Ziel der ISELED Allianz ist die Entwicklung und Umsetzung von LED-Produkten und -Lösungen für den Einsatz im Fahrzeug. Grundlage dafür ist ein Konzept für die Steuerung und Überwachung der LED. Dieses Konzept senkt laut Inova die Kosten, vereinfacht die Ansteuerung der LEDs und erweitert die Funktionalität des Ambiente-Lichts um Informations- und Warn-Funktionen.

Die Gründungsmitglieder der ISELED Allianz sind die Unternehmen Inova Semiconductors, Dominant Opto Technologies, NXP und TE Connectivity sowie die Hochschule Pforzheim.

Die aktuelle Generation der Innenraumbeleuchtung im Fahrzeug besteht in der Regel aus einem flexiblen Kupferstreifen mit 10 bis 30 RGB-LEDs. Jede davon hat je eine rote, grüne und blaue LED und bildet so ein "Pixel", das mit einer Auflösung von 24 Bit (3 x 8 Bit) mehr als 16 Millionen verschiedene Farben wiedergeben kann.

Derzeit benötigt man für die individuelle Ansteuerung der RGB-LEDs eines LED Streifens einen Mikrocontroller, in dem die Kenndaten jeder einzelnen LED abgelegt werden.

Das neue Konzept

Das ISELED-Konzept soll neue Möglichkeiten für den Einsatz von LED-Licht im Fahrzeug schaffen: Grundlage dafür ist ein LED-Controller von Inova, der von Dominant Opto Technologies zusammen mit drei farbigen LEDs in ein Gehäuse von 2,8 mm x 4,1 mm x 0,65 mm integriert wird. Auf Grundlage der Erfahrungen, die Inova bei der Entwicklung seines Kommunikationsstandards APIX sammeln konnte, hat das Unternehmen ein Highspeed-Kommunikationsprotokoll entwickelt, mit dem jede LED einzeln angesprochen werden kann. Mit Datenraten von bis zu 2 MBit/s ermöglicht dieses neue Protokoll dynamische Beleuchtungseffekte.

Der LED-Controller von Inova bietet unter anderem Kalibrierfunktionen. Damit wird sichergestellt, dass alle LEDs über den gesamten Temperaturbereich hinweg dieselbe Farbe und Helligkeit wiedergeben. Dies wiederum garantiert eine einheitliche Ausleuchtung im gesamten Auto, zumal auch größere Fertigungstoleranzen der LEDs vollständig kompensiert werden. Ein einziger Mikrocontroller kann dabei einen LED-Streifen mit theoretisch bis zu 4.096 LEDs ansteuern.

Das erste Produkt besteht aus ...

einem Controller von Inova mit einer bidirektionalen seriellen Kommunikations-Schnittstelle mit der bis zu 4096 LEDs in Serie verbunden werden können. Dieser Controller wird von Dominant Opto Technologies zusammen mit drei LEDs (rot, grün und blau) in ein Gehäuse integriert und dann werksseitig auf den gewünschten Weißpunkt kalibriert.

Zur Ansteuerung der roten, grünen und blauen LEDs ist der Controller mit Konstantstromquellen ausgestattet. Die Farbe der RGB-LED kann mit einer Auflösung von 24 Bit (3 x 8 Bit) eingestellt werden. Um Temperatureinflüsse und Fertigungstoleranzen auszugleichen, lässt sich die Helligkeit jeder einzelnen LED mit einer Auflösung von 12 Bit einstellen.

Der Wärmewiderstand des Gehäuses ist laut Hersteller um 30% niedriger als bei vergleichbaren Produkten und senkt den Stromverbrauch dank der höheren Lichtausbeute der kühleren LEDs. Ein eingebauter Temperatursensor soll dabei für die nötige Präzision sorgen, und sowohl die Kalibrierwerte der Konstantstromquellen als auch die Messwerte für die Temperaturkompensation werden in einem nichtflüchtigen Speicher im Controller abgelegt. Eine wichtige Voraussetzung für eine einheitliche Farb- und Helligkeitswiedergabe jeder einzelne LED auf dem Streifen und damit einer "echt" digital ansteuerbaren LED.

Muster des ersten Prototyps dieser Mehrfarb-LED sollen im ersten Quartal 2017 bei Dominant Opto Technologies verfügbar sein.