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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines fehlerhaften Einzelbildes aus mehreren Einzelbildern zur Ansteuerung einer Scheinwerfereinrichtung, die ein Pixellichtsystem aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Testvorrichtung zum Erkennen eines fehlerhaften Einzelbildes aus mehreren Einzelbildern zur Ansteuerung einer Scheinwerfereinrichtung mit einem Pixellichtsystem.
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Zur Ansteuerung hochauflösender Scheinwerfereinrichtungen werden oft in Echtzeit Bilder mit Auflösung größer als eine Million Pixel erzeugt. Dabei können diese Scheinwerfereinrichtungen hochauflösende Animationen darstellen, welche sich aus mehreren zusammenhängenden Einzelbildern zusammensetzen. In die erzeugten Einzelbilder können mehrere hundert Parameter einfließen. Ist dabei ein Einzelbild fehlerhaft (Fehler-Frame) kann dies zu einem Aufblitzen des Scheinwerfers führen. Das heißt innerhalb des Bilddatenstroms können fehlerhafte Einzelbilder zu einer Fehlfunktion beziehungsweise zu einem Aufblitzen des Scheinwerfers führen. Es ist vorteilhaft solche fehlerhaften Einzelbilder mithilfe eines geeigneten Testverfahrens zu erkennen.
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Die Druckschrift
DE 10 2010 049 047 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung eines lichttechnischen Fahrassistenzsystems. Dabei wird ein Fahrzeug vor einem Körper positioniert und eine Leuchte des Fahrzeugs auf diesen Körper gerichtet. Durch Verstellen der Leuchte in horizontaler und vertikaler Richtung in mehreren Winkelpositionen werden Helligkeitsverteilungen mittels einer Bilderfassungseinheit aufgenommen. Aus den aufgenommenen Helligkeitsverteilungen werden Abstand und Winkelversatz sowie Position des Körpers und Ist-Werte der Winkelpositionen berechnet. Diese Ist-Werte werden mit voreingestellten Soll-Werten verglichen und eine Einstellempfehlung zur Minimierung eine Differenz zwischen Soll- und Ist-Werten wird ausgegeben.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2008 025 530 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Prüfung der Funktion einer Leuchteinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Dazu wird mithilfe einer Bilderfassungseinheit ein Leuchtbild aufgenommen. Das aufgenommene Leuchtbild wird mit einem vorgegebenen Referenzbild verglichen. Dabei kann eine Störung der Leuchteinrichtung festgestellt werden, wenn der Vergleich eine Abweichung ergibt. Die Leuchteinrichtung kann insbesondere eine fahrzeugaußenseitige Leuchteinrichtung sein.
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Die vorgenannten Druckschriften geben keine Hinweise, wie fehlerhafte Einzelbilder innerhalb eines Bilddatenstroms zuverlässig erkannt werden können. Nach dem heutigen Stand der Technik müssen alle Einzelbilder mit unabhängig generierten Bilddaten verglichen werden. Diese Referenzbilder müssen durch eine optische Kontrolle manuell klassifiziert beziehungsweise als korrekt eingestuft werden. Eine derartige Qualitätssicherung kann jedoch mit einem hohen Zeit- beziehungsweise Rechenaufwand verbunden sein. Dies kann für eine effiziente Ansteuerung hochauflösender Scheinwerfereinrichtungen hinderlich sein.
