Hella ha desarrollado y construido un faro sobre la base de una pantalla de cristal líquido (LCD) en colaboración con los socios del proyecto Merck, el Instituto de Microelectrónica a gran escala IGM, la Universidad de Stuttgart, Porsche, Elmos Semiconductor, Schweizer Electronic y la Universidad de Paderborn. Todo ello en el marco del proyecto de investigación financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación Alemán sobre la distribución de la luz totalmente adaptativa para la iluminación inteligente, eficiente y segura del vehículo (VoLiFa2020).

“Por primera vez, hemos integrado la tecnología Liquid Crystal HD en un vehículo. Gracias a su gran resolución y nitidez de detalle, abre nuevos caminos en la tecnología de la iluminación en la automoción”, afirma Michael Kleinkes, vicepresidente de Desarrollo de Iluminación e Innovación de Hella. En total, el nuevo faro LCD proyecta 30.000 píxeles en la carretera, lo que permite ajustar el patrón de luz de una forma inteligente y continua a las diversas situaciones de conducción en tiempo real.

“El uso de una pantalla LCD es un paso más hacia la digitalización de la iluminación”, afirma, por su parte, Christian Schmidt, jefe de Tecnología de Iluminación Pre-Desarrollo de Hella. Esto significa que la adaptación del patrón de luz estará cada vez más determinada por el software. El conductor obtendrá la mejor visión posible de la carretera, mientras que la iluminación de otros usuarios de la vía pública o de las señales fuertemente reflectantes se pueden omitir o atenuar de una manera específica. También permitirá funciones muy complejas: las flechas de navegación o líneas que muestran el carril ideal se pueden proyectar en la carretera. “La tecnología LCD permite funciones que también serán relevantes para la conducción autónoma”, señala Schmidt. “Además, vamos a desarrollar esta tecnología para la producción en serie”.

La pantalla LCD, el componente clave del faro, está situado entre la fuente de luz LED y la lente de proyección. La pantalla genera una matriz con 100 x 300 píxeles que se pueden controlar y atenuar individualmente. Una cámara instalada en el vehículo, así como un sensor que lee ópticamente las distancias y velocidades (detección de luz y sensor de alcance LiDAR), enviará la información del entorno a la unidad de control de faros mediante un procesador. Esto dirigirá los pixeles individuales de la pantalla hasta 60 veces por segundo. Por su parte, 25 LEDs de alta potencia dispuestos en tres filas servirán como fuente de luz. La intensidad luminosa de cada LED se ajustará a la situación de iluminación correspondiente.

Hella desarrolló el concepto para el sistema óptico del faro LCD durante el proyecto de investigación. Los requisitos del fabricante de automóviles Porsche y del Instituto de Investigación de Tecnología de Iluminación y Mecatrónica de la Universidad de Paderborn (L-LAB) sirvieron de base. Asegurar la alta eficiencia del sistema y un concepto térmico que garantice la idoneidad para la automoción del módulo se encontraban entre las tareas de Hella. Aquí se requería un cristal líquido especial, que Merck desarrolló para este propósito. Utilizando este componente químico, el IGM de la Universidad de Stuttgart desarrolló y construyó prototipos de pantallas.

Elmos Semiconductor diseñó y construyó innovadores componentes semiconductores electrónicos, que Schweizer Electronic incorporó al PCB de una manera totalmente nueva ("incrustado"). Esta tecnología permitió a los expertos realizar un control fiable y eficiente de la unidad de iluminación LED con la mayor optimización espacial. Hella proporcionó la integración de los diversos componentes en el sistema general y desarrolló una interfaz entre el control de iluminación y el faro. El prototipo resultante, integrado en un Porsche Panamera, se está probando actualmente bajo condiciones de conducción realistas en la Universidad de Paderborn.