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Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfersystem für ein Fahrzeug.
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Es sind Scheinwerfer bekannt, welche zwischen Fernlicht und Abblendlicht umschalten können. Weiterhin gibt es automatische Fernlichtsysteme mit einer Steuerung für Fernlicht und Abblendlicht. Neuere Entwicklungen sehen Matrixscheinwerfer mit LEDs vor, wobei diese Scheinwerfer die Abstrahlung von Licht in bestimmten Raumbereichen steuern können. Außerdem sind Fernlichtsysteme bekannt, welche eine Leuchtweitenregulierung aufweisen. Neuere Entwicklungen gehen auch dahin, Systeme mit permanentem Fernlicht in Raumrichtungen bereitzustellen, in denen sich keine Fahrzeuge befinden.
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Beispielsweise ist aus der
DE 10 2014 224 562 A1 ein Verfahren zur Erzeugung einer Frontlichtverteilung mittels einer Kfz-Beleuchtungseinrichtung bekannt, welche eine Basislichteinrichtung zur Abstrahlung einer Basislichtverteilung mit vorgegebenen ausblendbaren Zonen sowie ein Laserzusatzlicht mit einer Laserlichtquelle und einer Lichtwandlungseinrichtung zur Umformung des Laserlichts in eine veränderbare Zusatzlichtverteilung aufweist. Gemäß dem Verfahren wird eine Basislichtverteilung mit wenigstens einer ausgeblendeten Zone erzeugt, und eine Zusatzlichtverteilung derart erzeugt, dass sie die ausgeblendete Zone zumindest teilweise überdeckt.
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Weiterhin lehrt die
DE 10 2014 018 995 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeuges, wobei der Scheinwerfer in einem Fernlichtmodus oder einem Teilfernlichtmodus betrieben wird, wobei eine Lichtverteilung des Fernlichtes des Scheinwerfers in Abhängigkeit von einem Straßenverlauf einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Straße angepasst wird.
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Bei einer homogenen Scheinwerfercharakteristik (gleichmäßige Ausleuchtung) ist die Ausleuchtung der Szene (Helligkeit) abhängig von einer Tiefe bzw. Entfernung zu einer beleuchteten Oberfläche und einer Reflektivität der beleuchteten Oberfläche, was eine inhomogene Szenen-Helligkeit zur Folge haben kann. Durch Scheinwerfer nachfolgender Fahrzeuge können weiterhin Schatten auf den Frontbereich vor dem eigenen Fahrzeug erzeugt werden, was eine Sichtbeeinträchtigung durch nicht homogen ausgeleuchtete Straßen zur Folge haben kann.
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Durch unterschiedlich ausgeleuchtete Bereiche im Sichtfeld des Fahrers können erschwerte Sichtbedingungen für den Fahrer entstehen, d.h. es herrscht eine hohe Dynamik vor, welche zu einer besonders schnellen Fahrerermüdung führen kann. Hohe Kontrastunterschiede bzw. Dynamikunterschiede im Sichtfeld des Fahrers können beispielsweise durch aktive Beleuchtungen (z.B. Straßenbeleuchtung) und gleichzeitig dunkle Bereiche im Sichtfeld entstehen.
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Typischerweise weisen bekannte Scheinwerfer eine Ausleuchtcharakteristik auf, welche einen Kompromiss zwischen relativ hoher Helligkeit/Lichtleistung zur frühzeitigen Erkennung von Gefahren und relativ geringer Lichtleistung zur Vermeidung von Blendungen durch das eigene Licht/Fernlicht (helle reflektierende Objekte) liefert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Scheinwerfersystem bereitzustellen, mittels welchem eine vorgebbare, insbesondere gleichmäßige Ausleuchtung des Fahrzeugumfelds ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Scheinwerfersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Scheinwerfersystem umfasst mehrere Lichtquellen, welche insbesondere in einer Matrixform zueinander angeordnet sein können, einen bildaufnehmenden Sensor sowie eine Steuerungseinheit. Bei den mehreren Lichtquellen handelt es sich bevorzugt um Licht emittierende Dioden (LED), welche in Matrixform zueinander angeordnet sein können.