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Die Übersetzung der europäischen Patentschrift
DE 698 26 823 T2 beschreibt ein Verfahren zur Videocodierung mit variabler Bitrate. Dieses Verfahren beinhaltet einen sich wiederholenden Prozess, der einen ersten Analyseschritt umfasst zum Codieren eines Bitstromes entsprechend einer Bildsequenz mit einer konstanten Quantisierungsschrittgröße. Dieses Verfahren umfasst ferner einen zweiten Produktionsschritt zum Vorhersagen einer Quantisierungs-schrittgröße, welche zum Codieren des Bitstroms entsprechend einer vorbestimmten Zielbitrate verwendet werden soll.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2011 109 440 A1 beschreibt ein Verfahren zum Justieren und/oder Kalibrieren zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs. Mithilfe einer Erfassungseinheit werden Bilder einer vor dem Fahrzeug befindlichen und mittels des zumindest einen Scheinwerfers beleuchteten Fahrzeugumgebung erfasst. Die Bilder werden dabei pixelweise ausgelesen und unter Beibehaltung einer Zeilen- und/oder Spalteninformation eine Matrixstruktur ermittelt, in welcher Horizontale und/oder Vertikale einer Hell-Dunkel-Grenze und eine Abweichung der Hell-Dunkel-Grenze von einem vorgegebenen Sollwert ermittelt werden. Anhand dieser ermittelten Abweichung wird der Scheinwerfer kalibriert bzw. justiert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, womit ein fehlerhaftes Einzelbild von mehreren Einzelbildern, die eine zusammenhängende Bildsequenz bilden, erkannt werden kann. Ebenso soll eine entsprechende Testvorrichtung und ein entsprechendes Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche dieser Anmeldung gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Erkennen eines fehlerhaften Einzelbildes aus mehreren Einzelbildern zur Ansteuerung einer Scheinwerfereinrichtung vor, die ein Pixellichtsystem aufweist. Dazu werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt. In einem ersten Schritt a werden mehrere Einzelbilder mittels einer Bilderzeugungseinheit aus vorgegebenen Bildeingangsdaten erzeugt, wobei die mehreren Einzelbilder eine zusammenhängende Bildsequenz bilden. Die vorgegebenen Bildeingangsdaten können beispielsweise Koordinaten, Informationen zu darzustellenden Objekten, zeitlicher Verlauf der Darstellung der abzubildenden Objekte, Farbinformationen sowie eine semantische Information beinhalten. Die Bildeingangsdaten werden vorzugsweise über ein Feldbus-System (CAN-Bus, FlexRay-Bus, Ethernet-Bus) übertragen. Bei hohen Datenraten wird vorzugsweise ein LVDS (Low Voltage Differential Signaling) Standard oder Ethernet zur Datenübertragung eingesetzt.
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In einem Schritt b wird ein Korrelationskoeffizient für ein zu untersuchendes Einzelbild der mehreren Einzelbilder berechnet, wobei mindestens ein weiteres Einzelbild der mehreren Einzelbilder vor dem zu untersuchenden Einzelbild und/oder mindestens ein weiteres Einzelbild der mehreren Einzelbilder nach dem zu untersuchenden Einzelbild in der Bildsequenz zum Berechnen des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt werden. Dies bedeutet, dass aus den mehreren Einzelbildern zumindest ein Einzelbild ausgewählt wird, welches näher untersucht werden soll. Dieses Einzelbild wird als zu untersuchendes Einzelbild bezeichnet. Die Prüfung des zu untersuchenden Einzelbildes erfolgt durch Berechnung eines Korrelationskoeffizienten. Dazu muss neben dem zu untersuchenden Einzelbild mindestens ein weiteres Einzelbild zur Berechnung herangezogen werden. Dieses weitere Einzelbild kann in der Bildsequenz vor dem zu untersuchenden Einzelbild als auch nach dem zu untersuchenden Einzelbild angeordnet sein. Vorzugsweise werden mehrere Einzelbilder vor dem zu untersuchenden Einzelbild und sowohl mehrere Einzelbilder nach dem zu untersuchenden Einzelbild zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt. Der Korrelationskoeffizient wird oft auch als Korrelationswert bezeichnet. Dabei können unterschiedliche Funktionen zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten eingesetzt werden. Dazu kann beispielsweise die Berechnung einer Standardabweichung und einer Kovarianz durchgeführt werden.
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Zudem kann die Berechnung des Korrelationskoeffizienten stark abweichende Einzelbilder bei der Berechnung des Korrelationskoeffizienten ausschließen. Dies wäre dann zum Beispiel unter Umständen sinnvoll, wenn bestimmte Einzelbilder statistisch extrem stark abweichen würden. Der Korrelationskoeffizient weist in der Regel einen Wert zwischen -1 und +1 auf. Beträgt der Korrelationskoeffizient genau 1 so würde dies bei der üblichen Definition des Korrelationskoeffizienten eine perfekte positive Korrelation darstellen. Bei einem Korrelationskoeffizienten von -1 wäre in diesem Fall das zu untersuchende Einzelbild negativ mit den anderen korreliert. Ein Korrelationskoeffizient von 0 bedeutet tendenziell, dass keine oder nur wenig Korrelation vorhanden ist.
