DE102018103487A1 - Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102018103487A1
DE102018103487A1 DE102018103487.3A DE102018103487A DE102018103487A1 DE 102018103487 A1 DE102018103487 A1 DE 102018103487A1 DE 102018103487 A DE102018103487 A DE 102018103487A DE 102018103487 A1 DE102018103487 A1 DE 102018103487A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light distribution
light sources
light
values
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018103487.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018103487B4 (de
Inventor
Benjamin Hummel
Sascha Saralajew
Sebastian Söhner
Gennady Benderman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102018103487.3A priority Critical patent/DE102018103487B4/de
Publication of DE102018103487A1 publication Critical patent/DE102018103487A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018103487B4 publication Critical patent/DE102018103487B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/085—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to special conditions, e.g. adverse weather, type of road, badly illuminated road signs or potential dangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/12—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to steering position
    • B60Q1/122—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to steering position with electrical actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/10—Indexing codes relating to particular vehicle conditions
    • B60Q2300/11—Linear movements of the vehicle
    • B60Q2300/112—Vehicle speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/50—Projected symbol or information, e.g. onto the road or car body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/60—Projection of signs from lighting devices, e.g. symbols or information being projected onto the road

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zumindest einen Scheinwerfer (2; 3) aufweist, mit dessen Hilfe eine Ausleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Scheinwerfer (2; 3) eine Gesamtlichtverteilung (9) aufweist, bestehend aus einer Vielzahl von Lichtverteilungen von Lichtquelleen des Scheinwerfers (2; 3).
Erfindungsgemäß wird die Gesamtlichtverteilung (9) in Abhängigkeit einer Wunschlichtverteilung (6) und einer Zielvorrichtung (7) des Scheinwerfers (2; 3) mit Hilfe eines Algorithmus (5) erzeugt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Heutige Beleuchtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von Lichtquellen auf, bspw. in Form von Leuchtdioden, so genannter LEDs, Halogenlampen oder Xenonlampen. Zur Erzeugung einer bestimmten Ausleuchtung, die mit Hilfe der Beleuchtungsvorrichtung erzielt werden soll, sind so genannte Ansteuerwerte der einzelnen Lichtquellen zu bestimmen, wobei unterschiedliche Rahmenbedingungen einzuhalten sind, wie bspw. Gesetze, Homogenität und thermische Randbedingungen. Überwiegend werden diese Ansteuerwerte manuell ermittelt.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 203 889 A1 geht ein Verfahren zur Kalibrierung einer Beleuchtungsvorrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge hervor. Dabei wird in einem ersten Schritt eine im Wesentlichen überlappungsfreie Verteilung individueller Lichtverteilungen von Lichtquellen der Beleuchtungsvorrichtung vorgenommen. In einem zweiten Schritt wird eine Lichtverteilung ausgewählter Lichtquellen mit einem Sensor aufgenommen. Folgend wird ein Charakteristikum der Lichtverteilungen bestimmt, und schließlich erfolgt ein Kalibrieren auf der Basis eines Vergleichs des Charakteristikums verschiedener Lichtquellen untereinander oder auf Basis von vorgegebenen Sollwerten. Schließlich wird mit Hilfe der Abweichung ein Korrekturwert ermittelt, welcher abgespeichert wird und zur Ansteuerung der entsprechenden Lichtquelle herangezogen wird.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2013 016 904 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit für ein Kraftfahrzeug. Dabei wird mit Hilfe einer Grundlichtverteilung in Form einer Gaußfunktion, Potenzreihe oder Polynomfunktion und einer Blendenfunktion eine Gesamtlichtverteilung der Leuchteinheit ermittelt.
  • Der Offenlegungsschrift DE 10 2010 033 351 A1 kann ein zur Kalibrierung, somit zur Grundeinstellung einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug entnommen werden.
  • Den Offenbarungen sind Verfahren für Beleuchtungsvorrichtungen zu entnehmen, wobei statische und dynamische Lichtverteilungen von insbesondere Lichtquelle in Form von der so genannten LEDs und deren Ansteuerung sowie die Erkennung einer Hell-Dunkel-Grenze zu entnehmen. Die Ansteuerwerte jedoch werden jedoch entweder manuell oder durch Bestimmung von Korrekturwerten ausgehend von einer Vorgabe ermittelt. Insbesondere bei steigender Anzahl der Lichtquelle, wobei eine Überlagerung von Lichtverteilungen der einzelnen Lichtquelle zunimmt, wodurch sich das gewünschte Lichtfeld verändert, ist es erforderlich eine schnelle und sichere Bestimmung der Ansteuerwerte zu realisieren.