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Der bildaufnehmende Sensor ist dazu eingerichtet, eine Bildsequenz von einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs aufzunehmen, wobei die Bildsequenz mehrere nacheinander aufgenommene einzelne Bilder umfasst. Insbesondere kann das Scheinwerfersystem, insbesondere dessen Lichtquellen, als Frontscheinwerfer des Fahrzeugs eingesetzt werden. In diesem Fall kann der bildaufnehmende Sensor insbesondere eine Bildsequenz eines Vorausbereichs des Fahrzeugs aufnehmen, wobei der Vorausbereich im Blickfeld eines Fahrers des Fahrzeugs liegt.
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Weiterhin ist der bildaufnehmende Sensor dazu eingerichtet, in den einzelnen Bildern der Bildsequenz nach Raumwinkelbereichen oder Raumrichtungen getrennt jeweils wenigstens eine Lichtintensität zu ermitteln. Bei dem bildaufnehmenden Sensor handelt es sich bevorzugt um eine Kamera. Der bildaufnehmende Sensor kann dazu ein aufgenommenes Bild in mehrere Raumwinkelbereiche aufteilen, die getrennt voneinander sind, und in den Raumwinkelbereichen jeweils die Lichtintensität ermitteln. Diese Funktionen können von einer Bildauswerteeinheit ausgeführt werden, die insbesondere softwarebasiert implementiert sein kann. Die Bildauswerteeinheit kann auch ein Modul der Steuerungseinheit sein, welche ebenfalls softwarebasiert implementiert sein kann.
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Der bildaufnehmende Sensor kann weiterhin dazu eingerichtet sein, mehrere Lichtintensitäten in den Raumwinkelbereichen zu ermitteln. Aus den mehreren Lichtintensitäten kann beispielsweise ein Mittelwert gebildet werden, welcher eine mittlere Lichtintensität des jeweiligen Raumwinkelbereichs repräsentiert.
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Die Steuerungseinheit ist dazu eingerichtet, für wenigstens einen der Raumwinkelbereiche eine Soll-Lichtintensität festzulegen. Die Soll-Lichtintensität kann beispielsweise auch von einem Nutzer des Fahrzeugs über eine Schnittstelle zwischen dem Nutzer und dem Scheinwerfersystem eingegeben bzw. vorgegeben werden. Weiterhin ist die Steuerungseinheit dazu eingerichtet, basierend auf der festgelegten Soll-Lichtintensität und auf einer in einem ersten Bild der Bildsequenz in dem wenigstens einen Raumwinkelbereich gemessenen Lichtintensität eine von den Lichtquellen abgegebene oder abzugebende Lichtmenge derart einzustellen, dass die Kamera in einem nachfolgenden zweiten Bild der Bildsequenz in dem wenigstens einen Raumwinkelbereich die festgelegte Soll-Lichtintensität ermittelt. Insbesondere kann das Scheinwerfersystem auf die vorstehend beschriebene Weise dazu eingerichtet sein, eine Lichtleistung der Leuchtquellen in jedem der Raumwinkelbereiche adaptiv einzustellen. D.h., das Scheinwerfersystem kann in jede Raumwinkelrichtung eine beliebige, einstellbare Lichtleistung ausstrahlen. Die Steuerungseinheit ist zur Steuerung der Leuchtquellen kommunikativ mit den Leuchtquellen des Scheinwerfersystems verbunden.
