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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Helligkeit einer Leuchteinheit und ein Beleuchtungssystem.
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Moderne Fahrzeuge verwenden in der Regel LED-Scheinwerfer, die mittels eines Leistungstreibers gesteuert werden. Um einen LED-Scheinwerfer in seiner Helligkeit zu regeln bzw. einzustellen, wird ein elektrischer Strom zur Versorgung jeweiliger LEDs des Scheinwerfers mittels eines Leistungstreibers pulsweitenmoduliert, d. h. phasenweise abgesenkt, so dass Schaltimpulse entstehen, in denen die LEDs angeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Durch abwechselndes An- und Ausschalten jeweiliger LEDs eines LED-Scheinwerfers mit verschiedenen Frequenzen entsteht bei einem menschlichen Betrachter der Eindruck verschiedener Helligkeitsstufen bzw. verschiedener Stufen von Dimmung. Dabei steuert der Leistungstreiber verschiedene LEDs eines jeweiligen LED-Scheinwerfers phasenversetzt an, um einen Spitzenwert eines zur Versorgung des LED-Scheinwerfers aufzubringenden elektrischen Stroms zu reduzieren. Bedingt durch die phasenversetzte Ansteuerung der LEDs kann es vorkommen, dass bei einer Interaktion mit einem technischen Betrachter, wie bspw. einer Kamera, Schwebungseffekte auftreten, die zu einer Funktionsbeeinträchtigung oder schlimmstenfalls zu einem Funktionsausfall von Systemen führen, die in Abhängigkeit von mittels des technischen Betrachters ermittelten Sensorwerten arbeiten. Insbesondere bei der Verwendung einer Kamera zum Ermitteln einer Hell-Dunkel-Grenze zur automatischen Einstellung eines LED-Scheinwerfers kann es aufgrund von Schwebungseffekten zu störenden Bildeffekten, wie bspw. dunklen Balken, durch die eine präzise Bestimmung der Hell-Dunkel-Grenz gestört wird, kommen.
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Aus der US 2013 / 0 119 875 A1 ist eine Stromversorgungseinrichtung zum Schalten von LED's bekannt, bei welcher eine Synchronschalter zum schnellen Ausschalten verwendet.
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Die
DE 10 2013 204 916 A1 zeigt und beschreibt eine Treiberschaltung für die LED-Beleuchtung eines Fahrzeuges zur Erzeugung von statischen und dynamischen Lichtfunktionen. Die Treiberschaltung ist zwischen LED und Bordnetz geschaltet.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Vermeidung von Schwebungseffekten bei der Betrachtung eines LED-Scheinwerfers mit einem technischen Betrachter bereitzustellen.
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Es wird somit ein Verfahren zum Regeln einer Helligkeit einer Leuchteinheit vorgestellt, bei dem die Leuchteinheit mittels eines Pulsweitenmodulators, der zu einem Startzeitpunkt t0 einen elektrischen Strom mit einem vorgegebenen Stromwert Y bereitstellt, geregelt wird, wobei der elektrische Strom mit einer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Helligkeitswerts gewählten Frequenz von Schaltimpulsen zu dem Startzeitpunkt t0 auf einen vorgegebenen Helligkeitswert moduliert wird,
wobei ein Stromwert jeweiliger Schaltimpulse des pulsweitenmodulierten elektrischen Stroms ausgehend von dem Startzeitpunkt t0 bis zu einem Zielzeitpunkt t1 sukzessive auf einen Stromwert Y' reduziert wird, wobei der Stromwert Y' derart gewählt wird, dass die Leuchteinheit bei einer dauerhaften Versorgung mit einem dem Stromwert Y' entsprechenden elektrischen Strom mit dem vorgegebenen Helligkeitswert leuchtet, und wobei die jeweiligen Schaltimpulse des elektrischen Stroms ausgehend von dem Startzeitpunkt t0 in ihrer Dauer um einen in Abhängigkeit des jeweiligen Stromwerts eines jeweiligen Schaltimpulses ausgewählten Betrag verlängert werden bis ein kontinuierlicher elektrischer Strom entsteht.