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In einem Schritt c wird der berechnete Korrelationskoeffizient für das zu untersuchende Einzelbild mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen, womit das fehlerhafte Einzelbild erkannt wird. Dabei wird der vorgegebene Schwellenwert in Abhängigkeit von den vorgegebenen Bildeingangsdaten ermittelt. Der vorgegebene Schwellenwert kann insbesondere von den Bildeingangsdaten abhängig sein. Soll beispielsweise ein animiertes Routenlicht oder ein animierter Abbiegepfeil dargestellt werden, so ist es sogar gewünscht, dass die Einzelbilder in ihrem Verlauf in der Bildsequenz eine bestimmte Änderung aufweisen. Schließlich wird zur Ansteuerung der Scheinwerfereinrichtung in Abhängigkeit von dem Vergleichen ein Steuersignal erzeugt.
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Bei einem Abbiegepfeil beispielsweise solle die Animation auf einer aktuellen Fahrspur starten und auf einer Zielfahrspur enden. Die zugrundeliegenden Einzelbilder müssen sich sogar in diesem Fall untereinander unterscheiden. Diese Tatsache kann mit einem entsprechenden vorgegebenen Schwellenwert berücksichtigt werden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der vorgegebene Schwellenwert bereits bei dem Berechnen des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt wird. In diesem Fall würden die gewünschten Änderungen bereits beim Berechnen des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt werden. Abweichungen, die jedoch über den Schwellenwert hinausgehen, würden das zu untersuchende Einzelbild als fehlerhaftes Einzelbild klassifizieren. Somit kann ein einzelnes Einzelbild aus der Bildsequenz untersucht werden und dabei können einzelne fehlerhafte Einzelbilder ermittelt werden. Mit einem Übereinstimmungsmaß in Form des Korrelationskoeffizienten ergibt sich eine Aussage, wie gut das untersuchte Einzelbild in die Bildsequenz passt.
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Die Erfindung sieht vor, dass in Abhängigkeit von dem Vergleichen ein Steuersignal zur Ansteuerung der Scheinwerfereinrichtung erzeugt wird. Die Scheinwerfereinrichtung weist ein Pixellichtsystem auf, welches insbesondere ein hochauflösendes Pixelsystem ist. Dies bedeutet, dass das Pixellichtsystem mehrere hunderttausend einzeln verstellbare Segmente aufweisen kann, die eine individuelle Ansteuerung erlauben. Diese Segmente sind häufig in Form von Microspiegeln ausgeführt. Das Pixellichtsystem weist insbesondere einen DMD-Spiegel auf, wobei der DMD-Spiegel mehrere Microspiegel aufweisen kann. Dadurch, dass jeder dieser einzelnen Microspiegel individuell angesteuert beziehungsweise beleuchtet werden kann, können verschiedene Lichtmuster beziehungsweise Animationen erzeugt werden. Die einzelnen Microspiegel, können vor allem die die einzelnen Pixel für die individuelle Ansteuerung abbilden. Dabei kann insbesondere ein einzelner Microspiegel angesteuert, das heißt seine Position individuell verstellt werden. Bei einer entsprechend hohen Anzahl von Microspiegeln spricht man oft von Pixellichtsystemen, die auch als hochauflösendes Scheinwerfersystem beziehungsweise hochauflösende Scheinwerfereinrichtung bezeichnet werden. Auch der Begriff LED-Matrix-Pixellichtsystem ist in diesem Zusammenhang gebräuchlich. Hochauflösende Scheinwerfereinrichtungen können beispielsweise mehrere hunderttausend oder sogar mehr als eine Million Microspiegel aufweisen. Wird nun anhand des berechneten Korrelationskoeffizienten ein fehlerhaftes Einzelbild festgestellt, so sieht diese Variante der Erfindung vor, dass diese Information durch ein entsprechendes Steuersignal zur Ansteuerung der Scheinwerfereinrichtung berücksichtigt wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer Erkennung eines fehlerhaften Einzelbildes dieses betreffende Einzelbild ausgeblendet wird. In diesem Fall würde das fehlerhafte Einzelbild bei der Ausführung der darzustellenden zusammenhängenden Bildsequenz einfach übersprungen werden. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Steuersignal erzeugt wird, welches das fehlerhafte Einzelbild korrigiert, soweit dies möglich ist. Somit kann ein fehlerhaftes Einzelbild nicht nur zuverlässig erkannt werden, sondern eine hochauflösende Scheinwerfereinrichtung auch effizienter betrieben werden.