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Ein Kern der Erfindung liegt darin, die einfallende Lichtmenge (nach Raumwinkelbereichen getrennt) zu messen. Mit den Messwerten des bildaufnehmenden Sensors, insbesondere der Kamera, kann die Lichtmenge der Leuchtquellen, insbesondere der LED-Matrixelemente des Scheinwerfersystems so geregelt werden, dass in jeder der Raumwinkelrichtungen bzw. in jedem der Raumwinkelbereiche eine festgelegte, insbesondere eine konstante Lichtmenge gemessen werden kann. Mit anderen Worten wird die Helligkeit mit dem bildaufnehmenden Sensor gemessen und die Scheinwerferleistung wird so gesteuert, dass die am bildaufnehmenden Sensor gemessenen Lichtintensitäten eine vorgegebene Lichtverteilung, z.B. eine homogene Verteilung, aufweist. Die Soll-Lichtverteilung im Blickfeld kann dabei frei gewählt werden. Somit ergibt sich in jeder Raumwinkelrichtung bzw. in jedem Raumwinkelbereich eine definierte Soll-Lichtintensität, die durch die Kombination Scheinwerfer/bildaufnehmender Sensor während der Fahrt permanent geregelt wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die von den Lichtquellen abgegebene oder abzugebende Lichtmenge derart eingestellt wird, dass die Kamera in dem nachfolgenden zweiten Bild der Bildsequenz in dem wenigstens einen Raumwinkelbereich eine homogene oder gleichmäßige Verteilung der Soll-Lichtintensität misst. Mit anderen Worten wird die Soll-Lichtintensität für den wenigstens einen Raumwinkelbereich oder mehrere der Raumwinkelbereiche vorgegeben und die Leistung der Lichtquellen, insbesondere der LEDs in Matrixform, derart eingestellt, dass in dem wenigstens einen Raumwinkelbereich flächendeckend die vorgegebene Soll-Lichtintensität gemessen werden kann. Auf diese Weise ist zumindest der wenigstens eine Raumwinkelbereich gleichmäßig ausgeleuchtet.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn nicht lediglich einer der Raumwinkelbereiche, sondern mehrere Raumwinkelbereiche, besonders bevorzugt alle Raumwinkelbereiche gleichmäßig ausgeleuchtet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, für mehrere der Raumwinkelbereiche, insbesondere für alle der Raumwinkelbereiche, eine einheitliche Soll-Lichtintensität festzulegen und basierend auf einer in einem ersten Bild der Bildsequenz in den betreffenden Raumwinkelbereichen gemessenen Lichtintensität eine von den Lichtquellen abgegebene oder abzugebende Lichtmenge derart einzustellen, dass die Kamera in einem nachfolgenden zweiten Bild der Bildsequenz in den betreffenden Raumwinkelbereichen die festgelegte Soll-Lichtintensität misst. Diese Ausführungsform ermöglicht insbesondere, dass Raumrichtungen, in denen wenig Licht zurückgemessen wird (Entfernung, Schattenwurf durch andere Lichtquellen etc.), durch die Lichtquellen des Scheinwerfersystems stärker bestrahlt werden, und dass eine homogene Ausleuchtung eines Großteils oder des gesamten Blickfeldes erreicht werden kann.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass durch eine Änderung, insbesondere durch eine horizontale Verschiebung der Soll-Lichtverteilung ein Kurvenlicht realisiert wird. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die Einstellung der abgegebenen oder abzugebenden Lichtmenge der Leuchtquellen an eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs anzupassen, insbesondere durch eine Verschiebung in horizontaler Richtung.
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Zum Ausgleich von Rollbewegungen des Fahrzeugs (z.B. Pitch), kann die Soll-Lichtverteilung am Horizont ausgerichtet werden. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die Einstellung der abgegebenen oder abzugebenden Lichtmenge der Leuchtquellen in horizontaler Richtung auszurichten.