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Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Regeln einer Helligkeit eines LED-Scheinwerfers eines Fahrzeugs. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein pulsweitenmodulierter elektrischer Strom mit einem vorgegebenen Stromwert, d. h. einer vorgegebenen Stromstärke, in einen kontinuierlichen elektrischen Strom mit einem gegenüber dem vorgegebenen Stromwert reduzierten Stromwert überführt wird.
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Unter einem pulsweitenmodulierten elektrischen Strom ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein elektrischer Strom zu verstehen, der phasenweise abgesenkt wird, so dass Schaltimpulse mit einem von einer Frequenz einer jeweiligen Pulsweitenmodulation abhängigen Abstand zueinander entstehen.
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Unter einem Schaltimpuls ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Bereich mit einem gegenüber einem unmittelbar benachbarten Bereich erhöhten Stromwert zu verstehen.
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Unter einer sukzessiven Reduktion von Schaltimpulsen ist im Kontext der vorliegenden Erfindung eine über zeitlich aufeinanderfolgende verschiedene Schaltimpulse hinweg stetig anwachsende Reduktion bzw. Absenkung eines jeweiligen Stromwerts jeweiliger Schaltimpulse zu verstehen. Dabei kann die sukzessive Reduktion bzw. Absenkung des jeweiligen Stromwerts jeweiliger Schaltimpulse einer Vielzahl zeitlich aufeinanderfolgender Schaltimpulse exponentiell oder linear erfolgen.
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Um einen pulsweitenmodulierten elektrischen Strom in einen kontinuierlichen elektrischen Strom zu überführen, ohne dass sich eine durch den entsprechenden elektrischen Strom versorgte Leuchteinheit in ihrer Helligkeit für einen menschlichen Beobachter ändert, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Stromwert jeweiliger Schaltimpulse des pulsweitenmodulierten elektrischen Stroms, d. h. ein Stromwert zu jeweiligen nicht abgesenkten Phasen eines pulsweitenmodulierten Signals, kontinuierlich reduziert wird und gleichzeitig eine Dauer der jeweiligen Schaltimpulse kontinuierlich verlängert wird, bis ein dauerhafter elektrischer Strom entsteht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Betrag, um den der Stromwert jeweiliger Schaltimpulse reduziert wird, und ein Betrag, um den die Dauer der jeweiligen Schaltimpulse erhöht wird, so gewählt werden, dass eine an die Leuchteinheit übertragene Lichtmenge eines jeweiligen Schaltimpulses konstant bleibt und die Leuchteinheit eine gleichbleibende Leuchtkraft abgibt. Dies bedeutet, dass ein über die Zeit bzw. die Dauer eines Schaltimpulses integrierter Strom, d. h. die abgegebene Leistung eines Schaltimpulses bei einer Reduktion eines Stromwerts und gleichzeitiger Verlängerung der Dauer eines Schaltimpulses, gleich bleibt.
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In einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Länge des Zeitbereichs zwischen dem Startzeitpunkt t0 und dem Zielzeitpunkt t1 fest vorgegeben ist, wobei ein Wert, um den der Stromwert eines jeweiligen Schaltimpulses zu reduzieren ist, in Abhängigkeit der Länge dieses Zeitbereichs berechnet wird.