  • Ebenso können neben den Lichtquellen in Form von LEDs auch andere Lichtquellen des Scheinwerfers die Lichtverteilung beeinflussen und/oder, je nach fahrsituationsbedingten Lichtverhältnissen, herbeiführen. Das bedeutet, dass der Scheinwerfer unterschiedliche Formen von Lichtquellen aufweisen kann, welche im Folgenden auch als Beitragsleister bezeichnet werden.
  • Die einzelnen Lichtverteilungen der Lichtquellen, unabhängig davon, ob sie in Form einer LED oder in sonstiger Form, bspw. einer üblichen Glühbirne oder in Form von Halogenlampen, usw., ausgebildet sind, überlappen einander. Dies ist erforderlich, da bei einer Nichtüberlappung der einzelnen Lichtverteilungen die Gesamtlichtverteilung Lücken aufweisen würde. Aufgrund der Überlappung der einzelnen Lichtverteilungen wird ein Bereich der Gesamtlichtverteilung größtenteils gleichzeitig von mehreren Lichtquellen bedient. Das bedeutet, dass einige Bereiche der Gesamtlichtverteilung übermäßig stark ausgeleuchtet werden, andere Bereiche zu gering ausgeleuchtet sind. Das bedeutet, dass Ansteuerwerte der einzelnen Lichtquelle, mit anderen Worten, deren Energieversorgung und somit deren Leuchtintensität und/oder Leuchtwinkel, ermittelt werden müssen, damit ein weitestgehend homogenes Lichtfeld und somit eine weitestgehend homogene Gesamtlichtverteilung im gewünschten Lichtfeld realisiert ist.
  • Die Bestimmung der einzelnen Ansteuerwerte, insbesondere einer Grundeinstellung der Ansteuerwerte, stellt insbesondere mit steigender Anzahl der Lichtquellen eine besondere Herausforderung dar und weist einen hohen, kostenintensiven Herstellungsaufwand auf.
  • Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, mit dessen Hilfe zumindest eine Grundeinstellung der Ansteuerwerte zur Ansteuerung der Lichtquelle kostengünstig bestimmt wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zumindest einen Scheinwerfer aufweist, mit dessen Hilfe eine Ausleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Scheinwerfer eine Gesamtlichtverteilung aufweist, bestehend aus einer Vielzahl von Lichtverteilungen von Lichtquellen des Scheinwerfers, umfasst erfindungsgemäß die Erzeugung der Gesamtlichtverteilung in Abhängigkeit einer Wunschlichtverteilung und einer Zielvorrichtung des Scheinwerfers mit Hilfe eines Algorithmus. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass unabhängig davon, ob die Bestimmung der Gesamtlichtverteilung in einem on-line Betrieb des Kraftfahrzeugs oder einem off-line Betrieb des Kraftfahrzeugs erfolgt, ein wesentlich reduzierter Aufwand bei der Bereitstellung der gewünschten Gesamtlichtverteilung nötig ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass ein Wechsel einer bereits ermittelten Gesamtlichtverteilung auf eine andere Zielvorrichtung auf einfache Weise möglich ist. Das heißt mit anderen Worten, dass mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits existierende Gesamtlichtverteilungen auf andere Zielvorrichtungen, d.h. andere Scheinwerfer adaptiert werden können und es können ebenso für eine bestimmte Zielvorrichtung, das heißt für einen bestimmten Scheinwerfer, bestimmte Gesamtlichtverteilungen aufgrund von Wunschlichtverteilungen ermittelt werden. Diese Wunschlichtverteilungen können ebenso bereits existierende Gesamtlichtverteilungen sein.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
    • 1 in tabellarischer Form beispielhafte Ansteuerwerte eines linken Scheinwerfers und eines rechten Scheinwerfers,
    • 2 in einem Blockschaltbild ein erfindungsgemäßes Verfahren,
    • 3 eine Wunschlichtverteilung, und
    • 4 eine mit Hilfe der Wunschlichtverteilung gem. 3 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gem. 2 ermittelte Gesamtlichtverteilung.
  • Ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug weist eine Beleuchtungsvorrichtung auf, die Vorder- und Rückscheinwerfer 2, 3 umfasst. Die Scheinwerfer 2, 3, in Form von so genannten Pixelscheinwerfer, weisen jeweils eine Vielzahl von Lichtquellen auf, die in Form von so genannten LEDs ausgebildet sind, sowie eine Scheinwerferoptik, mit deren Hilfe das von den Lichtquellen emittierte Licht gezielt zu einer bestimmten Gesamtlichtverteilung 9 des Scheinwerfers, welche aus den einzelnen Lichtverteilungen der einzelnen Lichtquellen, auch als Beitragsleister bezeichnet, führt. Die Gesamtlichtverteilung 9 kann den Fahrbedingungen des Kraftfahrzeugs anpassbar sein.
  • Die Lichtquellen sind auf einem Träger matrixartig angeordnet, wobei der Träger mit den Lichtquellen auch als Lichtquellenmodul, welches zusätzlich Steuerelemente zur Ansteuerung der Lichtquellen umfasst, bezeichnet werden kann. Aufgrund der in diesem Ausführungsbeispiel matrixartigen Anordnung der einzelnen Lichtquellen ergibt sich eine gegenseitige Beeinflussung der Lichtquellen, derart, dass bestimmte Bereiche einer mit Hilfe der einzelnen Lichtquelle erzeugten Lichtverteilung stärker oder schwächer ausgebildet sind, aufgrund einer Überlappung der Lichtverteilungen der einzelnen Lichtquellen. Das heißt mit anderen Worten, die gegenseitige Beeinflussung der Lichtverteilungen der einzelnen Lichtquellen bedarf einer Reduzierung und/oder Steigerung einer Leuchtintensität der einzelnen Lichtquelle, damit ein Lichtbild, mit anderen Worten die Gesamtlichtverteilung 9, einem erwünschten Lichtbild entsprechend, realisiert werden kann.
  • Eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs ist mit dem Lichtquellenmodul zur Einstellung der mittels der Vielzahl von Lichtquellen zu erzeugenden Gesamtlichtverteilung 9 gekoppelt. Hierzu sind die einzelnen Lichtquellen mit Hilfe der Steuereinheit individuell ansteuerbar, wobei Betriebsparameter, insbesondere eine Helligkeit, jeder Lichtquelle veränderlich einstellbar sind.
  • So könnte bspw. in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Kraftfahrzeugs die Gesamtlichtverteilung 9 dieser Situation angepasst werden. Das heißt mit anderen Worten, dass bspw. bei Änderung der Fahrtrichtung, bspw. bei Kurvenfahrt und/oder in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit, die Gesamtlichtverteilung 9 dieser Situation angepasst wird. Die aktuelle Fahrsituation wird mit Hilfe verschiedener Parameter, bspw. der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die kontinuierlich gemessen werden, gekennzeichnet und diese in der Steuereinheit entsprechend verarbeitet.
  • Grundsätzlich basiert die Gesamtlichtverteilung 9 auf der Ansteuerung der Lichtquellen, wobei eine Bestromung der Lichtquellen Einfluss auf eine Helligkeit der Lichtquellen besitzt. Das heißt mit anderen Worten, dass mit steigender Stromdichte die Helligkeit der Lichtquelle zunimmt. Die Bestromung, d.h. die der Lichtquelle zugeführte Stromdichte wird mit Hilfe des Lichtquellenmoduls durchgeführt. Die Bestromung der jeweiligen Lichtquelle basiert auf einem so genannten Ansteuerwert, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt und an ein die Bestromung steuerndes Element weitergeleitet wird.
  • In 1 sind in tabellarischer Form beispielhaft Ansteuerwerte 1 eines linken Scheinwerfers 2 und eines rechten Scheinwerfers 3 abgebildet. Jeder Scheinwerfer 2, 3 weist vierundachtzig Lichtquellen in Form von LEDs auf, wobei die mit einem Ansteuerwert 1 von Null gekennzeichneten LEDs ausgeschalten, d.h. mit anderen Worten unbestromt sind. Die dargestellten Ansteuerwerte 1 entsprechen beispielhaft einem Abblendlicht.