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Zur Hervorhebung bestimmter Objekte im Sichtbereich kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine Soll-Lichtverteilung lokal überbesteuert wird. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die abgegebene oder abzugebende Lichtmenge der Leuchtquellen derart einzustellen, dass ein Objekt in einem in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs gelegenen, hervorzuhebenden Bereich, welcher durch einen Raumwinkelbereich innerhalb des ersten Bilds repräsentiert wird, heller auszuleuchten als Bereiche, welche durch benachbarte Raumwinkelbereiche innerhalb des ersten Bilds repräsentiert werden.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass Raumrichtungen, in denen insbesondere aufgrund aktiver oder passiver Beleuchtung (beispielsweise Lampen, Fahrzeuglichter, Reflektoren oder fluoreszierende Elemente) bereits genügend Helligkeit gemessen wird, durch die Leuchtquellen des Scheinwerfersystems weniger oder gar nicht bestrahlt werden. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, die abgegebene oder abzugebende Lichtmenge der Leuchtquellen derart einzustellen, dass ein in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs gelegener, mittels Leuchtelementen ausgeleuchteter Bereich, welcher durch einen Raumwinkelbereich innerhalb des ersten Bilds repräsentiert wird, weniger ausgeleuchtet wird als Bereiche, welche nicht durch Leuchtelemente ausgeleuchtet werden. Dadurch kann die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer durch eine Verringerung der Lichtleistung in deren Strahlrichtung automatisch verhindert werden (automatische Abblend-Funktion). Durch eine Regelung der Lichtleistung entsprechend der Intensität anderer Verkehrsteilnehmer kann weiterhin ein Effekt erzielt werden, der einer „adaptiven Leuchtweitenregulierung“ entspricht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei den Lichtquellen um Licht emittierende Dioden (LED). Ferner kann es sich bei dem bildaufnehmenden Sensor um eine Kamera handeln.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen. Das Fahrzeug umfasst ein Scheinwerfersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bezüglich Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Fahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Scheinwerfersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie auf die untenstehende Figurenbeschreibung verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass keine explizite Erkennung von Fahrzeugobjekten zur Deaktivierung des Fernlichts im Kamerasystem erforderlich ist. Die Lichtleistung kann bei beliebigen, hellen Objekten reduziert werden. Die Datenverarbeitung kann dadurch erheblich vereinfacht werden, und der Fahrer des Fahrzeugs erhält dennoch ein genügend ausgeleuchtetes Blickfeld. Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung eine Leistungsreduktion ermöglicht und damit eine Energieeinsparung in Raumrichtungen, welche durch externe Beleuchtung bereits genügend hell sind.
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Weiterhin ist das Scheinwerfersystem gemäß der vorliegenden Erfindung besonders fehlertolerant. So können Lichtobjekte (z.B. Straßenlampen) aufgrund ihrer Helligkeit mit weniger Lichtleistung bestrahlt werden, was aber nicht wie bei den heute üblichen automatischen Fernlichtsystemen zu einer für den Fahrer sichtbaren und damit störenden Deaktivierung des Fernlichts führt. Das erfindungsgemäße Scheinwerfersystem ermöglicht vielmehr, dass lediglich Licht in der ohnehin „genügend hellen“ Raumrichtung reduziert wird.
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Ferner ist keine Kalibrierung der Lichtquellen bzw. der Scheinwerfer-LEDs notwendig. So ist keine Scheinwerfer-Kalibrierung im Feld notwendig, da die Lichtmenge pro Raumwinkelbereich direkt gemessen und entsprechend geregelt wird. Weiterhin kann jeder Raumwinkelbereich selbständig gesteuert werden. Dabei kann es in jedem der Raumwinkelbereiche abhängig von der Gesamtverteilung eine Soll-Lichtintensität geben, welche von dem bildaufnehmenden Sensor, insbesondere von der Kamera, empfangen werden kann. Eine definierte bzw. eine kalibrierte Raumwinkelhelligkeit einer LED ist nicht erforderlich, da kein „An/Aus“-Status vorhanden ist. Folglich ist keine Helligkeits-Kalibrierung notwendig, da immer auf die Soll-Lichtintensität geregelt wird. Außerdem ist keine Kalibrierung der LEDs gegeneinander notwendig, d.h. die LEDs müssen nicht identisch sein, da jedes Element einzeln gesteuert werden kann, sodass in ihrer Raumrichtung eine entsprechende Helligkeit erreicht wird.