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht vor, dass zum Erkennen des fehlerhaften Einzelbildes eine semantische Information der vorgegebenen Bildeingangsdaten berücksichtigt wird. Bestimmte Änderungen in den Einzelbildern sind häufig durchaus erwünscht. Änderungen in den Einzelbildern, die auf gewünschten Änderungen basieren, sollten nicht dazu führen, dass ein Einzelbild als fehlerhaft erkannt wird. Durch Berücksichtigen einer semantischen Information der vorgegebenen Bildeingangsdaten kann dies erreicht werden. Beinhalten die Bildeingangsdaten beispielsweise eine gewünschte Änderung mit einer Richtungsangabe, so kann dies bei dem Berechnen des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt werden. So kann beispielsweise für die Abweichung in Richtung der gewünschten Änderung ein anderer vorgegebener Schwellenwert vorgesehen sein, als bei einer Abweichung in die entgegengesetzte Richtung. Soll beispielsweise ein Abbiegepfeil nach rechts dargestellt werden, so ist ein sich nach rechts entwickelnder Pfeil als Animation vorgesehen. Aus diesem Grund wird in diesem Beispiel für die Darstellung des Pfeils in die rechte Richtung ein relativ hoher Schwellenwert vorgegeben werden.
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Betreffend die linke Richtung jedoch könnte ein anderer deutlich geringerer Schwellenwert vorgegeben werden. Zeigt zum Beispiel ein Einzelbild einen sich nach links entwickelnden Pfeil, so könnte dieses Einzelbild als fehlerhaft klassifiziert werden, auch wenn die Änderung nur sehr geringfügig sein sollte. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, indem der Schwellenwert für Pfeile nach links deutlich geringer ist. In diesem Beispiel werden Pfeile nach rechts anders gewertet als Pfeile nach links. In diesem Fall beeinflusst eine semantische Information der vorgegebenen Bildeingangsdaten den vorgegebenen Schwellenwert. Somit kann erreicht werden, dass gewünschte Änderungen vollzogen werden und ein korrektes zu untersuchendes Einzelbild nicht fälschlicherweise als fehlerhaftes Einzelbild klassifiziert wird. Die Fehleranfälligkeit der Erkennung eines fehlerhaften Einzelbildes kann so deutlich reduziert werden. Somit kann verhindert werden, dass ein Einzelbild fälschlicherweise als fehlerhaft klassifiziert wird oder ein fehlerhaftes Einzelbild gar nicht erkannt wird.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht vor, dass genau ein, zwei oder drei Einzelbilder vor und nach dem untersuchenden Einzelbild für das Berechnen des Korrelationskoeffizienten verwendet werden. In der Regel soll für das Berechnen des Korrelationskoeffizienten ein einheitliches Schema vorgegeben werden. Je nach Kapazität der digitalen Ressourcen können drei oder auch weniger Einzelbilder vor und nach dem zu untersuchenden Einzelbild für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt werden. So können für jedes zu untersuchende Einzelbild beispielsweise genau drei vorherige und drei nachfolgende Einzelbilder für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt werden. Für „Randbilder“ am Ende der Bildsequenz müsste natürlich eine andere Lösung gefunden werden. Die Berechnung des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt in dieser Variante die drei Einzelbilder vor und nach dem zu untersuchenden Einzelbild und vergleicht diese Einzelbilder mit dem aktuellen Bild. Damit kann das Testverfahren zur Erkennung von Fehlerframes bei hochauflösenden Scheinwerfern standardisiert werden.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht vor, dass zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten für das zu untersuchende Einzelbild alternativ oder zusätzlich zu dem weiteren Einzelbild ein auf einem der mehreren Einzelbilder basierendes projiziertes Einzelbild, welches von einer Kamera aufgenommen wird, berücksichtigt wird. Das heißt in dieser Variante der Erfindung können die jeweiligen Einzelbilder nicht nur von der Bildererzeugungseinheit stammen, sondern anstelle dessen von einer Kamera aufgenommen worden sein. Dabei erfasst die Kamera insbesondere ein projiziertes Einzelbild, welches auf den vorgegebenen Bildeingangsdaten basiert. Beispielsweise können die Einzelbilder nach der Erzeugung durch die Bilderzeugungseinheit mittels hochauflösender Scheinwerfer auf eine Projektionsfläche projiziert werden. Eine Kamera kann auf dieser Projektionsfläche dargestellter Bilder weitere Einzelbilder aufnehmen. Das zu untersuchende Einzelbild wird in der Regel unmittelbar nach der Bilderzeugungseinheit abgegriffen, kann aber auch mittels der Kamera gewonnen werden.
