Opel Multifunktions-Scheinwerfer: Lichtsystem mit Zukunft

12.02.2005

Das Abbiegelicht erleuchtet den Bereich bis zu 90 Grad links oder rechts des Fahrzeugs circa 30 Meter weit

Über 80 Prozent aller Verkehrsunfälle ereignen sich bei ungünstigen Sichtverhältnissen, wenn Dunkelheit und schlechtes Wetter vorherrschen. Grund genug, die Entwicklung der nächsten Generation intelligenter Lichtsysteme mit multifunktionalen Schwenk-Scheinwerfern zu forcieren mit dem Ziel, das Sichtspektrum für die Person hinter dem Lenkrad auszuweiten und so eine signifikante Steigerung der Verkehrssicherheit und des Fahrkomforts zu erreichen. Dies auch vor dem Hintergrund, dass die Sehkraft des menschlichen Auges mit dem Alter kontinuierlich abnimmt. Vom 45. Lebensjahr an verringert sich bei allen Menschen die Sehschärfe bei Dämmerung und Dunkelheit. Und immerhin sind rund 25 Millionen Führerscheinbesitzer in Deutschland, also mehr als die Hälfte aller Fahrer, älter als 40 Jahre.

Als erster Fahrzeughersteller brachte Opel 2003 mit Adaptive Forward Lighting (AFL) dynamisches Kurvenlicht und 90-Grad-Abbiegelicht in die Mittelklasse. Nach wie vor bieten Vectra und Signum als einzige Fahrzeuge weltweit Bi-Xenon-Scheinwerfer, die diese beiden Funktionen in einer Scheinwerfereinheit kombinieren.

Mitlenkendes Kurvenlicht ermöglicht ein Sehfeld wie bei Tage

Die nächste AFL-Generation wird die jetzige deutlich übertreffen: Überlandlicht, Autobahnlicht, Stadtlicht und Schlechtwetterlicht heißen die zusätzlichen Funktionen, für deren Realisierung im Fahrzeug voraussichtlich ab 2007 eine neue ECE-Norm die gesetzlichen Grundlagen bereiten soll. Noch in diesem Jahr fahren die Entwickler auf dem Opel-Testzentrum in Dudenhofen die ersten Praxistests.

Bei AFL der nächsten Generation orientiert sich die Lichtverteilung der Scheinwerfer automatisch am jeweiligen Streckenprofil und an den vorherrschenden Sichtverhältnissen. Bei schneller Geradeausfahrt, etwa auf der Autobahn, ist ein weit reichender Lichtpfeil gefragt. Ganz anders die Anforderung im urbanen Umfeld: Hier rückt ein möglichst breiter Lichtteppich Gefahrenquellen und wichtige Signale an der Auto-Peripherie ins Blickfeld des Fahrers. Auf Landstraßen erscheint das Fahrzeug-Vorfeld auf gerader Strecke und in Kurven dank einer zusätzlichen Spiegel/Linseneinheit noch fülliger als mit dem heutigen AFL-System. Für alle Funktionen beziehen die Opel-Entwickler dabei die Koppelung der Lichtsteuerung an satellitengestützte Navigationssysteme mit in ihre Überlegungen ein. Auf Basis exakter Streckeninformationen wäre das System in der Lage, sich frühzeitig und gezielt auf Kurvenradien oder Kuppen einzustellen. Der Schlechtwetter-Modus schließlich sorgt dafür, dass der Fahrer bei Nässe, Schnee oder Nebel mehr sieht, ohne beispielsweise von Lichtreflexionen der spiegelnden Fahrbahn gestört zu werden. Dies wird durch eine Abmagerung des zentralen Lichtscheins zu Gunsten zweier auf mittlere Distanz wirkende Lichtkegel erreicht, die in Richtung der Fahrbahnränder zielen. Maxime der Lichttechnologie-Spezialisten von Opel: Unter allen Bedingungen bestmögliche Sichtverhältnisse für den Fahrer schaffen und dabei Blendwirkungen für den Gegenverkehr ausschließen.

Mt dem Autobahnlicht: Sicher auch bei hohen Geschwindigkeiten

Um allen Anforderungen in Sachen Aerodynamik, Design und Raumausnutzung gerecht zu werden, müssen die zusätzlichen Funktionen auf möglichst kompaktem Bauraum realisiert werden. Das ist nur durch die intelligente Mehrfachnutzung und Vernetzung einzelner Funktionsgruppen zu erreichen. Darüber hinaus sollen die künftigen multifunktionalen Schwenk-Scheinwerfer auf einem ähnlichen Kostenniveau für die Kunden liegen wie die heutigen AFL-Systeme.