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Mit anderen Worten ermöglicht die vorliegende Erfindung eine automatische Anpassung der Lichtverteilung und dadurch eine homogene Ausleuchtung unabhängig von einem Abstand und von einer Reflektivität von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Die Lichtverteilung ist dabei frei wählbar. Weiterhin ist eine einfache Realisierung von Kurvenlicht möglich und eine Szene kann gleichmäßig ausgeleuchtet werden. Ferner wird eine automatische Abblend-Funktion erlaubt und eine erheblich einfachere Erkennungs-Algorithmik ermöglicht. Außerdem ist das Scheinwerfersystem besonders fehlertolerant gegen falsch erkannte Fahrzeuge und es ist keine Erkennung bzw. Klassifizierung anderer Fahrzeuge erforderlich. Darüber hinaus ist weniger Lichtleistung erforderlich, da eine Beleuchtung auf Raumwinkelbereiche beschränkt werden kann, in denen eine entsprechende Lichtmenge benötigt wird. Weiterhin ist keine Scheinwerfer-Kalibrierung notwendig (Fernlicht/Abblendlicht-Einstellung oder Helligkeit-Einstellung).
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Die vorliegende Erfindung kann weiterhin für eine Beleuchtung von Surround-View-Systemen, d.h. seitlich oder hinter dem Fahrzeug angeordnete Systeme, verwendet werden. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung für eine Beleuchtung von Innenraum-Kameras geeignet, da in Innenräumen von Fahrzeugen homogene Ausleuchtung ebenfalls vorteilhaft ist. Außerdem kann die vorliegende Erfindung im Bereich von Headtracking (NIR) eingesetzt werden, da hier die Leistungsaufnahme der Beleuchtung besonders wichtig ist. Hier kann erheblich Energie eingesperrt werden, wenn nur in bestimmten Bereichen ausgeleuchtet wird. Ein weiteres Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung kann im Bereich von Fahrzeugen im Untertagebau liegen. Außerdem ist insbesondere der Einsatz des erfindungsgemäßen Scheinwerfersystems mit in Matrixform zueinander angeordneten LEDs in allen Bereichen, in denen eine „gleichmäßige“ Ausleuchtung in einer inhomogenen Umgebung erforderlich ist, vorteilhaft.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfersystems,
- 2 eine Vorderansicht von LED-Leuchtmitteln für das Matrix-Scheinwerfersystem nach 1,
- 3 ein durch eine Kamera des Scheinwerfersystems nach 1 aufgenommenes Bild und
- 4 ein weiteres durch die Kamera des Scheinwerfersystems nach 1 aufgenommenes Bild.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 in Form eines Automobils. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Matrix-Scheinwerfersystem 2, welches wiederum einen bilderzeugenden Sensor in Form einer Kamera 3 und eine Steuerungseinheit 4 umfasst. Die Steuerungseinheit 4 kann insbesondere software-implementiert sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine software-implementierte Steuerungseinheit 4 beispielsweise auf einer Speichereinheit der Kamera 3 hinterlegt sein.
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Die Kamera 3 ist in einem Innenraum 5 des Fahrzeugs 1 angeordnet, und zwar insbesondere in einem Bereich hinter einer Windschutzscheibe 6 des Fahrzeugs 1. Mittels der Kamera 3 kann durch die Windschutzscheibe 6 eine Bildsequenz von einer äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1, insbesondere in einer Vorausrichtung des Fahrzeugs 1, aufgenommen werden, wobei die Bildsequenz mehrere Außenaufnahmen umfasst, die zeitlich aufeinanderfolgend gemacht werden.
