DE102016122499A1 - Distribution of a total light distribution to individual headlamp modules, taking into account specific lighting properties and malfunctions - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls mit wenigstens einem ersten Pixel, welches einen ersten Lichtstrahl mit einer einstellbaren Lichtstärke aussendet. Währenddessen sendet ein zweites Pixel einen zweiten Lichtstrahl aus, wobei ein Überlappungspunkt im Schnittpunkt des ersten und zweiten Lichtstrahls ausgeleuchtet wird. Die Lichtstärke des ersten Pixels wird dabei so eingestellt, dass eine vorgegebene Beleuchtungsstärke im Überlappungspunkt erreicht wird.The invention relates to a headlamp module, a method and a computer program product for adjusting a headlamp module having at least a first pixel, which emits a first light beam with an adjustable light intensity. Meanwhile, a second pixel emits a second light beam, wherein an overlap point at the intersection of the first and second light beams is illuminated. The light intensity of the first pixel is adjusted so that a predetermined illuminance is achieved in the overlap point.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls, bei welchem die Lichtstärke eines Pixels so eingestellt wird, dass eine vorgegebene Beleuchtungsstärke im Überlappungspunkt mit einem zweiten Pixel erreicht wird.The invention relates to a headlamp module, a method and a computer program product for adjusting a headlamp module, in which the luminous intensity of a pixel is adjusted so that a predetermined illuminance is achieved at the overlap point with a second pixel.

Die lichttechnischen Eigenschaften der aktuell auf dem Markt befindlichen Lichtsysteme werden in erster Linie durch optische Elemente wie Linsen, Reflektoren und die Lichtquelle selbst bestimmt. Eine Anpassung der Lichtverteilung (Abblendlicht, Fernlicht) im Fahrbetrieb ist nicht immer möglich. Der aktuelle Trend der Scheinwerfertechnologie geht immer mehr in Richtung hochauflösender Scheinwerfer, mit dem sich theoretisch beliebige Lichtverteilungen generieren lassen. Der Vorteil solcher Systeme besteht in der hohen Flexibilität der Lichterzeugung, die durch eine relativ hohe horizontale und vertikale Auflösung einzeln ansteuerbarer Pixel erreicht wird. Durch die hohe örtliche Auflösung lassen sich vorhandene Lichtfunktionen wie z.B. das „blendfreie Fernlicht“ weiter optimieren oder es werden neue Lichtfunktionen ermöglicht.The photometric properties of the light systems currently on the market are determined primarily by optical elements such as lenses, reflectors and the light source itself. An adaptation of the light distribution (low beam, high beam) while driving is not always possible. The current trend of headlamp technology is increasingly in the direction of high-resolution headlamps, with which theoretically any light distribution can be generated. The advantage of such systems is the high flexibility of light generation achieved by relatively high horizontal and vertical resolution of individually controllable pixels. Due to the high spatial resolution, existing light functions such as to further optimize the "glare-free high beam" or to enable new lighting functions.

Wie bisher auch überlagern sich auch bei modernen Scheinwerfern die Ausleuchtungsbereiche zweier Scheinwerfer bei einer typischen Anordnung wie in einem Fahrzeug. Zwar konnten bisher auch statisch optimierte Lichtverteilungen realisiert werden, jedoch bietet sich mit der neuen pixelbasierten Scheinwerfertechnologie die Möglichkeit, Einstellungen pixelweise adaptiv zu gestalten, wodurch sich neue Möglichkeiten ergeben.As before, the illumination of two headlamps in a typical arrangement such as in a vehicle superimposed on modern headlamps. Although statically optimized light distributions have been realized up to now, the new pixel-based headlight technology offers the possibility of adapting settings pixel by pixel, which opens up new possibilities.

Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, die Ausleuchtung für den Betrachter angenehmer und sicherer zu gestalten, indem möglichst alle Bereiche mit einer gewünschten Helligkeit ausgeleuchtet werden. Dabei werden auch die lichttechnischen Eigenschaften und mögliche Fehler an den verwendeten Scheinwerfermodulen berücksichtigt.The invention was based on the object of making the illumination more pleasant and safer for the viewer, by illuminating as many areas as possible with a desired brightness. It also takes into account the lighting properties and possible errors in the headlamp modules used.

Der Begriff Raumwinkel beschreibt einen Anteil am gesamten Raum, wobei dieser ausgehend von einem Ursprung in winkelförmig auffächernder Weise in den Raum hinausragt. Die Schenkel eines 2D-Winkels sind hierbei Flächen, die in der Regel den Mantel eines Kegels oder einer Pyramide beschreiben. Herkömmliches Licht das in einer orientierten Richtung ausgestrahlt wird, füllt i.d.R. einen Raumwinkel und keine Linie aus, da herkömmliches Licht von einer punktförmigen Lichtquelle auch mit einer Blende nie exakt gerichtet sein würde, so wie es z.B. bei Laserlicht der Fall wäre. Zur Verdeutlichung des räumlichen Aspekts kann er auch als 3D-Raumwinkel bezeichnet werden.The term solid angle describes a proportion of the entire space, which protrudes from an origin in an angularly fanning manner in the room. The legs of a 2D angle here are surfaces that usually describe the mantle of a cone or a pyramid. Conventional light emitted in an oriented direction fills i.d.R. a solid angle and no line, since conventional light from a point light source would never be exactly aimed even with a shutter, as e.g. would be the case with laser light. To clarify the spatial aspect, it can also be referred to as a 3D solid angle.

Der Lichtstrom (in Lumen) bezeichnet die pro Sekunde abgestrahlte Leistung an sichtbarem Licht.The luminous flux (in lumens) denotes the visible light output per second.

Die Lichtstärke (in Candela) bezeichnet den Lichtstrom, der in einen bestimmten Raumwinkel entfällt.The light intensity (in candela) refers to the luminous flux, which falls into a certain solid angle.

Die Beleuchtungsstärke (in Lux) bezeichnet den Lichtstrom, der auf einer bestimmten Fläche auftrifft. Mit anderen Worten, die Beleuchtungsstärke auf einer beleuchteten Fläche gibt an, welcher Lichtstrom (gemessen in Lumen, Im) auf eine Flächeneinheit (gemessen in Quadratmetern, m2) fällt. Vorliegend ist damit auch der Soll-Lichtwert gemeint, der angibt, wie viel Licht auf der bestimmten Fläche ankommen soll.The illuminance (in lux) indicates the luminous flux that strikes a certain surface. In other words, the illuminance on an illuminated surface indicates which luminous flux (measured in lumens, Im) falls on a unit area (measured in square meters, m 2 ). In the present case, this also means the desired light value, which indicates how much light should arrive on the given surface.

Die Leuchtdichte (in cd/m2) bezeichnet den Lichtstrom, der von einer Fläche ausgestrahlt oder rückgestrahlt/reflektiert wird. Vorliegend ist damit auch der Ist-Lichtwert gemeint, der vom Fahrzeug aus sichtbar ist, also die Helligkeit oder Intensität mit der das reflektierte Licht vom Fahrer oder einer Sensorik im Fahrzeug wahrgenommen wird.The luminance (in cd / m 2 ) refers to the luminous flux that is radiated from a surface or reflected / reflected. In the present case, this also means the actual light value which is visible from the vehicle, that is to say the brightness or intensity with which the reflected light is perceived by the driver or a sensor system in the vehicle.

Eine Fläche bezeichnet vorliegend die Projektionsfläche, d. h. den Teil einer Oberfläche, auf welcher der Lichtstrom auftrifft und reflektiert oder absorbiert wird. Diese Fläche wird durch das Licht beleuchtet, d.h. auf dieser entfaltet es durch Reflexion seine erhellende Wirkung. Das reflektierte Licht wird zumindest teilweise zu einem potenziellen Betrachter zurückgesendet. Der Anteil des zurückgesendeten Lichts wird durch den Reflexions- bzw. Absorptionsgrad beschrieben.In the present case, an area refers to the projection area, d. H. the part of a surface on which the luminous flux impinges and is reflected or absorbed. This area is illuminated by the light, i. On reflection, it unfolds its enlightening effect through reflection. The reflected light is at least partially sent back to a potential viewer. The proportion of the returned light is described by the degree of reflection or absorption.