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Um einen Betrag zur Reduktion eines Stromwerts eines jeweiligen Schaltimpulses festzulegen, kann ein zur Umschaltung von pulsweitenmoduliertem Betrieb auf Dauerstrombetrieb zur Verfügung stehender Zeitbereich verwendet werden. Für den Fall, dass der Zeitbereich bspw. aus technischen Gründen fest vorgegeben ist, muss der Stromwert jeweiliger Schaltimpulse um einen Wert abgesenkt werden, der einem Anteil eines jeweiligen Schaltimpulses an dem Zeitbereich entspricht. Dies bedeutet, dass eine Differenz zwischen dem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und dem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 berechnet und durch eine fest vorgegebene Anzahl Schaltimpulse in dem Zeitbereich zwischen dem Startzeitpunkt t0 und dem Zielzeitpunkt t1 geteilt wird. Das Ergebnis kann als Absenkungswert bzw. Reduktionswert jeweiliger Schaltimpulse verwendet werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Dauer des Zeitbereichs zwischen dem Startzeitpunkt t0 und dem Zielzeitpunkt t1 in Abhängigkeit einer Differenz des Stromwerts Y und des Stromwerts Y' gewählt wird.
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Um einen für eine Umschaltung von einem pulsweitenmodulierten Betrieb auf einen Betrieb mit kontinuierlicher Bestromung zur Verfügung stehenden Zeitbereich dynamisch zu ermitteln, kann vorgesehen sein, den Zeitbereich in Abhängigkeit eines vorgegebenen Absenkungswerts, um den ein Stromwert jeweiliger Schaltimpulse reduziert wird, zu wählen. Dies bedeutet, dass um einen Stromwert Y jeweiliger Schaltimpulse an einen vorgegebenen Stromwert Y' anzunähern, und den Stromwert der Schaltimpulse nicht zu schnell abzusenken, so dass der Eindruck einer Stromabsenkung vermieden wird, die Stromwerte der jeweiligen Schaltimpulse um einen vorgegebenen Reduktionswert abgesenkt werden und dies so lange, bis der Stromwert Y' erreicht ist. Entsprechend wird für eine große Differenz zwischen einem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und dem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 ein langer Zeitbereich benötigt und für eine kleine Differenz zwischen dem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und dem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 ein entsprechend kürzerer Zeitbereich benötigt.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass, sobald der Stromwert der jeweiligen Schaltimpulse dem Stromwert Y' entspricht, die Leuchteinheit kontinuierlich mit einem elektrischen Strom mit dem Stromwert Y' versorgt wird.
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Um eine verlässliche Umschaltung auf einen Dauerstrombetrieb zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass sobald ein Stromwert Y' erreicht wird, bspw. bei einer kleinen Differenz zwischen dem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und dem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 und einem vorgegebenen langen Zeitbereich, der zur Umschaltung zur Verfügung steht, der elektrische Strom zur Versorgung einer jeweiligen Leuchteinheit kontinuierlich und mit dem Stromwert Y' zur Verfügung gestellt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass der Stromwert jeweiliger Schaltimpulse einer Anzahl Schaltimpulse ausgehend von dem jeweiligen Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 bis zu dem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 exponentiell reduziert wird.
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Um eine große Differenz zwischen einem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und einem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 in einem vorgegebenen Zeitbereich abzubauen, kann vorgesehen sein, dass der Stromwert jeweiliger Schaltimpulse exponentiell reduziert wird. Selbstverständlich ist auch eine lineare Reduktion denkbar.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die Leuchteinheit in Abhängigkeit von mittels mindestens einer Kamera ermittelten Sensorwerten einer Hell-Dunkel-Grenze der Leuchteinheit automatisch eingestellt wird.