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2 zeigt, dass das Matrix-Scheinwerfersystem 2 weiterhin mehrere Lichtquellen umfassen kann, insbesondere in Form von LEDs 8, welche in einer Matrixform zueinander angeordnet sind, und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Frontscheinwerfer 9 des Fahrzeugs 1 bilden. Die Anzahl der Zeilen, Spalten und Lichtquellen in 2 ist rein exemplarisch und kann frei gewählt werden. Die Steuerungseinheit 4 ist kommunikativ mit den einzelnen LEDs 8 verbunden, sodass die LEDs 8 Mittels der Steuerungseinheit 4 eingestellt werden können, wie dies im Folgenden dargestellt wird.
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3 zeigt ein erstes Bild 10, welches von der Kamera 3 des Scheinwerfersystems 2 aufgenommen worden ist. Die Kamera 3 nimmt eine Bildsequenz auf, wobei das durch 3 gezeigte Bild eines von mehreren zeitlich nacheinander aufgenommenen Bildern der Bildsequenz ist. Das Bild 10 zeigt den Vorausbereich des Fahrzeugs 1 aus 1. Das Bild 10 der Kamera 3 kann in mehrere Raumwinkelbereiche 11 aufgeteilt werden, die voneinander getrennt sind und in dem durch 3 gezeigten Ausführungsbeispiel in Matrixform zueinander angeordnet sind. Die durch 3 gezeigte kreisförmige Querschnittsformen der Raumwinkelbereiche 11 ist lediglich exemplarisch.
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Die Kamera 3 ist dazu eingerichtet, für jedes der Bilder der Bildsequenz jeweils in jedem der Raumwinkelbereiche 11 eine Lichtintensität zu ermitteln. In dem durch 3 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich innerhalb eines ersten Raumwinkelbereichs 11.1, welcher in der obersten Zeile und in der zweiten Spalte von links angeordnet ist, ein beleuchteter Lkw 12. Weiterhin befinden sich innerhalb eines zweiten Raumwinkelbereichs 11.2, welcher in der obersten Zeile und in der vierten Spalte von links angeordnet ist, sowie innerhalb eines dritten Raumwinkelbereichs 11.3, welcher in der obersten Zeile und in der fünften Spalte von links angeordnet ist, jeweils reflektierende Leitpfosten 13. Weiterhin enthält das Bild 10 der Kamera 3 eine unbeleuchtete Straße 14 mit Seitenstreifen 15 und einem Mittelstreifen 16.
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Die Steuerungseinheit 4 des Scheinwerfersystems 2 ist dazu eingerichtet, die abzugebende Lichtleistung der einzelnen LEDs 8 des Frontscheinwerfers 9 einzustellen. Insbesondere kann die Steuerungseinheit 4 die abzugebende Lichtleistung der einzelnen LEDs 8 derart einstellen, dass in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 befindliche Bereiche, welche den einzelnen Raumwinkelbereichen 11 innerhalb des Bilds 10 entsprechen, mit einer vorgegebenen Helligkeit beleuchtet werden.
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Die Steuerungseinheit 11 kann für jeden der Raumwinkelbereiche 11 eine Soll-Lichtintensität festlegen, welche in einem nachfolgenden Bild gemessen werden soll. Basierend auf den festgelegten Soll-Lichtintensitäten und auf den ermittelten Lichtintensitäten innerhalb der Raumwinkelbereiche 11 kann die Steuerungseinheit 4 weiterhin die von den LEDs 8 abzugebende Lichtleistung derart einstellen, dass die für die einzelnen Raumwinkelbereiche 11 vorgegebenen Soll-Lichtintensitäten in einem nachfolgenden Bild der Bildsequenz gemessen werden.
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Entsprechend der jeweils vorgegebenen Soll-Lichtintensität kann die Steuerungseinheit 4 die von den LEDs 8 des Scheinwerfers 9 abzugebende Lichtleistung derart steuern, dass beispielsweise in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 befindliche Bereiche, welche der untersten Zeile der Raumwinkelbereiche 11 innerhalb des Bilds 10 entsprechen, mit 20% einer Referenzlichtleistung (bei der Referenzlichtleistung kann es sich beispielsweise um eine maximal mittels der LEDs 8 erzeugbare Lichtleistung handeln) vorgegeben werden. Weiterhin kann für die mittlere Zeile 40% der Referenzlichtleistung und für die obere Zeile 100% der Referenzlichtleistung vorgegeben werden.