Die Lichtverteilung bezeichnet die räumliche Verteilung des Lichtes bzw. der Lichtstärke. Die Gesamtlichtverteilung bezeichnet die räumliche Verteilung der gesamten Beleuchtungssvorrichtung, während sich die Lichtverteilung auf Bereiche oder einzelne Beleuchtungselemente beziehen kann.The light distribution refers to the spatial distribution of the light or the light intensity. The total light distribution refers to the spatial distribution of the entire lighting device, while the light distribution can refer to areas or individual lighting elements.

Die Umgebung bezeichnet den vorausliegenden Bereich, der potenziell von der Beleuchtungsvorrichtung ausleuchtbar ist, auch Szene oder Szenerie genannt. Dies ist die Richtung, in die sich ein Fahrzeug üblicherweise fortbewegt.The environment refers to the area ahead, which is potentially illuminable by the lighting device, also called scene or scenery. This is the direction in which a vehicle usually travels.

Eine Beleuchtungsvorrichtung hat die Fähigkeit, einen Bereich der Umgebung zu beleuchten bzw. einen oder mehrere Lichtstöme in die Richtung der Umgebung zu senden. Dies kann klassischerweise einen oder mehrere Scheinwerfer umfassen, bei einem Fahrzeug insbesondere die Frontscheinwerfer, die der Ausleuchtung der Umgebung dienen. Sinn der Beleuchtung ist üblicherweise, dass der Fahrer oder eine Kamera ein auswertbares optisches Bild oder Eindruck von der Umgebung bekommen können. Eine Beleuchtungsvorrichtung kann vorliegend auch nur einen Teil einer Beleuchtungsanlage, wie ein einzelnes Scheinwerfermodul umfassen oder gar nur eine Gruppe/Array/Segment von Beleuchtungselementen innerhalb eines Scheinwerfers oder Scheinwerfermoduls. Ein Scheinwerfermodul ist dabei meist eine bauliche Einheit und umfasst mindestens ein Beleuchtungselement.A lighting device has the ability to illuminate a region of the environment or to send one or more light streams in the direction of the environment. This can classically include one or more headlights, in a vehicle, in particular the headlights, which serve to illuminate the environment. The sense of lighting is usually that the driver or a camera can get an evaluable optical image or impression of the environment. An illumination device may in the present case only a part of a Lighting system, such as a single headlight module or even just a group / array / segment of lighting elements within a headlamp or headlamp module. A headlamp module is usually a structural unit and comprises at least one lighting element.

Ein Beleuchtungselement ist eine Vorrichtung, die Licht in einem Lichtstrom abstrahlen kann und einen sogenannten Pixel bildet. Verschiedene Beleuchtungselemente oder Arrays/Module/Segmente von Beleuchtungselementen sind im Wesentlichen dabei unabhängig voneinander in der Lichtstärke steuerbar. Die Steuerbarkeit kann einfaches Ein-/Ausschalten umfassen. In einer komplexeren Version ist auch eine Einstellung der Helligkeit, bzw. des Lichtstroms in Stufen oder stufenlos (dimmbar) möglich.A lighting element is a device that can emit light in a luminous flux and form a so-called pixel. Various lighting elements or arrays / modules / segments of lighting elements are substantially independently controllable in the light intensity. The controllability may include simple on / off switching. In a more complex version, it is also possible to set the brightness or luminous flux in steps or continuously (dimmable).

Der Wirkbereich der Beleuchtungsvorrichtung wird durch die Beleuchtungselemente in viele kleine Bereiche unterteilt (Pixel). Dabei wird innerhalb des Wirkbereiches durch gezieltes Ansteuern der einzelnen Pixel eine Lichtverteilung erzeugt, die entsprechend veränderbar ist. Vorzugsweise erfolgt eine gleichmäßige Unterteilung in Zeilen und Spalten. Es ist aber gleichfalls möglich, dass die Unterbereiche eine unterschiedliche Größe und Form aufweisen und dabei unregelmäßig angeordnet sind.The effective range of the lighting device is subdivided by the lighting elements into many small areas (pixels). In this case, a light distribution is generated within the effective range by selectively driving the individual pixels, which can be changed accordingly. Preferably, there is a uniform division into rows and columns. But it is also possible that the sub-areas have a different size and shape and are arranged irregularly.

Hochaufgelöst bedeutet, dass die von der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Lichtverteilung in mehrere Bereiche unterteilt ist (z. B. Pixel oder Pixelarrays), welche sich unabhängig voneinander ansteuern lassen. Dabei kann die Anzahl der Pixel z. B. mehr als 100 oder 1000 oder 10000 oder 100000 betragen. Mit einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung lassen sich neue Lichtfunktionen realisieren oder bestehende entsprechend anpassen und optimieren.High-resolution means that the light distribution generated by the lighting device is subdivided into several areas (eg pixels or pixel arrays) which can be controlled independently of one another. The number of pixels z. B. more than 100 or 1000 or 10,000 or 100,000. With such a lighting device, new lighting functions can be realized or existing ones can be adapted and optimized accordingly.

Ein Beleuchtungselement kann eine einzige eigenständig steuerbare Lichtquelle mit einem ausgesendeten Lichtstrom umfassen. Dies ist z. B. bei LED-Modulen der Fall. Alternativ kann auch eine Vorrichtung gemeint sein, die Licht aus einer Lichtquelle, die mehrere Beleuchtungselemente speist, in einen eigenständig steuerbaren Lichtstrom wandelt ohne die Lichtquelle selber zu beeinflussen. Dies ist z. B. bei Modulen auf LCD-, DMD- oder LDP-Basis der Fall.A lighting element may comprise a single independently controllable light source with a emitted luminous flux. This is z. As is the case with LED modules. Alternatively, a device may be meant, which converts light from a light source, which feeds a plurality of lighting elements, into an independently controllable luminous flux without influencing the light source itself. This is z. As with modules on LCD, DMD or LDP-based the case.

Eine LCD-Beleuchtungsvorrichtung weist eine oder mehrere Lichtquellen auf, in deren Strahlengang ein LC-Display bzw. eine LCD-Blende eingebracht wird. Das LCD kann eine Auflösung in Zeilen und Spalten haben und ist idealerweise hochauflösend. Folglich erhält der mit der Beleuchtungsvorrichtung ausleuchtbare Bereich die gleiche Auflösung wie das LCD. Durch das Schalten der einzelnen LCD-Pixel wird die gewünschte Lichtverteilung erzeugt.An LCD lighting device has one or more light sources, in whose beam path an LC display or an LCD screen is introduced. The LCD can have a resolution in lines and columns and is ideally high resolution. As a result, the area which can be illuminated by the illumination device is given the same resolution as the LCD. By switching the individual LCD pixels, the desired light distribution is generated.

Die Lichtquelle der LED-Beleuchtungsvorrichtung weist eine LED-Matrix bzw. LED-Pixel-Array auf, d. h. die Lichtquelle besteht aus vielen einzelnen individuell ansteuerbaren LEDs, üblicherweise angeordnet in Zeilen und Spalten. Durch unterschiedliche Helligkeiten der einzelnen LEDs, die üblicherweise in Stufen oder stufenlos dimmbar sind, kann die gewünschte Lichtverteilung eingestellt werden.The light source of the LED lighting device has an LED matrix or LED pixel array, i. H. The light source consists of many individual individually controllable LEDs, usually arranged in rows and columns. Due to different brightness levels of the individual LEDs, which are usually dimmable in steps or infinitely variable, the desired light distribution can be set.

Bei einer DMD-Beleuchtungsvorrichtung (basierend auf Mikrospiegelaktorik) oder DLP-Beleuchtungsvorrichtung (Digital Light Processing) wird der Lichtstrahl durch eine Anordnung von beweglichen Mikrospiegeln in Pixel zerlegt und dann pixelweise entweder in den Projektionsweg hinein oder aus dem Projektionsweg hinaus reflektiert.In a DMD lighting device (based on micro-mirror actuators) or DLP lighting device (digital light processing), the light beam is decomposed into pixels by an array of movable micromirrors and then reflected pixel by pixel either into the projection path or out of the projection path.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls mit wenigstens einem ersten Pixel, welches einen ersten Lichtstrahl mit einer einstellbaren Lichtstärke aussendet. Währenddessen sendet ein zweites Pixel einen zweiten Lichtstrahl aus, wobei ein Überlappungspunkt im Schnittpunkt des ersten und zweiten Lichtstrahls ausgeleuchtet wird. Die Lichtstärke des ersten Pixels wird dabei so eingestellt, dass eine vorgegebene Beleuchtungsstärke im Überlappungspunkt erreicht wird.The object is achieved in particular by a method for adjusting a headlight module with at least a first pixel, which emits a first light beam with an adjustable light intensity. Meanwhile, a second pixel emits a second light beam, wherein an overlap point at the intersection of the first and second light beams is illuminated. The light intensity of the first pixel is adjusted so that a predetermined illuminance is achieved in the overlap point.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin insbesondere gelöst durch ein Scheinwerfermodul welches zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.The object is further achieved according to the invention by a headlight module which is suitable for carrying out the method.