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Unter Verwendung eines kontinuierlichen elektrischen Stroms, d. h. eines Dauerstroms, zum Versorgen einer Leuchteinheit, wie bspw. eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, mit elektrischer Energie, kann ein phasenweises Ansteuern verschiedener LEDs der Leuchteinheit und, dadurch bedingt, das Auftreten von Schwebungseffekten beim Erfassen der Leuchteinheit mit einer Kamera, vermieden werden. Durch eine kontinuierliche Versorgung mit elektrischer Energie leuchtet die Leuchteinheit kontinuierlich, so dass jedes Bild einer mit einer vorgegebenen Bildrate von bspw. 25 Bildern pro Sekunde aufgenommenen Aufnahme mit einer vergleichbaren Helligkeit durch die Leuchteinheit beleuchtet wird. Entsprechend werden Schwebungseffekte, wie bspw. schwarze Balken, vermieden. Durch die Vermeidung von schwarzen Balken kann eine tatsächlich vorliegende Hell-Dunkel-Grenze zwischen einem durch die Leuchteinheit ausgeleuchteten Bereich und einer nicht beleuchteten Umgebung zuverlässig als solche erkannt und zur Einstellung der Leuchteinheit verwendet werden.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Beleuchtungssystem mit mindestens einer Leuchteinheit und einem Pulsweitenmodulator zum Regeln einer Helligkeit der mindestens einen Leuchteinheit mittels eines zu einem Startzeitpunkt t0 bereitzustellenden elektrischen Stroms mit einem vorgegebenen Stromwert Y und einer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Helligkeitswerts der mindestens einen Leuchteinheit gewählten Frequenz von Schaltimpulsen,
und mit einem Kompensationsmodul, das dazu konfiguriert ist, einen Stromwert jeweiliger Schaltimpulse des elektrischen Stroms ausgehend von dem Startzeitpunkt t0 bis zu einem Zielzeitpunkt t1 kontinuierlich auf einen Stromwert Y' zu reduzieren, wobei der Stromwert Y' derart gewählt ist, dass die Leuchteinheit bei einer dauerhaften Versorgung mit einem dem Stromwert Y' entsprechenden elektrischen Strom mit dem vorgegebenen Helligkeitswert leuchtet,
und wobei das Kompensationsmodul weiterhin dazu konfiguriert ist, die jeweiligen Schaltimpulse des elektrischen Stroms ausgehend vom dem Startzeitpunkt t0 in ihrer Dauer in Abhängigkeit des jeweiligen Stromwerts eines jeweiligen Schaltimpulses zu verlängern bis ein kontinuierlicher elektrischer Strom entsteht.
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Das vorgestellte Beleuchtungssystem dient insbesondere zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Kompensationsmoduls kann bspw. ein Steuergerät sein, das einen von einer Ansteuereinheit vorgegebenen Helligkeitswert ausliest und einen Leistungstreiber mit einem Pulsweitenmodulator gemäß dem vorgestellten Verfahren ansteuert. Dies bedeutet, dass das Kompensationsmodul jeweilige Stromwerte und Zeitbereiche für Schaltimpulse in einem Zeitbereich zwischen dem Startzeitpunkt t0 und dem Zielzeitpunkt t1 berechnet und den Leistungstreiber entsprechend ansteuert.
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In einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Beleuchtungssystems ist vorgesehen, dass die mindestens eine Leuchteinheit mindestens einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs bildet.
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Insbesondere bei im Straßenverkehr eingesetzten LED-Scheinwerfern ist ein kontinuierliches Einstellen eines Leuchtbereichs erforderlich, um ein Blenden anderer Verkehrsteilnehmer zu vermeiden. Unter Verwendung des vorgestellten Beleuchtungssystems kann ein LED-Scheinwerfer eines Fahrzeugs verlässlich und schnell an aktuelle Gegebenheiten angepasst werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Beleuchtungssystems ist vorgesehen, dass das Beleuchtungssystem mindestens eine Kamera zur Erfassung einer Hell-Dunkel-Grenze des mindestens einen Scheinwerfers umfasst, und wobei der mindestens eine Scheinwerfer in Abhängigkeit von durch die mindestens eine Kamera ermittelten Sensorwerten automatisch eingestellt wird.
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Durch Verwendung einer Kamera zur automatischen Einstellung eines Scheinwerfers kann der Scheinwerfer schnell und verlässlich an aktuelle Gegebenheiten angepasst werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einen mittels Pulsweitenmodulation gedimmten Scheinwerfers gemäß dem Stand der Technik.
- 2 zeigt eine Detailansicht eines Pulsweitenmodulationsschemas zum Einstellen einer Helligkeit des Scheinwerfers gemäß 1.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 4 zeigt eine Detailansicht eines Pulsweitenmodulationsschemas zum Einstellen einer Helligkeit eines Scheinwerfers gemäß einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens.