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Diese exemplarisch vorgegebenen Werte von 20%, 40% und 100% der Referenz Lichtleistung können auf der Annahme basieren, dass die unterste Zeile der Raumwinkelbereiche 11 einen relativ nahe am Fahrzeug 1 befindlichen Bereich repräsentiert, welcher durch die Scheinwerfer 9 des Fahrzeugs 1 mit relativ geringer Lichtabgabeleistung der LEDs 8 relativ hell ausgeleuchtet werden kann, wohingegen für Bereiche, welche durch die mittlere und die obere Zeile der Raumwinkelbereiche 11 repräsentiert werden, eine höhere Lichtabgabeleistung zur Erzeugung einer ähnlichen Helligkeit erforderlich ist.
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Innerhalb des ersten Raumwinkelbereichs 11.1 ermittelt die Kamera 3 weiterhin eine relativ hohe Lichtintensität, was darauf zurückzuführen ist, dass der innerhalb des ersten Raumwinkelbereichs 11.1 befindliche Lkw 12 leuchtende Frontscheinwerfer 16 aufweist. Die Steuerungseinheit 4 kann basierend auf der relativ hohen ermittelten Lichtintensität innerhalb des ersten Raumwinkelbereichs 11.1 die abzugebende Lichtleistung von LEDs 8, welche den in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 gelegenen, durch den ersten Raumwinkelbereich 11.1 repräsentierten Bereich ausleuchten, relativ gering einstellen.
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Je nachdem, wie hoch die ermittelte Lichtintensität innerhalb des ersten Raumwinkelbereichs 11.1 ist, kann die Steuerungseinheit 4 die von den betreffenden LEDs 8 abzugebende Lichtleistung auch derart einstellen, dass der im Vorausbereich des Fahrzeugs 1 liegende Bereich, welcher dem Raumwinkelbereich 11.1 innerhalb des Bilds 10 entspricht, gar nicht ausgeleuchtet wird. Durch diese Einstellung der Lichtleistung der LEDs 8 wird insbesondere ermöglicht, dass eine Blendung eines Fahrers des LKWs 12 vermieden werden kann, da in dessen Richtung eine zumindest verringerte Lichtleistung abgestrahlt wird.
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Auf ähnliche Weise ermittelt die Kamera 3 innerhalb des zweiten Raumwinkelbereichs 11.2 und innerhalb des dritten Raumwinkelbereichs 11.3 eine relativ hohe Lichtintensität, was darauf zurückzuführen ist, dass die innerhalb der Raumwinkelbereiche 11.2 und 11.3 befindlichen Leitpfosten 13 Licht reflektieren. Die Steuerungseinheit 4 kann basierend auf der relativ hohen ermittelten Lichtintensität innerhalb der Raumwinkelbereiche 11.2 und 11.3 die abzugebende Lichtleistung von LEDs 8, welche die in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 gelegenen, durch die Raumwinkelbereiche 11.2 und 11.3 repräsentierten Bereiche ausleuchten, relativ gering einstellen. Durch die Steuerung bzw. Regelung der abzugebenden Lichtleistung der LEDs entsprechend einer ermittelten Lichtintensität anderer Verkehrsteilnehmer oder Leuchtquellen in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 kann ein Effekt erzielt werden, der einer „adaptiven Leuchtweitenregelung“ entspricht.