Zudem ist ein Computerprogrammprodukt zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls Gegenstand der Erfindung. Dabei ist vorgesehen, dass das Computerprogrammprodukt derart ausgestaltet ist, dass es ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen kann. Insbesondere kann dabei eine erfindungsgemäßes Scheinwerfermodul zum Einsatz kommen.In addition, a computer program product for adjusting a headlight module is the subject of the invention. It is provided that the computer program product is designed such that it can perform a method according to the invention. In particular, an inventive headlamp module can be used.

Bei hochauflösenden Scheinwerfermodulen wird die Erzeugung einer Lichtverteilung nicht mehr allein durch das optische System vorgegeben, sondern kann durch Veränderung der Sollwerte der einzelnen Pixel bzw. Segmente flexibel angepasst werden. Die Lichtverteilung wird hierbei aus der Überlagerung einzelner Pixel erzeugt. D. h. jedes Pixel besitzt einen gewissen Einfluss oder Anteil an der Lichtverteilung. Damit die „Soll-Gesamtlichtverteilung“ möglichst gut erreicht wird, müssen entsprechende Sollwerte für die verschiedenen Pixel der einzelnen Lichtmodule berechnet werden. Das Verfahren berechnet den notwendigen Anteil des einzelnen Pixels an der Soll-Lichtverteilung, bzw. der einzelnen Module an der Soll-Gesamtlichtverteilung. Durch Veränderung der Pixel-Sollwerte kann der Einfluss der Pixel an der Lichtverteilung angepasst werden.In the case of high-resolution headlight modules, the generation of a light distribution is no longer dictated solely by the optical system, but can be flexibly adjusted by changing the nominal values of the individual pixels or segments. The light distribution is generated from the superposition of individual pixels. Ie. each pixel has some influence or contribution to the light distribution. So that the "target total light distribution" is achieved as well as possible, corresponding setpoints for the different pixels of the individual light modules must be calculated. The method calculates the necessary proportion of the individual pixel at the desired light distribution or the individual modules at the desired total light distribution. By changing the pixel setpoints, the influence of the pixels on the light distribution can be adjusted.

Jedes Scheinwerfer- bzw. Lichtmodul verfügt über einzeln adressierbare (ansteuerbare) Pixel, die ein-, ausgeschaltet oder entsprechend gedimmt werden können. Basierend auf der Vorgabe einer Soll-Gesamtlichtverteilung können Sollwerte für die Lichtstärke, bzw. Lichtverteilung der Pixel des jeweiligen Scheinwerfermoduls berechnet werden. Das erste Pixel ist Bestandteil des ersten Scheinwerfermoduls. Das zweite Pixel hingegen kann auch Bestandteil des ersten Scheinwerfermoduls sein, muss es aber nicht. Each headlight or light module has individually addressable (controllable) pixels that can be switched on, off or dimmed accordingly. Based on the specification of a desired total light distribution, nominal values for the light intensity or light distribution of the pixels of the respective headlight module can be calculated. The first pixel is part of the first headlight module. The second pixel, however, can also be part of the first headlight module, but it does not have to be.

Der Lichtstrahl kann sich in einen Raumwinkel ausbreiten und z. B. eine kegel- oder pyramidenförmige Form ausbilden. In einer idealisiert modellierten Form bildet er einen Strahl mit gleichbleibender Querschnitt, z. B. einer zylinderförmigen Form aus.The light beam can spread in a solid angle and z. B. form a conical or pyramidal shape. In an idealized modeled form, it forms a beam with a constant cross-section, z. B. a cylindrical shape.

Der Überlappungspunkt bezeichnet den Raum, den zwei Lichtstrahlen gemeinsam einnehmen. Dies geschieht dort, wo sich zwei Lichtstrahlen kreuzen und einen Schnittpunkt bilden. Im idealisierten Fall, zweier infinitesimal kleiner Lichtstrahlen wäre das tatsächlich ein Punkt. In der Realität würde sich eine Überlappungsfläche ausbilden oder ein Überlappungsvolumen, bei dreidimensionaler Betrachtung, da reale Lichtstrahlen auch eine gewisse Breite aufweisen. Für die vorliegende Betrachtung macht das jedoch keinen wesentlichen Unterschied.The overlap point refers to the space occupied by two beams of light. This happens where two light beams intersect and form an intersection. In the idealized case, of two infinitesimally small rays of light, that would actually be a point. In reality, an overlap area would form or an overlap volume, in three-dimensional view, since real light rays also have a certain width. For the present consideration, however, this makes no significant difference.

Die Lichtverteilung bezeichnet hierbei die resultierende Lichtstärke des Lichts des ersten und zweite Pixel in einem Überlappungspunkt. Die Gesamtlichtverteilung bezeichnet hierbei die räumliche Verteilung des Lichtes, bzw. der Lichtstärke, also die Lichtverteilungen mehrerer oder aller Pixel.The light distribution here refers to the resulting light intensity of the light of the first and second pixels in an overlap point. The total light distribution here denotes the spatial distribution of the light, or the light intensity, that is, the light distributions of several or all pixels.

Der Überlappungsbereich ist hingegen der Bereich, bzw. die Fläche oder Volumen, den beide Scheinwerfermodule gemeinsam ausleuchten. Er entspricht daher im Wesentlichen der Summe aller Überlappungspunkte.The overlap area, on the other hand, is the area, or the area or volume, which both headlamp modules illuminate together. It therefore essentially corresponds to the sum of all overlap points.

Dadurch dass 2 Pixel daran beteiligt sind, die gewünschte Beleuchtungsstärke zu erreichen, ergibt sich eine vorteilhafte Redundanz und genauere Einstellmöglichkeit.The fact that 2 pixels are involved in achieving the desired illuminance, results in an advantageous redundancy and more accurate adjustment.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung befindet sich in dem Verfahren der zweite Pixel in einem zweiten Scheinwerfermodul und die Lichtstärke (zweite Lichtstärke) des zweiten Pixels ist einstellbar. Die erste und zweite Lichtstärke wird so eingestellt, dass die vorgegebene Beleuchtungsstärke erreicht wird.According to a development of the invention, in the method the second pixel is located in a second headlight module and the light intensity (second light intensity) of the second pixel is adjustable. The first and second light intensity is adjusted so that the predetermined illuminance is achieved.

Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch eine breiter gefächertere Einstellmöglichkeit, wenn beide Pixel beeinflussbar sind. So kann beispielsweise beim Defekt des einen noch der andere Pixel so passend wie möglich eingestellt werden. Auch können so beide Scheinwerfermodule baugleich ausgeführt werden.Advantageously, this results in a broader range setting if both pixels can be influenced. For example, if the defect of one, the other pixel can be adjusted as appropriate as possible. Also so both headlight modules can be made identical.

Der zweite Pixel ist dabei entweder unabhängig vom ersten Pixel einstellbar oder abhängig. Im letzteren Fall kann z. B. beim zweiten Pixel eine reziproker Wert zum ersten eingestellt werden.The second pixel is either independent of the first pixel adjustable or dependent. In the latter case, for. For example, at the second pixel, a reciprocal of the first value may be set.

Es gibt somit mehrere Kombinationen die zur einer vorgegebenen Soll-Lichtverteilung führen. Die Einstellung kann anteilig erfolgen, wobei der Anteil von 0-100% der Lichtleistung des jeweiligen Pixels betragen kann.There are thus several combinations that lead to a given desired light distribution. The setting can be made proportionally, wherein the proportion of 0-100% of the light output of the respective pixel can be.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren die oben genannte Einstellung für eine Mehrzahl oder für alle Pixel des Scheinwerfermoduls durchgeführt, die einen Überlappungsbereich ihrer Lichtstrahlen mit Lichtstrahlen von Pixeln des zweiten Scheinwerfermoduls ausbilden.According to a development of the invention, in the method, the above-mentioned adjustment is carried out for a plurality or for all pixels of the headlight module, which form an overlapping region of their light beams with light beams of pixels of the second headlight module.