  • Die Lichtquellen sind in Form einer 30 x 3 - Matrix angeordnet. Da es sich bei diesen Scheinwerfern 2, 3 um Scheinwerfer mit vierundachtzig Lichtquellen handelt, ist der die Lichtquellen aufnehmende Träger an seinem linken und seinem rechten Außenrand unbestückt. Das heißt mit anderen Worten, dass die aus den Lichtquellen bestehende 30 x 3 -Matrix unvollständig ist. Selbstredend könnte das nachstehend erläuterte Verfahren auch für eine andere Anzahl von Lichtquellen eingesetzt werden, da die Anzahl der Lichtquellen, somit die Anzahl eingesetzter Pixels der Lichtverteilung, herstellerindividuell sowie kraftfahrzeugindividuell sind.
  • Die Ansteuerwerte 1, welche mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt werden, sind je Lichtquelle individuell. Das heißt mit anderen Worten, dass die Lichtquellen nicht zwingend identische Ansteuerwerte 1 aufweisen. So weisen in diesem Ausführungsbeispiel die Lichtquellen, im Ausführungsbeispiel die LEDs, der Matrixreihe 1 sowie der Matrixreihe 2 und Matrixspalte 2 bis 16 einen Ansteuerwert von Null auf, welcher durch eine geringe Punktierung gekennzeichnet ist. Bei den übrigen Lichtquellen variieren die Ansteuerwerte 1, wobei eine geringe Punktierung einen niedrigen Wert kennzeichnet und der Ansteuerwert 1 mit Zunahme der Punktdichte ansteigt. Es handelt sich beispielhaft um Werte zwischen 3,0 und 8,2 PWM, wobei PWM Pulsweitenmodulation bedeutet.
  • Die Bestimmung der Ansteuerwerte 1 unterliegt Rahmenbedingungen, welche grundsätzlich bekannt sind. Diese sind insbesondere gesetzliche Vorgaben, thermische Grenzwerte und Homogenität.
  • Zur Ermittlung einer maximal möglichen Erwärmung, die einen thermischen Grenzwert bildet, wird ein, für die jeweilige Lichtquelle individueller Kennwert herangezogen. Wird eine vorgebbaren Grenze der maximalen Erwärmung überschritten, so mussten, gemäß dem Stand der Technik, sämtliche Ansteuerwerte 1 nochmals neu bestimmt werden, wobei, wie bereits bei der ersten Berechnung der Ansteuerwerte 1, selbstredend auf eine Beeinflussung der Lichtverteilung einer jeden einzelnen Lichtquelle durch insbesondere benachbarte Lichtquellen besonders zu achten ist.
  • In 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren 4 in Form eines Blockschaltbilds illustriert. Das erfindungsgemäße Verfahren 4 weist einen Algorithmus 5 auf, mit dessen Hilfe in Abhängigkeit einer Wunschlichtverteilung 6 und einer Zielvorrichtung 7 die für die Zielvorrichtung 7 zur Herbeiführung einer der Wunschlichtverteilung 6 zumindest weitestgehend entsprechenden Gesamtlichtverteilung 9 maßgeblichen Ansteuerwerte 1 bestimmt werden. Diese Wunschlichtverteilung 6 soll mit dem vorgegebenen Scheinwerfer 2; 3, welcher die Lichtquellen und seine Scheinwerferoptik umfasst, zumindest annähernd realisiert werden.
  • Der Algorithmus 5, mit dessen Hilfe die zur Herbeiführung der gewünschten Gesamtlichtverteilung 9 notwendigen Ansteuerwerte 1 ermittelt werden, basiert auf einer Matrizen- und Vektorberechnung, der Methode der kleinsten Fehlerquadrate sowie, bei überbestimmten linearen Gleichungssystemen notwendig, einer Korrektur dahingehend, dass bei mehrfachen Lösungen eines Ansteuerwertes 1 eine gezielte Auswahl erfolgt. Dabei kann es sich um eine einfache Eliminierung durch Abfrage bspw. negativer Werte handeln. Ebenso könnte die Korrektur, resp. die gezielte Auswahl von Ergebnissen mittels anderer mathematischer Funktionen bestehen.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Wunschlichtverteilung 6 und die Zielvorrichtung 7 in ein elektronisch bearbeitbares, insbesondere ein so genanntes IES-Format überführt. Dabei wird jeder Lichtquelle bzw. Beitragsleister eine so genannte IES-Datei zugeordnet. Selbstredend ist, dass nicht die Zielvorrichtung 7 gegenständlich in ein entsprechendes Dateiformat überführt werden, sondern dass die der Zielvorrichtung 7 entsprechenden und notwendigen Eigenschaften in dem entsprechenden Dateiformat, bevorzugt das IES-Format, abgelegt sind.