- 5 zeigt eine weitere Detailansicht eines Pulsweitenmodulationsschemas zum Einstellen einer Helligkeit eines Scheinwerfers gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens.
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In 1 ist ein Scheinwerfer 1 dargestellt, der einen Leistungstreiber 3 zur Umsetzung von durch eine Ansteuereinheit 5 vorgegebenen Helligkeitswerten in einem Lichtmodul 7 des Scheinwerfers 1 umfasst. Das Lichtmodul 7 besteht aus einer Vielzahl LEDs, die phasenversetzt angesteuert werden, um einen Spitzenwert eines zum Versorgen der LEDs benötigten elektrischen Stroms zu reduzieren.
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Um eine Helligkeit der LEDs des Lichtmoduls 7 einzustellen bzw. zu reduzieren, wird ein elektrischer Strom zur Versorgung der LEDs mit elektrischer Energie mittels eines Pulsweitenmodulators moduliert, d. h. mit einer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Helligkeitswerts gewählten Frequenz an- und ausgeschaltet, so dass sich für einen Betrachter der LEDs ein gegenüber einem Basiswert reduzierter Helligkeitseindruck ergibt. Dazu wird bspw. ein vorgegebener Stromwert Y, wie er in Diagramm 9 dargestellt ist, bei einem Dimmwert X von 50%, wie er in Diagramm 11 dargestellt ist, in einem Zeitintervall Δt so oft bereitgestellt, d. h. an- und ausgeschaltet, dass die LEDs zu 50% des Zeitintervalls mit elektrischem Strom versorgt werden. Dabei ist der Stromwert Y, des für die LEDs bereitgestellten elektrischen Stroms während jeweiliger Einschaltphasen konstant, wie in Diagramm 9 dargestellt. Das Diagramm 9 erstreckt sich auf der Ordinate über einen Stromwert und auf der Abszisse über die Zeit, wohingegen das Diagramm 11 sich auf der Ordinate über einen Dimmwert und auf der Abszisse über die Zeit erstreckt.
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In 2 ist ein Pulsweitenmodulationsschema zur Bestromung der LEDs des Lichtmoduls 7 aus 1 bei einem Dimmwert von 50% dargestellt. In einem Diagramm 13, das sich auf der Abszisse 15 über die Zeit und auf der Ordinate 17 über einen Stromwert in [Ampere] erstreckt, ist zur Veranschaulichung eine Linie 19 eingezeichnet, die einen von einem Betrachter wahrgenommenen Helligkeitseindruck darstellt. Während der Helligkeitseindruck des Betrachters konstant bleibt, wird der elektrische Strom zur Versorgung der LEDs mit elektrischem Strom regelmäßig mit hoher Frequenz an- und ausgeschaltet, wie durch Schaltimpulse 21 dargestellt. Die Schaltimpulse 21 werden mit einem konstanten Stromwert, d. h. einer konstanten Amperezahl geschaltet und versorgen die LEDs in 50% eines vorgegebenen Zeitintervalls mit elektrischem Strom. Dies bedeutet, dass die LEDs in der Frequenz der Schaltimpulse 21 flackern. Dieses Flackern ist für einen Menschen nicht sichtbar, kann jedoch für technische Anwendungen, wie bspw. eine Aufnahme mit einer Kamera, die ebenfalls in einer vorgegebenen Frequenz, wie bspw. einer Aufnahme von 25 Bildern pro Sekunde betrieben wird, zu unerwünschten Schwebungen führen, die wiederum für eine Qualität technischer Anwendungen, wie bspw. eines automatischen Bilderkennungsalgorithmus, der ein von einem Scheinwerfer erzeugtes Licht analysiert, abträglich sind.