Die Gesamtlichtverteilung eines hochauflösenden Scheinwerfers wird durch die räumliche Anordnung und ggf. Überlagerung der Lichtverteilung einzelner Lichtmodule erzeugt. Der einzelne Scheinwerfer kann dabei aus einer oder mehreren, einzelnen Lichtquellen oder Lichtmodulen bestehen.The total light distribution of a high-resolution headlamp is generated by the spatial arrangement and possibly superposition of the light distribution of individual light modules. The individual headlight can consist of one or more individual light sources or light modules.

Durch Berücksichtigung der Mehrzahl oder aller Pixel, die Einfluss auf die Gesamtlichtverteilung haben, gelingt die Erzeugung einer Soll-Gesamtlichtverteilung durch Überlagerung einzelner Pixel / Segmente aus unterschiedlichen Scheinwerfermodulen. Denn würden die Überlappungsbereiche nicht berücksichtigt werden und alle Pixel mit der gleichen Leistung angesteuert werden, so wäre der Überlappungsbereich heller, als z. B. Randbereiche, da sich die Lichtstärke der Pixel in jenem addieren.By taking into account the majority or all pixels which have an influence on the overall light distribution, it is possible to generate a desired overall light distribution by superposing individual pixels / segments from different headlight modules. Because the overlapping areas would not be considered and all pixels are driven with the same power, the overlap area would be brighter than z. B. border areas, since the light intensity of the pixels in that add.

Im Überlappungsbereich sind mehrere Module an der generierten Lichtverteilung gemäß den Vorgaben zu einem gewissen Prozentanteil beteiligt. Eine solche Vorgabe kann eine Wunschausleuchtung sein, z. B. eine homogene, eine mit einem Helligkeitsübergang oder mit verstärkter oder abgeschwächter Beleuchtung von Objekten oder dem Straßenverlauf.In the overlap area several modules are involved in the generated light distribution according to the specifications to a certain percentage. Such a specification may be a desire illumination, z. B. a homogeneous, one with a brightness transition or with increased or attenuated illumination of objects or the road.

Insbesondere kann es sich bei den beiden Scheinwerfermodulen um den rechten und linken Scheinwerfer (Frontscheinwerfer) eines Fahrzeugs handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich auch um ein Fernlicht-, Abblendlicht-, Stadtlichtmodul oder ein Modul für eine andere spezielle Lichtverteilung handeln. Auch und insbesondere bei Verwendung von Modultypen für verschiedene Beleuchtungsarten ist es möglich die Überlagerungen von mehr als zwei Scheinwerfermodulen zu berücksichtigen.In particular, the two headlamp modules may be the right and left headlamps (headlamps) of a vehicle. Alternatively or additionally, it may also be a high beam, low beam, city light module or a module for another specific light distribution. Also, and especially when using module types for different types of lighting, it is possible to consider the overlays of more than two headlamp modules.

Für mehr als zwei Scheinwerfermodule gilt das genannte analog, da es sich um eine Superposition handelt. For more than two headlamp modules, the above applies analogously, since it is a superposition.

Vorteilhafterweise kann dabei eine Aufteilung der Soll-Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Scheinwerfer- oder Lichtmodule stattfinden.Advantageously, a distribution of the desired total light distribution on the individual headlight or light modules can take place.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden in dem Verfahren das Scheinwerfermodul oder der erste Pixel vermessen und lichttechnische Eigenschaften bestimmt.According to a development of the invention, the headlight module or the first pixel are measured and photometric properties are determined in the method.

Zu den lichttechnischen Eigenschaften zählen insbesondere Systemgrenzen, wie die maximale Helligkeit (Beleuchtungsstärke), Lichtleistung, bzw. Lichtstrom. Auch Raumwinkel, Richtung des Lichtstrahls, Wellenlänge, Schwarzwert, Spannungs-Helligkeitsverlauf können beispielsweise weitere lichttechnische Eigenschaften sein. The photometric properties include in particular system limits, such as the maximum brightness (illuminance), light output, and luminous flux. Also solid angle, direction of the light beam, wavelength, black level, voltage-brightness curve can be, for example, other photometric properties.

Die maximale Helligkeit kann z. B. über Projektion an einer Normwand in einer bestimmten Entfernung und Rückmessung mittels geeigneter Sensorik (z. B. Kamera) durchgeführt werden.The maximum brightness can be z. B. by projection on a standard wall at a certain distance and back measurement by means of suitable sensors (eg camera) are performed.

Vermessungen können ab Werk, kontinuierlich mit einer Kamera, z. B. einer Onboard-Kamera, turnusmäßig oder bei Motorstart durchführt werden.Measurements can be made ex works, continuously with a camera, eg. As an onboard camera, be performed at regular intervals or at engine start.

Die einzelnen Scheinwerfer(module), bzw. der wenigstens eine Pixel oder mehrere oder alle Pixel werden für sich lichttechnisch vermessen, somit sind die maximalen Eigenschaften des einzelnen Scheinwerfermoduls bekannt. D. h. es gibt eine eindeutige Zuordnung zwischen dem ausgestrahlen Winkel (Raumwinkel) und der maximal erreichbaren Beleuchtungsstärke. Die lichttechnischen Eigenschaften sind somit bekannt und können entsprechend in der Software hinterlegt werden.The individual headlights (modules), or the at least one pixel or several or all pixels are measured by lighting technology, so the maximum properties of the individual headlight module are known. Ie. There is a clear correlation between the radiated angle (solid angle) and the maximum achievable illuminance. The photometric properties are thus known and can be deposited accordingly in the software.

Durch die Bestimmung der lichttechnischen Eigenschaften aller Pixel und Module ist eine Bestimmung der maximal möglichen Gesamtlichtverteilung möglich.By determining the photometric properties of all pixels and modules, a determination of the maximum possible total light distribution is possible.

Damit sind dann auch Anpassung der Sollwerte möglich. So können Sollwerte für einen Pixel in Abhängigkeit der lichttechnischen Eigenschaften auch anderer Pixel bestimmt und eingestellt werden. Um beispielsweise eine homogene Ausleuchtung zu erreichen, können alle Sollwerte auf die maximale Helligkeit des leuchtschwächsten Pixels eingestellt werden.This then also adjustment of the setpoints are possible. Thus, nominal values for one pixel can be determined and adjusted as a function of the photometric properties of other pixels. For example, to achieve a homogeneous illumination, all setpoints can be set to the maximum brightness of the least luminous pixel.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren eine Ausrichtung und Position des Scheinwerfermoduls im Fahrzeug berücksichtigt.According to a development of the invention, an alignment and position of the headlight module in the vehicle is taken into account in the method.

Durch die Ausrichtung und Einbauposition der Scheinwerfermodule oder Pixel bestimmt sich aufgrund der geometrischen Gesetzmäßigkeiten, ob ein überlappender Bereich existiert und an welchem Ort sich der Überlappungspunkt befindet. Einerseits ist die Ausrichtung dafür entscheidend, ob die beiden Lichtstrahlen einen gemeinsamen Schnittpunkt bilden. D. h. die Lichtstrahlen des ersten und des zweiten Pixels sollten nicht genau parallel zueinander sein. Andererseits ist die Einbauposition, bzw. der Abstand der beiden Pixel (in der Schnittebene) zueinander dafür maßgebend, an welcher Stelle der Überlappungspunkt entsteht, d. h. in welcher Entfernung in Vorausrichtung, bzw. in welcher Entfernung vom Scheinwerfermodul.Due to the orientation and installation position of the headlight modules or pixels, it is determined by the geometric laws whether an overlapping area exists and at which location the overlapping point is located. On the one hand, the alignment is decisive for whether the two light beams form a common point of intersection. Ie. the light rays of the first and second pixels should not be exactly parallel to each other. On the other hand, the installation position, or the distance of the two pixels (in the cutting plane) to each other, determines at which point the overlap point arises, d. H. at which distance in advance direction, or at which distance from the headlamp module.

Ausgehend von einer Soll-Gesamtlichtverteilung können so unter Berücksichtigung der Scheinwerferlage (Position und Ausrichtung), Sollwerte (Lichtstärke) für die einzelnen Lichtmodule berechnet werden. Dabei kann eine Aufteilung der Soll-Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der Scheinwerferlage (Position und Ausrichtung) im Fahrzeug stattfinden.Based on a target total light distribution, it is thus possible to calculate nominal values (light intensity) for the individual light modules, taking into account the position of the headlights (position and orientation). In this case, a distribution of the target total light distribution to the individual light modules taking into account the headlight position (position and orientation) take place in the vehicle.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren eine Fehlstellung der einzelnen Pixel oder des Scheinwerfermoduls detektiert.According to a development of the invention, a malposition of the individual pixels or of the headlight module is detected in the method.