  • Das so genannte IES-Format zeichnet sich dadurch aus, dass eine Lichtstärke der Lichtquelle an einem in Abhängigkeit zweier Winkel angegebenen Ort zugeordnet ist, wobei die Winkel ein Maß einer insbesondere halbkugelförmigen Lichtemission der Lichtquelle beschreiben. Somit kann einer Lichtquelle eine Matrix IL zugeordnet werden, welche in Abhängigkeit der beiden Winkel die Leuchtstärke aufweist. Diese Matrix IL wird zur Bestimmung der Ansteuerwerte zu einem Zeilenvektor umgeformt.
  • Sofern es sich um eine Matrix IW der Wunschlichtverteilung 6 handelt, weist diese Matrix MW eine Anzahl Spalten MWS und eine Anzahl Zeilen MWZ auf. Sofern es sich um die Matrix IZ der Zielvorrichtung 7 handelt, weist diese eine Anzahl Spalten MZS und eine Anzahl Zeilen MZZ auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass, da die Zielvorrichtung vierundachtzig LEDs aufweist, vierundachtzig Spalten vorliegen. Die Matrix IZ wird weiter zu einem Vektor b umgeformt. Die Matrix IW entspricht der Matrix A.
  • Schließlich werden die Ansteuerwerte 1 der vorliegenden Zielvorrichtung 7 mit Hilfe der Methode der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt nach folgender Gleichung x x = ( A T A ) − 1 A T * b
    Figure DE102018103487A1_0001
  • Sofern es sich möglicherweise um ein überbestimmtes lineares Gleichungssystem handelt, erfolgt eine Auswahl der ermittelten Ansteuerwerte 1, die dem Vektor x zu entnehmen sind. Dabei könnte bspw. der Ansatz verfolgt werden, dass sämtliche negativen Werte zu Null gesetzt werden und sämtliche Werte, welche größer 1 sind zu 1 gesetzt werden. Ebenso könnte auch eine andere Auswahl getroffen werden.
  • Somit liegen nun für die Zielvorrichtung 7, welche dem entsprechenden Scheinwerfer 2; 3 entspricht, und deren einzelnen Lichtquellen, die ihnen zuzuteilenden Ansteuerwerte 1 vor. Diese Ansteuerwerte 1 können schließlich dem Lichtquellenmodul 8 zugeführt werden, mit dessen Hilfe ein den Ansteuerwerten 1 entsprechender Betrieb der Lichtquellen erfolgt.
  • Es können bspw. auch bereits ermittelte Ansteuerwerte von Gesamtlichtverteilungen 9 anderer Scheinwerfer herangezogen und als Wunschlichtverteilung 6 weiterverarbeitet werden. In 3 ist beispielhaft eine zumindest annähernd zur realisierenden Wunschlichtverteilung 6 illustriert.
  • Mit Hilfe der Matrizengleichung werden die einzelnen Ansteuerwerte 1 ermittelt, wobei eine Annäherung der Wunschlichtverteilung 6 unter Beachtung der Überlappung der Lichtverteilungen der einzelnen Lichtquellen und der infolge der Überlappungen auftretenden Querbeeinflussungen ermittelt wird.
  • Die ermittelten Ansteuerwerte 1 können bspw. direkt an das Lichtquellenmodul 8 des entsprechenden Scheinwerfers 2, 3 und/oder anderen Regel- und Steuerungssystemen des Kraftfahrzeugs weitergegeben werden.
  • Die Anzahl der Lichtquelle und/oder die Anzahl Pixel der Zielvorrichtung 7 und die der Wunschlichtverteilung 6 müssen nicht zwangsläufig gleich sein und sind dann mit Hilfe eines Anpassungsverfahrens aneinander anzupassen.