Kernelemente der nächsten AFL-Generation sind horizontal und vertikal schwenkbare Bi-Xenon-Scheinwerfermodule mit beweglichen Reflektorelementen sowie variabel in den Strahlengang eingreifenden Blenden. Elektrische Stellmotoren richten die genannten Komponenten innerhalb von Sekundenbruchteilen situationsgerecht aus. Ihre Befehle erhalten die so genannten Aktuatoren kontinuierlich von einem in das elektronische Fahrzeug-Datennetzwerk integrierten Mikrocomputer. Dieser übernimmt die Steuerung des AFL-Lichtsystems abhängig von sensorerfassten Parametern wie Fahrgeschwindigkeit, Einschlagradius der Vorderräder, Karosserieneigung, Beladungszustand oder Umgebungslicht.

Landstrassenlicht: Hindernisse werden früh erkannt.

Eine Untersuchung des Fachbereichs Lichttechnik der Technischen Universität Darmstadt belegt den Wert intelligenter Lichtsysteme. Die Wissenschaftler wiesen mittels Messungen der Augenbewegungen von Fahrern erstmals nach, dass die Sicht in Kurven bei einer Nachtfahrt mit "mitlenkenden" Scheinwerfern auf Xenon-Basis annähernd der bei Tage entspricht. Bei der aufwändigen Versuchsreihe wurden während der Autofahrt die Augenbewegungen (Eye-Tracking-System) von über 50 verschiedenen Testpersonen mittels einer hochsensiblen Infrarot-Videokamera erfasst. Mit dabei: der 18jährige Führerscheinneuling genauso wie Berufskraftfahrer oder erfahrene Senioren im Alter von bis zu 68 Jahren. Die Auswertung der Videobilder und der Spiegelungen zweier auf die Pupille gerichteter Infrarotlicht-Strahler brachte folgendes Ergebnis: Die Kurveneinsicht bei einer Nachtfahrt mit dynamischem Kurvenlicht auf Xenon-Basis erreicht mit 36 Metern annähernd den Idealwert von 38 Metern Sichtweite (Fixationenentfernung) bei normalem Tageslicht. Zum Vergleich: Mit Kurvenscheinwerfern auf Halogen-Basis beträgt die entsprechende Sichtweite nachts 27 Meter, mit herkömmlichen, statischen Halogen-Scheinwerfern nur noch 24 Meter.

Stadtlicht: Besonderes Augenmerk auf Fahrradfahrer und Fußgänger

Schon die AFL-Systeme die heute im Angebot der Automobilhersteller sind, bringen eine deutliche Verbesserung der Ausleuchtung. Die verbreiteteste Variante sind die schwenkbaren Bi-Xenon-Scheinwerfermodule. Vernetzte Sensoren messen permanent Lenkradeinschlag und Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Fährt das Auto in eine Kurve, dreht ein Elektromotor die Hauptscheinwerfer analog dem Fahrbahnverlauf um bis zu 15 Grad nach links oder rechts und lenkt so das Licht genau dorthin, wo es wirklich gebraucht wird. Das Kurvenlicht arbeitet sowohl in der Abblend- als auch in der Fernlichtfunktion und reagiert abhängig vom jeweiligen Fahrtempo. Die Ausleuchtung der Straße erhöht sich somit um bis zu 90 Prozent gegenüber starren Scheinwerfern. Daraus folgt ein spürbares Plus an aktiver Sicherheit.

Die ergänzende Vertikalbeweglichkeit der Scheinwerfereinheit kommt ab etwa 115 km/h und konstanter Geradeausfahrt zum Tragen. Dann stellt sich das Abblendlicht selbsttätig etwas höher ein und optimiert so die Fernsicht. Die serienmäßige automatische Leucht-weitenregulierung verhindert, dass das "Autobahnlicht" den Gegenverkehr blendet. Basis-aufgabe der Leuchtweitenregulierung bleibt, Beladungsänderungen oder Karosseriebe-wegungen beim Anfahren und Abbremsen auszugleichen. Die Scheinwerfer werden so immer in der vorgeschriebenen, "partnerfreundlichen" Höhe justiert.

Schlechtwetterlicht: Reduzierte Reflexion im Sichtfeld des Fahrers

Die zweite Hauptfunktion der AFL-Bi-Xenon-Scheinwerfer ist das so genannte "Abbiegelicht", das vor allem im Stadtverkehr eine wertvolle Hilfe darstellt. Ein zusätzlicher feststehender Halogen-Reflektor erleuchtet den Bereich bis zu 90 Grad links oder rechts des Fahrzeugs circa 30 Meter weit. Die Steuerung erfolgt abhängig von Blinkerstellung, Lenkwinkel und Geschwindigkeit je nach Abbiegerichtung. Damit leuchten die Scheinwerfer nicht nur die Straße vor dem Fahrzeug aus, sondern ermöglichen vor

Kreuzungen und engen Kurven den vorausschauenden Blick in die Richtung, in die der Fahrer abbiegen möchte. Potenzielle Hindernisse können auf diese Weise frühzeitig erkannt und Unfälle vermieden werden. Damit das Abbiegelicht nicht versehentlich beispielsweise beim Spurwechsel auf der Autobahn aktiviert wird, funktioniert es ausschließlich bei Geschwindigkeiten bis 40 km/h.

(Text: Opel AG,dr )
(Fotos: Opel AG )

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