Produktions-, abnutzungs- oder schadensbedingt kann eine Fehlstellung der Pixel oder eines Scheinwerfermoduls entstehen. Diese führt dazu, dass nicht mehr genau der erste mit dem ursprünglich vorgesehenen zweiten Pixel einen Überlappungspunkt an einer bestimmten Stelle ausbildet. Ein fehlgestellter Pixel kann stattdessen keinen Überlappungspunkt ausbilden oder einen Überlappungspunkt mit dem vorgesehenen zweiten Pixel, aber an einer anderen Stelle (d. h. in anderer Entfernung) oder einen Überlappungspunkt mit einem anderen als dem vorgesehenen zweiten Pixel ausbilden.Due to production, wear or damage, a malposition of the pixels or of a headlight module can occur. This leads to the fact that not exactly the first with the originally provided second pixel forms an overlap point at a certain point. Instead, a failed pixel can not form an overlap point or form an overlap point with the intended second pixel, but at a different location (i.e., at a different distance) or an overlap point with a different than the intended second pixel.

Ausgehend von einer Soll-Gesamtlichtverteilung können so unter Berücksichtigung der Fehlstellung einzelner Pixel oder Pixelbereiche, Sollwerte für die einzelnen Lichtmodule berechnet werden. Dabei kann eine Aufteilung der Soll-Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der Fehlstellung einzelner Pixel oder Pixelbereiche stattfinden. Bei Fehlstellung einzelner Pixel oder Lichtmodule wird die Berechnung der Sollwerte (Lichtwerte) so angepasst, dass die „Soll-Gesamtlichtverteilung“ möglichst gut erreicht wird.Based on a target total light distribution, nominal values for the individual light modules can be calculated taking into account the malposition of individual pixels or pixel areas. In this case, a distribution of the desired total light distribution to the individual light modules taking into account the malposition of individual pixels or pixel areas take place. If individual pixels or light modules are misaligned, the calculation of the setpoint values (light values) is adjusted so that the "target total light distribution" is achieved as well as possible.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren eine Fehlfunktion bzw. Ausfall einzelner Pixel bzw. Pixelbereiche detektiert.According to a development of the invention, a malfunction or failure of individual pixels or pixel areas is detected in the method.

Dadurch wird ein Verfahren zur Berechnung einer pixelbasierten Lichtverteilung unter Berücksichtigung der spezifischen lichttechnischen Scheinwerfereigenschaften und Fehlfunktionen einzelner Pixel oder Segmente ermöglicht.As a result, a method for calculating a pixel-based light distribution is under Consideration of the specific lighting headlamp properties and malfunction of individual pixels or segments allows.

Ausgehend von einer Soll-Gesamtlichtverteilung können so unter Berücksichtigung der Fehlfunktion einiger Pixel, Sollwerte (Lichtstärke) für die einzelnen Lichtmodule berechnet werden. Dabei kann eine Aufteilung der Soll-Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der Fehlfunktion einiger Pixel im Fahrzeug stattfinden.Based on a target total light distribution, it is thus possible to calculate nominal values (light intensity) for the individual light modules, taking into account the malfunction of some pixels. In this case, a distribution of the target total light distribution to the individual light modules taking into account the malfunction of some pixels in the vehicle take place.

In einer besonderen Ausführungsform übernimmt der erste oder zweite Pixel die Lichtleistung des jeweils anderen Pixel, falls jener, z. B. aus den genannten Gründen, ausfällt.In a particular embodiment, the first or second pixel assumes the light output of the other pixel if that, e.g. B. for the reasons mentioned, fails.

In einer besonderen Ausführungsform werden ausgehend von einer Soll-Gesamtlichtverteilung unter Berücksichtigung der Scheinwerferlage (Position und Ausrichtung) in Kombination mit Fehlfunktion einzelner Pixel und erkannter Fehlstellung des Scheinwerfers, Sollwerte (Lichtstärke) für die einzelnen Lichtmodule, bzw. Pixel berechnet.In a particular embodiment, starting from a desired total light distribution taking into account the headlight position (position and orientation) in combination with malfunction of individual pixels and detected malposition of the headlamp, nominal values (light intensity) are calculated for the individual light modules or pixels.

In einer besonderen Ausführungsform ist die Lichtstärke, bzw. der Lichtstrom in mehr als 2 Stufen oder stufenlos bzw. kontinuierlich bzw. dimmbar, einstellbar.In a particular embodiment, the light intensity, or the luminous flux in more than 2 stages or continuously or continuously or dimmable, adjustable.

In einer besonderen Ausführungsform kommen Scheinwerfermodule mit LED-Technik zum Einsatz. Diese sind besonders für die Dimmung geeignet und können damit Sollwerte stufenlos und damit besonders exakt in einen Lichtstrom umsetzen.In a particular embodiment, headlight modules with LED technology are used. These are particularly suitable for dimming and can thus implement setpoint values steplessly and thus particularly precisely in a luminous flux.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren die Einstellung entfernungsabhängig durchgeführt.According to a development of the invention, the adjustment is carried out in a distance-dependent manner in the method.

Aufgrund der unterschiedlichen Einbauposition und Ausrichtung der Lichtmodule im Fahrzeug wird sich die gesamte Lichtverteilung entfernungsabhängig unterschiedlich überlagern. Bei Betrachtung der projizierten Lichtverteilung an einer Fläche (z. B. Wand oder Straße) werden sich beleuchtete Bereiche ergeben, die jeweils von einem oder mehreren Lichtmodulen erzeugt werden. D. h. der Einfluss einzelner Pixel bzw. Lichtmodule an der Gesamtlichtverteilung ist entfernungsabhängig und kann bei der Berechnung der Gesamtlichtverteilung entsprechend berücksichtigt werden.Due to the different installation position and orientation of the light modules in the vehicle, the entire light distribution will vary depending on the distance different. Looking at the projected light distribution on a surface (eg wall or road) will result in illuminated areas, each generated by one or more light modules. Ie. the influence of individual pixels or light modules on the total light distribution is distance-dependent and can be taken into account accordingly in the calculation of the total light distribution.

Umgekehrt heißt das, in einer ersten Entfernung vom Fahrzeug, bzw. Lichtmodul können zwei andere Pixel den Überlappungspunkt ausbilden, als in einer anderen Entfernung.Conversely, at a first distance from the vehicle or light module, two other pixels may form the overlap point than at a different distance.

Daher könnte berechnet werden, in welcher Entfernung der Überlappungspunkt liegen soll und dadurch bestimmt werden, welche Pixel an der Ausleuchtung dieses Überlappungspunkts beteiligt sind. Sodann wird die Soll-Lichtstärke auf diese betreffenden Pixel aufgeteilt.Therefore, it could be calculated at what distance the overlap point should lie and thereby determine which pixels are involved in the illumination of that overlap point. Then, the target intensity is divided into these pixels.

Weiterhin kann hier auch noch die Entfernung zwischen dem Punkt oder Flächen auf das der Lichtstrahl auftrifft und dem Scheinwerfermodul berücksichtigt werden. Dies kann erreicht werden durch ein Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfermoduls für ein Fahrzeug, die eine Umgebung des Fahrzeugs beleuchtet, wobei das Scheinwerfermodul einen ersten Pixel aufweist, die jeweils einen unabhängig dimm- oder schaltbaren Lichtstrom in einen Raumwinkel abstrahlen kann und damit eine Fläche in der Umgebung mit einer Beleuchtungsstärke beleuchtet, wobei die Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit von der Entfernung des Punktes oder der Fläche zum Scheinwerfermodul eingestellt wird.Furthermore, here also the distance between the point or areas on which the light beam impinges and the headlamp module are taken into account. This can be achieved by a method for controlling a headlamp module for a vehicle that illuminates an environment of the vehicle, wherein the headlamp module has a first pixel, each of which can radiate an independently dimm- or switchable luminous flux in a solid angle and thus an area in the Illuminates the environment with an illuminance, the illuminance depending on the distance of the point or the surface is adjusted to the headlamp module.