  • Bei dem Anpassungsverfahren wird der Vektor b in eine Matrix B' umgewandelt. Ein Schnittbereich, mit anderen Worten, eine Schnittmenge der Matrix A und der Matrix B' werden ermittelt und die übrigen Randbereich, somit die aus der Schnittmenge fallenden Werte, werden verworfen. Damit die aus der Matrix B' resultierende Matrix B die gleiche Dimension aufweist, wie die Matrix A werden die entsprechenden Matrizenpositionen mit einem Wert Null aufgefüllt. Schließlich wird die Matrix B wieder in den Vektor b umgewandelt, damit sie der vorstehend genannten Matrizengleichung zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Sofern die Ermittlung der Ansteuerwerte 1 off-line erfolgt, d.h. nicht im Fahrbetrieb, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren als on-line bezeichnet werden könnte, können die ermittelten Ansteuerwerte 1 in einem weiteren Durchgang nochmals angepasst werden, sofern die ermittelte Gesamtlichtverteilung 9 als zu mangelhaft angesehen wird. Das bedeutet, dass die ermittelte Gesamtlichtverteilung 9 als Wunschlichtverteilung in das, das erfindungsgemäße Verfahren aufweisende Simulationsprogramm eingelesen wird. Dies kann beliebig oft wiederholt werden. Allerdings ist zu beachten, dass aufgrund der einzelnen Lichtverteilungen grundsätzlich mit einer gewissen Unschärfe der ermittelten Gesamtlichtverteilung 9 zu rechnen ist und eine der Wunschlichtverteilung entsprechenden oder nahezu entsprechenden Gesamtlichtverteilung 9 erst bei einer sehr hohen Anzahl an Lichtquellen, welche einer Reduzierung einer Pixelgröße entspricht, realisierbar ist.
  • Im 4 ist die Gesamtlichtverteilung 9 basierend auf der Wunschlichtverteilung 6 gemäß 3 und einer entsprechenden Zielvorrichtung 7 illustriert. Es ist erkennbar, dass die Wunschlichtverteilung 6 gemäß 3 nicht exakt nachgebildet ist, sie ist mathematisch angenähert. Sofern die Anzahl der in der Zielvorrichtung 7 vorliegenden Pixel gesteigert werden, könnte eine der Wunschlichtverteilung 6 angenäherte Gesamtlichtverteilung 9 erlangt werden.
  • Eine weitere Möglichkeit ist die Homogenität der Gesamtlichtverteilung 9 mathematisch, bspw. in Form eines Vektors zu berücksichtigen. Ebenso besteht die Möglichkeit die thermischen Randbedingungen mathematisch in dem Algorithmus 5 zu berücksichtigen und hier bspw. eine Energieoptimierung durchzuführen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015203889 A1 [0003]
    • DE 102013016904 A1 [0004]
    • DE 102010033351 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zumindest einen Scheinwerfer (2; 3) aufweist, mit dessen Hilfe eine Ausleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Scheinwerfer (2; 3) eine Gesamtlichtverteilung (9) aufweist, bestehend aus einer Vielzahl von Lichtverteilungen von Lichtquellen des Scheinwerfers (2; 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlichtverteilung (9) in Abhängigkeit einer Wunschlichtverteilung (6) und einer Zielvorrichtung (7) des Scheinwerfers (2; 3) mit Hilfe eines Algorithmus (5) erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ansteuerwerte (1) der Lichtquellen zur Herbeiführung der Gesamtlichtverteilung (9) ermittelt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen unterschiedlicher Art sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wunschlichtverteilung (6) und/oder das Zielvorrichtung (7) in einem IES-Format vorliegt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Ansteuerwerte (1) in einem IES-Format vorliegen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Ansteuerwerte (1) an weitere Systemen des Kraftfahrzeugs weiter geleitet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus (5) eine Matrizen- und/oder Vektorenberechnung nutzt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus (5) die Methode der kleinsten Fehlerquadrate nutzt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anpassungsverfahren zur Bestimmung der Ansteuerwerte (1) eingesetzt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlichtverteilung (9) in Abhängigkeit von insbesondere thermischen Randbedingungen der Lichtquellen und/oder gesetzlichen Grenzwerten ermittelt wird.
