTIBEAM LED大灯，每个大灯具有84个可独立控制的Osram高性能LED。戴姆勒将继续开发像素越来越细的LED大灯，并巩固其在照明领域的先驱地位。

弗劳恩霍夫（Fraunhofer）为该项目贡献了其在连接技术（LED和IC）和材料以及缺陷的检测和隔离方面的能力。通过非凡的小型化连接技术，通过更精细的结构实现了非常高的分辨率。为此，在德国柏林的弗劳恩霍夫可靠性与微积分研究所（IZM），来自欧司朗（Osram）的1,024个像素的LED阵列被组装在英飞凌的有源驱动器电路上，该电路单独驱动每个像素。通过极好的冷却，将芯片组装在一起，以使微米大小的高度差得以平衡。

研究了两种不同的技术：与多孔金纳米海绵的热压粘合和与高度可靠的金锡的回流焊接。两种组装技术均已成功地以高产量成功使用，并被证明是后续LED工艺的可靠接口。

高分辨率LED大灯的技术挑战之一是具有1,024个独立可控像素的较大芯片。这是因为随着LED芯片尺寸的增加，在生产过程中会增加像素矩阵中各个发光点出现故障或亮度降低的风险。为了克服这个问题，位于德国弗赖堡的弗劳恩霍夫应用固体物理研究所IAF开发了一种新技术来修复缺陷。它基于紫外线激光微处理，可在生产过程中修复LED芯片中的缺陷。它是这样的：细微的缺陷可以通过仔细地去除材料并用紫外线激光器识别出来，或者将其电气隔离，而不会因激光无意中引起新的缺陷，这就是所谓的泄漏电流路径。修复后，像素恢复其全部亮度–“发光图案”再次均匀。

Fraunhofer IAF进行激光微处理的经济利益不仅在于减少生产过程中的缺陷，从而降低了生产成本，还降低了大型LED芯片的成本：该过程还可以增加LED的平均寿命，这是重要的竞争优势并提高了客户满意度。

μAFS项目由德国联邦教育和研究部资助，资金ID 13N12510，于2013年2月至2016年9月运行。项目合作伙伴实现了这一目标：开发一种智能照明解决方案，作为具有附加道路安全功能的新型节能LED大灯的技术基础。由此可以开发出自适应前灯系统（AFS），从而为驾驶员和乘客创造更多的安全性。