Zuerst kann die Entfernung einer solchen Auftrefffläche mittels des besagten Vorgehens festgestellt werden. In dieser soll dann ein Überlappungspunkt zum Liegen kommen (sofern wenigstens zwei Pixel einen solchen bilden). Dann werden die Pixel festgestellt, die diesen bilden und sodann die gewünschte Lichtverteilung auf diese beteiligten Pixel verteilt. Dadurch wird die in Summe gewünschte Beleuchtungsstärke zu dieser Auftrefffläche geschickt.First, the removal of such an impact surface can be determined by means of said procedure. In this then an overlap point should come to rest (if at least two pixels form one). Then the pixels are detected which form it and then distribute the desired light distribution to these pixels involved. As a result, the total desired illuminance is sent to this impact surface.

Weiterhin können Punkte, die sich in weiterer Entfernung befinden und damit in weiterer Entfernung angeleuchtet werden, z. B. ein entfernterer Straßenverlauf stärker beleuchtet werden, d. h. eine größere Soll-Lichtverteilung oder Beleuchtungsstärke für diese eingestellt werden.Furthermore, points that are located further away and thus illuminated in the distance, z. B. a more distant road are illuminated more, d. H. a larger desired light distribution or illuminance can be set for them.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahren die Beleuchtungsstärke zusätzlich in Abhängigkeit von der Leuchtdichte eingestellt.According to a development of the invention, the illumination intensity is additionally set as a function of the luminance in the method.

Anhand einer Bestimmung, bzw. Messung der Leuchtdichte, bzw. Umgebungsintensität, wird überprüft, ob die Soll-Lichtwerte (Beleuchtungsstärke) eingehalten, bzw. erreicht werden. Denn streng genommen ist die Berechnung der entfernungsbasierten, homogenen Beleuchtung ist nur für eine bestimmte Oberflächeneigenschaft anwendbar, d. h. mit gleichbleibender bzw. konstanter Reflextionseigenschaft in allen Punkten. Da aber Objekte unterschiedliche Reflektionseigenschaften aufweisen, können die Soll-Lichtwerte (Beleuchtungsstärke) entsprechend der zurückgestrahlten Lichtintensität (Leuchtdichte) korrigiert werden. Das reflektierte Licht kann mit Hilfe eines geeigneten Sensors (z. B. einer Kamera) z. B. anhand einer Intensitätsmessung gemessen werden. Idealerweise kann hierfür dieselbe Kamera wie für die Ermittlung der Entfernung verwendet werden.On the basis of a determination, or measurement of the luminance or environmental intensity, it is checked whether the desired light values (illuminance) are maintained or achieved. Because strictly speaking, the calculation of the distance-based, homogeneous illumination is only applicable to a certain surface property, i. H. with constant or constant reflectivity in all points. But since objects have different reflection properties, the target light values (illuminance) can be corrected according to the returned light intensity (luminance). The reflected light can be detected by means of a suitable sensor (eg a camera) z. B. be measured by an intensity measurement. Ideally, this can be done using the same camera as for determining the distance.

Weiterhin kann eine homogene Lichtverteilung, bzw. eine konstante Leuchtdichte für wenigstens einen Bereich der Umgebung eingestellt werden. Weiterhin kann die Beleuchtungsstärke reduziert werden, wenn die Leuchtdichte zu hoch ist. Weiterhin kann die Beleuchtungsstärke erhöht werden, wenn die Leuchtdichte zu niedrig ist. Furthermore, a homogeneous light distribution, or a constant luminance for at least a portion of the environment can be set. Furthermore, the illuminance can be reduced if the luminance is too high. Furthermore, the illuminance can be increased if the luminance is too low.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine Überlagerung einzelner pixelbasierter Lichtmodule an einer Projektionswand (Prinzipdarstellung),
  • 2 den Einfluss einzelner Lichtmodule an der Gesamtlichtverteilung in vereinfachter Darstellung,
  • 3a Sollwerte für die Lichtverteilung des linken Scheinwerfermoduls,
  • 3b Sollwerte für die Lichtverteilung des rechten Scheinwerfermoduls,
  • 3c Sollwerte einer resultierenden Lichtverteilung,
  • 4a ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Sollwerte einzelner Lichtmodule unter Berücksichtigung der maximalen Scheinwerfer Systemgrenzen,
  • 4b ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Sollwerte einzelner Lichtmodule unter Berücksichtigung der Ausfallerkennung, Fehlstellung und maximalen Scheinwerfer Systemgrenzen und
  • 5 eine Aufteilung der Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung ausgefallener Pixel oder Pixelbereiche in vereinfachter Darstellung.
Show it:
  • 1 a superposition of individual pixel-based light modules on a projection screen (schematic diagram),
  • 2 the influence of individual light modules on the overall light distribution in a simplified representation,
  • 3a Nominal values for the light distribution of the left-hand headlight module,
  • 3b Nominal values for the light distribution of the right-hand headlight module,
  • 3c Nominal values of a resulting light distribution,
  • 4a a flow chart for determining the nominal values of individual light modules, taking into account the maximum headlight system limits,
  • 4b a flow chart for determining the setpoints of individual light modules, taking into account the failure detection, malposition and maximum headlight system limits and
  • 5 a breakdown of the total light distribution on the individual light modules, taking into account unusual pixels or pixel areas in a simplified representation.

1 zeigt eine Überlagerung einzelner pixelbasierter Lichtmodule an einer Projektionswand (Prinzipdarstellung). Dabei ist ein linkes Scheinwerfermodul 11 und ein rechtes Scheinwerfermodul 12 mit der jeweiligen Pixelmatrix dargestellt, die auf einer Projektionsebene 13 ihre Gesamtlichtverteilung werfen. Dabei wird ein Überlappungsbereich 14 mehrerer Pixel ausgebildet. 1 shows a superposition of individual pixel-based light modules on a projection screen (schematic diagram). Here is a left headlight module 11 and a right headlamp module 12 represented with the respective pixel matrix on a projection plane 13 throw their total light distribution. This will be an overlap area 14 formed of several pixels.

Ein einzelnes Pixel 16 im rechten Scheinwerfermodul 12 befindet sich nicht im Überlappungsbereich 14 und ist als einzelnes Pixel auf der Projektionswand rechts sichtbar. Ein anderes erstes Pixel 15b des rechten Scheinwerfermoduls 12 wirft Licht auf den Überlappungsbereich 14 in Form eines Pixels 17. Das zugehörige zweite Pixel 15a im linken Scheinwerfermodul 11 wirft Licht an die gleiche Stelle 17 des Überlappungsbereichs 14. Die resultierende Beleuchtungsstärke des Pixels 17 bestimmt sich somit aus der Summe der Beleuchtungsstärken des ersten Pixels15b und des zweiten Pixels 15a.A single pixel 16 in the right headlight module 12 is not in the overlap area 14 and is visible as a single pixel on the projection screen to the right. Another first pixel 15b the right headlight module 12 throws light on the overlap area 14 in the form of a pixel 17 , The associated second pixel 15a in the left headlight module 11 throws light in the same place 17 of the overlap area 14 , The resulting illuminance of the pixel 17 is thus determined from the sum of the illuminances of the first pixel 15b and the second pixel 15a ,

2 zeigt den Einfluss einzelner Lichtmodule an der Gesamtlichtverteilung in vereinfachter Darstellung. Dabei ist der Anteil 21 des linken Scheinwerfermoduls an der Gesamtlichtverteilung über dem Anteil 22 des rechten Scheinwerfermodus an der Gesamtlichtverteilung gezeigt, welche wiederum über der Gesamtlichtverteilung 23 bei Überlagerung beider Scheinwerfer dargestellt sind. Dabei stellt die Abszisse die horizontale Position einer Reihe von Scheinwerferpixeln dar, die Ordinate den Lichtwert. Dieser wäre bei gleichmäßiger Aufteilung zwischen den Pixeln bei 50 %. Da eine Aufteilung nur im Überlappungsbereich möglich ist, wird nur in diesem (mittlerer Teil der Darstellung) eine Aufteilung durchgeführt. Links vom Überlappungsbereich leuchtet das linke Scheinwerfermodul zu 100 % und rechts davon das rechte Scheinwerfermodul zu 100 % aus. Diese Aufteilung bewirkt eine konstante Lichtverteilung wie in 23 dargestellt. 2 shows the influence of individual light modules on the overall light distribution in a simplified representation. Here is the share 21 of the left headlamp module at the total light distribution above the proportion 22 of the right headlight mode is shown on the total light distribution, which in turn is above the total light distribution 23 are shown at superposition of both headlights. The abscissa represents the horizontal position of a number of headlight pixels, the ordinate the light value. This would be at a uniform division between the pixels at 50%. Since a division is only possible in the overlapping area, a division is carried out only in this (middle part of the illustration). To the left of the overlap area, the left-hand headlamp module illuminates 100% and to the right, the right-hand headlamp module illuminates 100%. This division causes a constant light distribution as shown in FIG.