DE102018103487.3A 2018-02-16 2018-02-16 Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs Active DE102018103487B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018103487.3A DE102018103487B4 (de) 2018-02-16 2018-02-16 Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018103487.3A DE102018103487B4 (de) 2018-02-16 2018-02-16 Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018103487A1 true DE102018103487A1 (de) 2019-08-22
DE102018103487B4 DE102018103487B4 (de) 2019-10-10

Family

ID=67482000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018103487.3A Active DE102018103487B4 (de) 2018-02-16 2018-02-16 Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018103487B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021115771A1 (de) 2021-06-18 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Matrix-Scheinwerfersystems eines Fahrzeugs und Matrix-Scheinwerfersystem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021124054A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren, System und Computerprogrammprodukt zum Speichern von Lichtverteilungen eines Matrixscheinwerfersystems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050111231A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Crodian James R. Light controller
DE102010033351A1 (de) 2010-08-04 2012-02-09 Audi Ag Verfahren zur Kalibrierung eines wenigstens einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs ansteuernden Fahrzeugsystems
DE102013016904A1 (de) 2013-10-11 2014-07-10 Daimler Ag Leuchteinheit für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit
DE102015203889A1 (de) 2015-03-04 2016-09-08 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Kalibrierung einer Beleuchtungsvorrichtung
DE102016009459A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-08 Daimler Ag Verfahren zur Bestimmung von Steuerparametern für Lichtquellen eines Fahrzeugscheinwerfers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050111231A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Crodian James R. Light controller
DE102010033351A1 (de) 2010-08-04 2012-02-09 Audi Ag Verfahren zur Kalibrierung eines wenigstens einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs ansteuernden Fahrzeugsystems
DE102013016904A1 (de) 2013-10-11 2014-07-10 Daimler Ag Leuchteinheit für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit
DE102015203889A1 (de) 2015-03-04 2016-09-08 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Kalibrierung einer Beleuchtungsvorrichtung
DE102016009459A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-08 Daimler Ag Verfahren zur Bestimmung von Steuerparametern für Lichtquellen eines Fahrzeugscheinwerfers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021115771A1 (de) 2021-06-18 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Matrix-Scheinwerfersystems eines Fahrzeugs und Matrix-Scheinwerfersystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018103487B4 (de) 2019-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112018005052T5 (de) Integrierter adaptives-fahrlicht-automobilscheinwerfer und kalibrierungsverfahren
DE102018204424B3 (de) Verfahren zum Kalibrieren einer Position eines Matrix-Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102016210147A1 (de) Steuern eines eine steuerbare Lichtquelle und eine Optikeinheit aufweisenden Scheinwerfers
EP2057503A1 (de) Led-modul
DE102015207432A1 (de) Ausleuchtungs-Steuerungssystem
EP3308615B1 (de) Verfahren zur positionsgenauen bestückung eines schaltungsträgers
DE102013001274A1 (de) Verfahren zur Steuerung mehrerer unabhängig voneinander aktivierbarer Dioden in einem Scheinwerfer
WO2016113225A1 (de) Verfahren zum anordnen eines smd-halbleiterlichtquellenbauteils einer beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugs
DE102018103487B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102012022282B4 (de) 1 - 13Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren der Hell-Dunkel-Grenze einer Gesamtlichtverteilung zumindest einer Lichtfunktion einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug
EP3382271B1 (de) Vorrichtung zur anpassung der bestrahlungsstärke
DE102016106649A1 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP3467374B1 (de) Fahrzeugscheinwerfer
DE102015219211A1 (de) Lichtmodul für eine Kfz-Beleuchtungseinrichtung
DE102007050374A1 (de) Fahrzeugscheinwerfer und Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugscheinwerfers
DE102012214637A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung einer Leuchtcharakteristik eines Scheinwerfers und Scheinwerfersystem
WO2017059940A1 (de) Verfahren zum betrieb einer leuchteinheit und leuchteinheit
DE102017206274A1 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Gesamtlichtverteilung eines Kraftfahrzeugs sowie Fernlichtmodul, Scheinwerfer und Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
DE102015012816A1 (de) Verfahren zum Kalibrieren eines Laserscheinwerfers in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102018103262B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102012219707A1 (de) Verfahren zur Steuerung des Lichtmoduls eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
EP3159214B1 (de) Verfahren zum betreiben eines scheinwerfers eines kraftfahrzeugs
DE102013113972B4 (de) Adaptive Beleuchtungsvorrichtung für Hochgeschwindigkeitsbildaufzeichnungen und Verfahren zur Kalibrierung einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung
WO2019038077A1 (de) Verfahren zur ansteuerung mindestens eines lichtmoduls einer leuchteinheit, leuchteinheit, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium
DE102015216362A1 (de) Kommunizierende Scheinwerfer mehrerer Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final