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In 3 ist eine mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Beleuchtungssystems 23 dargestellt, das eine Leuchteinheit in Form eines Scheinwerfers 25 umfasst, der wiederum einen Leistungstreiber 27 zur Umsetzung eines durch die Ansteuereinheit 29, bspw. über einen CAN-Bus vorgegebenen Helligkeitswerts bzw. einer entsprechenden Dimmwerterhöhung in ein Pulsweitenmodulationsschema umfasst, das zur Regelung von bereitzustellendem elektrischem Strom für ein Lichtmodul 31 mit einer Vielzahl von LEDs verwendet wird.
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Der Leistungstreiber 27 wird mittels eines Kompensationsmoduls 33 derart geregelt, dass für den Fall, dass durch die Ansteuereinheit 29 ein Dimmwert X vorgegeben wird, ein entsprechendes Pulsweitenmodulationsschema sukzessive von einem Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 an einen Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 angepasst bzw. reduziert wird, wie in Diagramm 35 dargestellt. Dabei wird simultan ein Dimmwert X zum Startzeitpunkt t0 an einen Dimmwert X' von 100% angepasst, wie in einem Diagramm 36 dargestellt. Bei einem Dimmwert X' von 100% ist die pulsweitenbasierte Dimmfunktion deaktiviert, da eine kontinuierliche Bestromung, d. h. eine dauerhafte Versorgung mit elektrischem Strom, stattfindet. Dies bedeutet, dass der elektrische Strom zur Versorgung der LEDs ab einem Zielzeitpunkt t1, zu dem der Dimmwert 100% ist, nicht mehr pulsweitenmoduliert wird.
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Um trotz der fehlenden Pulsweitenmodulation zum Zielzeitpunkt t1 den durch die Ansteuereinheit 29 vorgegebenen Helligkeitswert einzuhalten, ist vorgesehen, dass ein Stromwert, d. h. eine Stromstärke zur Versorgung der LEDs mit elektrischer Energie, dem durch die Ansteuereinheit 29 vorgegebenen Helligkeitswert angepasst wird und bspw. zum Zielzeitpunkt t1 bei einem Dimmwert von 100% zum Zielzeitpunkt t1 50% des Stromwerts zum Startzeitpunkt t0 beträgt. Dabei ist vorgesehen, dass sobald ein aktueller Stromwert einem Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 entspricht, der entsprechende elektrische Strom kontinuierlich, d. h. nicht moduliert, bereitgestellt wird. Dies bedeutet, dass die Reduktion des Helligkeitswerts des Scheinwerfers zunächst durch eine Pulsweitenmodulation erfolgt, die Pulsweitenmodulation jedoch graduell an einen Stromwert angenähert wird, der einen Betrieb des Scheinwerfers mit dem vorgegebenen Helligkeitswert ermöglicht und, sobald der Stromwert, der den Betrieb des Scheinwerfers mit dem vorgegebenen Helligkeitswert ermöglicht, erreicht ist, die Pulsweitenmodulation durch einen kontinuierlichen elektrischen Strom ersetzt wird.
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Um einen Übergang des Stromwerts vom Startzeitpunkt t0 zum Zielzeitpunkt t1 für einen Betrachter nicht wahrnehmbar zu gestalten, ist vorgesehen, dass ein Stromwert eines Schaltimpulses eines Pulsweitenmodulationsschemas bzw. eines Pulsweitenmodulationssignals in einem zeitlichen Intervall von einem Startzeitpunkt t0 bis zu einem Zielzeitpunkt t1, der fest vorgegeben oder in Abhängigkeit einer Differenz zwischen Stromwert Y zum Startzeitpunkt t0 und Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 gewählt werden kann, kontinuierlich reduziert wird. Dabei ist vorgesehen, dass eine Dauer des jeweiligen Schaltimpulses der Reduktion des Stromwerts entsprechend verlängert wird. Dies bedeutet, dass jeweilige Schaltimpulse während einer Übergangsphase zwischen dem Startzeitpunkt t0 und dem Zielzeitpunkt t1 stets eine gleiche Lichtmenge zur Bestromung der LEDs bereitstellen, wobei eine Höhe des Stromwerts mit fortschreitender Anzahl ausgeführter Schaltimpulse abnimmt und eine Dauer der Schaltimpulse mit fortschreitender Anzahl ausgeführter Schaltimpulse entsprechend zunimmt bis letztlich eine kontinuierliche Stromversorgung erreicht ist. Durch die zunehmende Dauer jeweiliger Schaltimpulse nimmt der Abstand der Schaltimpulse zueinander solange ab, bis diese einen gleichmäßigen elektrischen Strom bilden.