Die 3 zeigen Sollwerte für die Lichtverteilung des linken und rechten Scheinwerfermoduls und einer resultierenden Gesamtlichtverteilung projiziert an einer 25 m Wand. Dabei wird beispielhaft eine Soll-Gesamtlichtverteilung für ein hochauflösendes LED-Matrixsystem bestehend aus einem Abblendlicht und Fernlichtanteil dargestellt. 3a zeigt die Lichtverteilung des linken und 3b zeigt die Lichtverteilung des rechten Moduls. Das Resultat der Überlagerung beider Scheinwerfer ist in der gesamten Lichtverteilung in der 3c dargestellt. Hierbei wurde jeweils die Lichtverteilung an eine Wand in 25 m Entfernung projiziert. Alpha und Beta bezeichnen dabei die Raumwinkel der einzelnen Pixel. Die Skala rechts zeigt einen Iso Lux Wert.The 3 show setpoints for the light distribution of the left and right headlamp module and a resulting total light distribution projected on a 25 m wall. In this example, a target total light distribution for a high-resolution LED matrix system consisting of a dipped beam and high beam component is shown. 3a shows the light distribution of the left and 3b shows the light distribution of the right module. The result of the superposition of both headlights is in the entire light distribution in the 3c shown. In each case, the light distribution was projected onto a wall at a distance of 25 m. Alpha and Beta indicate the solid angles of the individual pixels. The scale on the right shows an Iso Lux value.

4a zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Sollwerte einzelner Lichtmodule unter Berücksichtigung der maximalen Scheinwerfer Systemgrenzen. 4a shows a flowchart for determining the nominal values of individual light modules, taking into account the maximum headlight system limits.

Es wird der „Anteil einzelner Module an der Gesamtlichtverteilung“ 401, 416 gemäß dem folgenden Ablauf bestimmt:

  • - Bestimmung der „Eigenschaften der Lichtmodule“ 402, 417, insbesondere die „maximale Performance des linken Moduls“ 403, 418 und die „maximale Performance des rechten Moduls“ 404, 420 die in den Werten LSV_Left_Max 405 und LSV_Right_Max 406 resultieren.
  • - Bestimmung der „maximal möglichen Gesamtlichtverteilung“ 407, 422, dargestellt durch den Wert LSV_MAX 408, 423 und eine Funktion „LSV_MAX Px(h,v,Lx)“ 410, 425.
  • - Bestimmung des „Anteils des jeweiligen Moduls an der Maximal-Gesamtlichtverteilung“ 409, 424, dargestellt durch die Gewichtung „Verhältnis Modul n(h,v,[0..100%])” 411, 426.
The "proportion of individual modules in the total light distribution" 401, 416 is determined according to the following procedure:
  • Determination of the "properties of the light modules" 402, 417, in particular the "maximum performance of the left module" 403, 418 and the "maximum performance of the right module" 404, 420 resulting in the values LSV_Left_Max 405 and LSV_Right_Max 406.
  • Determination of the "maximum possible total light distribution" 407, 422, represented by the value LSV_MAX 408, 423 and a function "LSV_MAX Px (h, v, Lx)" 410, 425.
  • - Determination of the "proportion of the respective module at the maximum total light distribution" 409, 424, represented by the weighting "ratio modulus n (h, v, [0..100%])" 411, 426.

Die Erzeugung einer Gesamtlichtverteilung durch Überlagerung einzelner Pixel / Segmente aus unterschiedlichen Lichtmodulen geschieht durch:

  • - „Berechnung einer situationsbedingten adaptiven Soll-Gesamtlichtverteilung“ (Vorgabe) 412, 428.
  • - Bestimmung der „Soll-Gesamtlichtverteilung unter Berücksichtigung der Systemgrenzen“ 413, 429 z. B. der Scheinwerferlage (Position und Ausrichtung) im Fahrzeug, mit Hilfe der Funktion „LSV_MAX Px(h,v,Lx)“ 410, 425.
  • - Aufteilung der Soll-Gesamtlichtverteilung entsprechend der Gewichtung 411, 426 auf ein „rechtes Modul“ 414, 430 und „linkes Modul“ 415, 431.
The generation of a total light distribution by superposition of individual pixels / segments from different light modules is done by:
  • - "Calculation of a situation-dependent adaptive target total light distribution" (default) 412 . 428 ,
  • - Determination of the "target total light distribution taking into account the system limits" 413, 429 z. B. the headlamp position (position and orientation) in the vehicle, using the function "LSV_MAX Px (h, v, Lx)" 410, 425th
  • - Distribution of the target total light distribution according to the weighting 411 . 426 to a "right module" 414, 430 and "left module" 415, 431.

4b zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Sollwerte einzelner Lichtmodule unter Berücksichtigung der Ausfallerkennung, Fehlstellung und maximalen Scheinwerfer Systemgrenzen. Dabei wird der Ablauf aus 4a wie folgt erweitert, zur Erzeugung einer (fehlertoleranten) Gesamtlichtverteilung durch Überlagerung einzelner Pixel / Segmente aus unterschiedlichen Lichtmodulen:

  • - mit „Vorgaben zur Wunschlichtverteilung“ 427 wird die „Berechnung einer adaptiven Soll-Gesamtlichtverteilung“ 412, 428 die nach Möglichkeit erreicht werden soll, durchgeführt.
  • - Detektion von Fehlfunktion bzw. Ausfall einzelner Pixel bzw. Pixelbereiche durch eine „Fehler und Ausfallerkennung des linken Moduls“ 419 und „Fehler und Ausfallerkennung des rechten Moduls“ 421 im Anschluss an die Bestimmung der maximalen Performance des rechten 418, 403 und rechten 420, 404 Moduls.
  • - alternativ oder zusätzlich eine Detektion von Fehlstellung der einzelnen Module analog zur Fehlfunktion.
4b shows a flowchart for determining the setpoint values of individual light modules, taking into account the failure detection, malposition and maximum headlight system limits. At the same time, the process will end 4a extended as follows to generate a (fault-tolerant) total light distribution by superimposing individual pixels / segments from different light modules:
  • with "preferences for light distribution" 427, the "calculation of an adaptive target total light distribution" 412, 428 which should be achieved if possible, is performed.
  • Detection of malfunction or failure of individual pixels or pixel areas by a "failure and failure detection of the left module" 419 and "failure and failure detection of the right module" 421 following the determination of the maximum performance of the right 418, 403 and right 420, 404 module.
  • - Alternatively or additionally, a detection of malposition of the individual modules analogous to the malfunction.

Dadurch ist eine Aufteilung der Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der ausgefallenen Pixel oder Pixelbereiche möglich. Bei Ausfall einzelner Lichtmodule oder Pixel wird die Berechnung der Sollwerte so angepasst, dass die „Soll-Gesamtlichtverteilung“ möglichst gut erreicht wird.This makes it possible to divide the total light distribution over the individual light modules, taking into account the failed pixels or pixel areas. In the event of failure of individual light modules or pixels, the calculation of the setpoint values is adjusted so that the "target total light distribution" is achieved as well as possible.

Alternativ oder zusätzlich ist eine Aufteilung der Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der Fehlstellung einzelner Pixel oder Pixelbereiche möglich. Bei Fehlstellung einzelner Pixel oder Lichtmodule wird die Berechnung der Sollwerte so angepasst, dass die „Soll-Gesamtlichtverteilung“ möglichst gut erreicht wird.Alternatively or additionally, it is possible to divide the total light distribution over the individual light modules, taking into account the misalignment of individual pixels or pixel areas. If individual pixels or light modules are misaligned, the calculation of the setpoint values is adjusted so that the "target total light distribution" is achieved as well as possible.

Gleiches gilt für die Aufteilung der „Soll-Gesamtlichtverteilung“ auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung der Scheinwerferlage (Position und Ausrichtung) im Fahrzeug.The same applies to the division of the "target total light distribution" on the individual light modules, taking into account the headlight position (position and orientation) in the vehicle.