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4 zeigt ebenfalls ein Bild 10 der Kamera 3, wobei die Kamera 3 insbesondere innerhalb eines vierten Raumwinkelbereichs 11.4 und innerhalb eines fünften Raumwinkelbereichs 11.5 eine relativ hohe Lichtintensität ermittelt, was darauf zurückzuführen ist, dass sich innerhalb der Raumwinkelbereiche 11.4 und 11.5 ein durch mehrere Lampen 17 beleuchteter Tunnel befindet. Die Steuerungseinheit 4 kann basierend auf der relativ hohen ermittelten Lichtintensität innerhalb der Raumwinkelbereiche 11.4 und 11.5 die abzugebende Lichtleistung von LEDs 8, welche die in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 gelegenen, durch die Raumwinkelbereiche 11.4 und 11.5 repräsentierten Bereiche ausleuchten, relativ gering einstellen.
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Die Steuerungseinheit 4 kann in den durch 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen für mehrere oder alle der Raumwinkelbereiche 11 eine einheitliche Soll-Lichtintensität festlegen. Basierend auf in dem jeweiligen ersten Bild 10 in den betreffenden Raumwinkelbereichen 11 gemessenen Lichtintensitäten kann die Steuerungseinheit die von den LEDs 8 abzugebende Lichtmenge derart einzustellen, dass die Kamera 3 in einem zeitlich auf das erste Bild 11 folgenden zweiten Bild in den mehreren oder in allen Raumwinkelbereichen 11 die festgelegte, einheitliche Soll-Lichtintensität misst. Dadurch wird eine gleichmäßige Szenenausleuchtung ermöglicht.
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Um ein Kurvenlicht zu realisieren, kann die Steuerungseinheit 4 dazu eingerichtet sein, die Einstellung der abgegebenen Lichtmenge der LEDs 8 an eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 anzupassen. Bezugnehmend insbesondere auf 2 kann beispielsweise zum Nehmen einer Linkskurve bei nach links eingeschlagenem Lenkrad des Fahrzeugs 1 eine für eine erste LED 8.1 eingestellte abzugebende erste Lichtleistung als abzugebende zweite abzugebende Lichtleistung eingestellt werden, wobei die zweite LED 8.2 in horizontaler Richtung links neben der ersten LED 8.1 angeordnet ist.
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Für die erste LED 8.1 wiederum kann eine neue abzugebende Lichtleistung festgelegt werden, in dem gezeigten Beispiel die eingestellte abzugebende Lichtleistung einer nullten LED 8.0, welche in horizontaler Richtung rechts neben der ersten LED 8.1 angeordnet ist. Die nullte LED 8.0 ist an einem rechten Rand der LED-Matrix angeordnet. Beispielsweise kann die eingestellte abzugebende Lichtleistung der nullten LED 8.0 zunächst beibehalten werden und in Abhängigkeit von einer in einem nachfolgenden Bild ermittelten Lichtintensität angepasst werden.
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Zum Nehmen einer Rechtskurve kann die vorstehend beschriebene Umverteilung bzw. Neueinstellung der eingestellten abzugebenden Lichtleistung der LEDs 8 entsprechend von links nach rechts erfolgen. Weiterhin kann, je nachdem wie scharf die Kurve ist oder wie stark das Lenkrad eingeschlagen wird, die vorstehend beschriebene horizontale Verschiebung der eingestellten abzugebenden Lichtleistungen auch um mehr als eine LED erfolgen, beispielsweise von der nullten LED 8.0 auf die zweite LED 8.2 oder umgekehrt.
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Zur Hervorhebung bestimmter Objekte im Sichtbereich kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine Soll-Lichtverteilung lokal überbesteuert wird. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit 4 dazu eingerichtet ist, die abgegebene Lichtmenge der LEDs 8 derart erhöht einzustellen, dass z.B. der Mittelstreifen 15 in einem in der äußeren Umgebung 7 des Fahrzeugs 1 gelegenen, hervorzuhebenden Bereich, welcher durch einen sechsten Raumwinkelbereich 11.6 innerhalb des ersten Bilds 10 nach 3 repräsentiert wird, heller auszuleuchten als Bereiche, welche durch benachbarte Raumwinkelbereiche 11.7 bis 11.9 innerhalb des ersten Bilds 10 repräsentiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014224562 A1 [0003]
- DE 102014018995 A1 [0004]