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In 4 ist schematisch eine Detailansicht der Änderung des Pulsweitenmodulationsschemas gemäß 3 dargestellt. In einem Diagramm 37, das sich auf der Abszisse 39 über die Zeit und auf der Ordinate 41 über einen Stromwert in [Ampere] erstreckt, sind Schaltimpulse 43, 45 und 47 eines Pulsweitenmodulationssignals dargestellt. Der Schaltimpuls 43 entspricht einem Dimmwert X von 50%, bei dem das Lichtmodul 31 zu 50% eines jeweiligen Zeitfensters angeschaltet und mit einem Stromwert Y betrieben wird. Um den Stromwert Y einem Stromwert Y' anzupassen, wird der Stromwert Y über die Schaltimpulse 45 und 47 hinweg sukzessive reduziert und eine Dauer der Schaltimpulse 45 und 47 entsprechend verlängert, so dass das Lichtmodul 31 bei Schaltimpuls 45 mit einem Wert größer 50% und kleiner 100% eines jeweiligen Zeitfensters angeschaltet betrieben wird. Dabei wird der Schaltimpuls zeitlich verlängert und ein Stromwert des Schaltimpulses 45 reduziert, so dass eine Fläche des Schaltimpulses 45 bzw. eine entsprechende Lichtmenge konstant bleibt, wie durch Pfeil 49 und den verlagerten Bereich 51 bzw. 51' angedeutet. Dies bedeutet, dass der Stromwert Y' zum Zielzeitpunkt t1 50% des Stromwerts Y zum Startzeitpunkt t0 entspricht, der Schaltimpuls jedoch in einen konstanten Strom 47 überführt wurde, d. h. zeitlich zu 100% der Stromwert Y' anliegt. Die Lichtmenge des Schaltimpulses 43 entspricht der Lichtmenge des Schaltimpulses 45, wobei der geringere Stromwert des Schaltimpulses 45 über einen größeren Zeitbereich hinweg bereitgestellt wird als der Stromwert des Schaltimpulses 43. Dabei ist eine bereitgestellte Leistung des Schaltimpulses 43 und eine bereitgestellte Leistung des Schaltimpulses 45 identisch. Während der Ansteuerung mittels der Schaltimpulse 43 und 45 erzeugt das Lichtmodul 31 für einen menschlichen Betrachter eine konstante wirkende Helligkeit.
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In 5 ist ein weiteres Schaltschema zur Umschaltung von einem pulsweitenmodulierten Signal auf ein konstantes, d. h. ein Gleichstromsignal, dargestellt. In einem Diagramm 53, das sich auf der Abszisse 55 über die Zeit und auf der Ordinate 57 über einen Stromwert in [Ampere] erstreckt, sind Schaltimpulse 59, 61, 63 und 65 dargestellt. Ausgehend von einem Stromwert Y des Schaltimpulses 59 zum Startzeitpunkt t0 wird der Stromwert des Schaltimpulses 61 reduziert und der Schaltimpuls entsprechend verlängert. Der Stromwert des Schaltimpulses 63 wird erneut verringert und entsprechend verlängert, so dass der Schaltimpuls 65, dessen Stromwert erneut verringert wurde, einem Stromwert gleicht, der für eine kontinuierliche Bestromung jeweiliger LEDs eines Scheinwerfers erforderlich ist, die zu einem Helligkeitseindruck bei einem Betrachter des Scheinwerfers führt, der einem Helligkeitseindruck zu einem Startzeitpunkt t0 entspricht.