5 zeigt eine Aufteilung der Gesamtlichtverteilung auf die einzelnen Lichtmodule unter Berücksichtigung ausgefallener Pixel oder Pixelbereiche in vereinfachter Darstellung. Dabei ist der Anteil 51 des linken Scheinwerfermoduls an der Gesamtlichtverteilung über dem Anteil 52 des rechten Scheinwerfermodus an der Gesamtlichtverteilung gezeigt, welche wiederum über der Gesamtlichtverteilung 53 bei Überlagerung beider Scheinwerfer dargestellt sind. Dabei stellt die Abszisse die horizontale Position einer Reihe von Scheinwerferpixeln dar, die Ordinate den Lichtwert. Dieser wäre bei gleichmäßiger Aufteilung zwischen den Pixeln bei 50 %. Beim Ausfall eines Pixels 54 wäre dieser 0 % und wird ausgeglichen durch die Ansteuerung des zweiten Pixels 55 mit dem doppelten Lichtwert von 100 %. Diese Korrektur bewirkt trotz des fehlerhaften Pixels 54 eine konstante Lichtverteilung wie in 53 dargestellt. 5 shows a breakdown of the total light distribution to the individual light modules taking into account failed pixels or pixel areas in a simplified representation. In this case, the proportion 51 of the left-hand headlight module is shown in the total light distribution over the proportion 52 of the right-hand headlight mode in the total light distribution, which in turn are shown above the total light distribution 53 when the two headlights are superimposed. The abscissa represents the horizontal position of a number of headlight pixels, the ordinate the light value. This would be at a uniform division between the pixels at 50%. If one pixel 54 fails, this would be 0% and will be compensated for by driving the second pixel 55 with the double light value of 100%. This correction causes a constant light distribution, as shown in FIG. 53, despite the defective pixel 54.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Linkes ScheinwerfermodulLeft headlight module
1212
Rechtes ScheinwerfermodulRight headlamp module
1313
Projektionsflächeprojection
1414
Überlappungsbereichoverlap area
15a15a
zweites Pixel im linken Scheinwerfermodulssecond pixel in the left headlight module
15b15b
erstes Pixel im rechten Scheinwerfermodulsfirst pixel in the right headlight module
1616
Einzelnes Pixel im rechten ScheinwerfermodulSingle pixel in the right headlight module
1717
Überlappendes Pixel / ÜberlappungspunktOverlapping pixel / overlap point
2121
Anteil des linken ScheinwerfermodulsShare of the left headlight module
2222
Anteil des rechten ScheinwerfermodulsShare of the right headlight module
2323
GesamtlichtverteilungOverall light distribution
401, 416401, 416
Anteil einzelner Module an der GesamtlichtverteilungShare of individual modules in the total light distribution
402, 417402, 417
Eigenschaften der LichtmoduleProperties of the light modules
403, 418403, 418
maximale Performance des linken Modulsmaximum performance of the left module
404, 420404, 420
maximale Performance des rechten Modulsmaximum performance of the right module
405405
LSV_Left_MaxLSV_Left_Max
406406
LSV_Right_MaxLSV_Right_Max
407, 422407, 422
maximal möglichen Gesamtlichtverteilungmaximum possible total light distribution
408, 423408, 423
LSV_MAXLSV_MAX
409, 424409, 424
Anteils des jeweiligen Moduls an der Maximal-GesamtlichtverteilungProportion of the respective module at the maximum total light distribution
410, 425410, 425
LSV_MAX Px(h,v,Lx)LSV_MAX Px (h, v, Lx)
411, 426411, 426
Verhältnis Modul n(h,v,[0..100%])Ratio modulus n (h, v, [0..100%])
412, 428412, 428
Berechnung einer aktuellen Soll-GesamtlichtverteilungCalculation of a current nominal total light distribution
413, 429413, 429
Soll-Gesamtlichtverteilung unter Berücksichtigung der SystemgrenzenTarget total light distribution taking into account the system limits
414, 430414, 430
rechtes Modulright module
415, 431415, 431
linkes Modulleft module
427427
Vorgaben zur WunschlichtverteilungSpecifications for the light distribution
419419
Fehler und Ausfallerkennung des linken ModulsError and failure detection of the left module
421421
Fehler und Ausfallerkennung des rechten ModulsError and failure detection of the right module

Claims (11)

Verfahren zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls (12) mit wenigstens einem ersten Pixel (15b), welches einen ersten Lichtstrahl mit einer einstellbaren Lichtstärke aussendet, während ein zweites Pixel (15a) einen zweiten Lichtstrahl aussendet, wobei ein Überlappungspunkt (17) im Schnittpunkt des ersten und zweiten Lichtstrahls ausgeleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärke des ersten Pixels (15b) so eingestellt wird, dass eine vorgegebene Beleuchtungsstärke im Überlappungspunkt (17) erreicht wird.Method for adjusting a headlight module (12) having at least one first pixel (15b) emitting a first light beam with an adjustable light intensity, while a second pixel (15a) emits a second light beam, wherein an overlapping point (17) at the intersection of the first and second light beam is illuminated, characterized in that the light intensity of the first pixel (15b) is adjusted so that a predetermined illuminance in the overlap point (17) is achieved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Pixel in einem zweiten Scheinwerfermodul (11) befindet und die Lichtstärke des zweiten Pixels (15a) einstellbar ist und die erste und zweite Lichtstärke so eingestellt wird, dass die vorgegebene Beleuchtungsstärke erreicht wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the second pixel is in a second headlight module (11) and the light intensity of the second pixel (15a) is adjustable and the first and second light intensity is adjusted so that the predetermined illuminance is achieved. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einstellung für eine Mehrzahl oder für alle Pixel des Scheinwerfermoduls (12) durchgeführt wird, die einen Überlappungsbereich (14) ihrer Lichtstrahlen mit Lichtstrahlen von Pixeln des zweiten Scheinwerfermoduls (11) ausbilden.Method according to Claim 2 , characterized in that this adjustment is performed for a plurality or all of the pixels of the headlamp module (12) forming an overlapping area (14) of their light beams with light beams of pixels of the second headlamp module (11). Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheinwerfermodul (12) oder der erste Pixel (15b) vermessen und lichttechnische Eigenschaften bestimmt werden (404, 420).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the headlight module (12) or the first pixel (15b) measured and lighting properties are determined (404, 420). Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtung und Position des Scheinwerfermoduls (12) im Fahrzeug berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an alignment and position of the headlamp module (12) is taken into account in the vehicle. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlstellung der einzelnen Pixel (15b, 15a) oder des Scheinwerfermoduls (12) detektiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a malposition of the individual pixels (15b, 15a) or the headlight module (12) is detected. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Fehlfunktion bzw. Ausfall einzelner Pixel (15b, 15a) bzw. Pixelbereiche detektiert wird (421).Method according to one of the preceding claims, characterized in that a malfunction or failure of individual pixels (15b, 15a) or pixel areas is detected (421). Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung entfernungsabhängig durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment is carried out distance-dependent. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke zusätzlich in Abhängigkeit von der Leuchtdichte eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the illuminance is additionally adjusted as a function of the luminance. Scheinwerfermodul (12) mit wenigstens einem ersten Pixel (15b), welches einen ersten Lichtstrahl mit einer einstellbaren Lichtstärke aussendet, während ein zweites Pixel (15a) einen zweiten Lichtstrahl aussendet, wobei ein Überlappungspunkt (17) im Schnittpunkt des ersten und zweiten Lichtstrahls ausgeleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärke des ersten Pixels (15b) so einstellbar ist, dass eine vorgegebene Beleuchtungsstärke im Überlappungspunkt (17) erreicht wird.A headlamp module (12) having at least a first pixel (15b) which emits a first light beam having an adjustable light intensity, while a second pixel (15a) emits a second light beam, wherein an overlap point (17) at the intersection of the first and second light beams is illuminated , characterized in that the light intensity of the first pixel (15b) is adjustable so that a predetermined illuminance in the overlap point (17) is achieved. Computerprogrammprodukt zur Einstellung eines Scheinwerfermoduls für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt derart ausgestaltet ist, dass es ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt, insbesondere mit einem Scheinwerfermodul nach Anspruch 10.Computer program product for adjusting a headlamp module for a vehicle, characterized in that the computer program product is designed such that it is a method according to one of Claims 1 to 9 performs, in particular with a headlamp module after Claim 10 ,
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