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Die weiteren Einzelbilder, die zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten verwendet werden, können ebenfalls unmittelbar nach der Bilderzeugungseinheit abgegriffen werden oder alternativ beziehungsweise zusätzlich mithilfe der Kamera gewonnen werden. Die von der Kamera gewonnenen weiteren Einzelbilder zeigen dabei insbesondere Einzelbilder, welche von den hochauflösenden Scheinwerfern generiert wurden. Wird beispielsweise bei einem Einzelbild, welches von der Kamera erfasst wurde, ein Fehler entdeckt, der jedoch nicht unmittelbar nach der Bilderzeugungseinheit aufgetreten ist, so ist dies ein Hinweis darauf, dass bei dem hochauflösenden Scheinwerfer beziehungsweise der Scheinwerfereinrichtung ein Defekt vorliegen könnte. Somit kann das Testverfahren weiter verfeinert und präzisiert werden.
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Die Erfindung sieht vor, dass der vorgegebene Schwellenwert in Abhängigkeit von den vorgegebenen Bildeingangsdaten ermittelt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Schwellenwert sich an der Auflösung beziehungsweise Genauigkeit der Bildeingangsdaten orientiert. Je genauer und präziser die Bildeingangsdaten vorliegen, desto geringer könnte der Schwellenwert gewählt werden, bei vergleichsweise ungenauen oder unscharfen Bildeingangsdaten kann ein größerer Schwellenwert hilfreich sein, um Fehlmeldungen zu vermeiden oder zu reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Testvorrichtung zum Erkennen eines fehlerhaften Einzelbildes aus mehreren Einzelbildern zur Ansteuerung einer Scheinwerfereinrichtung. Die Scheinwerfereinrichtung weist dabei eine Bilderzeugungseinheit auf, die eine erste Schnittstelle zum Empfangen von Bildeingangsdaten und eine zweite Schnittstelle zum Ausgeben eines Einzelbildes aufweist. Dabei ist die Bilderzeugungseinheit ausgestaltet, aus den Bildeingangsdaten mehrere Einzelbilder für die zusammenhängende Bildsequenz zu erzeugen. Zudem weist die Testvorrichtung eine Auswerteeinheit auf, die ausgebildet ist, einen Korrelationskoeffizienten für ein zu untersuchendes Einzelbild der mehreren Einzelbilder zu berechnen. Dazu wird mindestens ein weiteres Einzelbild der mehreren Einzelbilder vor dem zu untersuchenden Einzelbild und/oder mindestens ein weiteres Einzelbild der mehreren Einzelbilder nach dem zu untersuchenden Einzelbild in der Bildsequenz zum Berechnen des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt. Die Auswerteeinheit ist ferner ausgebildet, den berechneten Korrelationskoeffizient für das zu untersuchende Einzelbild mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen, womit das fehlerhafte Einzelbild erkannt wird.
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Die Auswerteeinheit greift dazu insbesondere auf einen Bilddatenstrom zu, der durch die Bilderzeugungseinheit generiert wird. Dieser Bilddatenstrom wird vorzugsweise über ein Hochgeschwindigkeits-Bussystem übertragen. Auf diesen Hochgeschwindigkeitsbus kann die Auswerteeinheit vorzugsweise zugreifen, um diese generierten Bilddaten (die erzeugten Einzelbilder) für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten zu verwenden. Die genannten Vorteile der bereits beschriebenen Varianten gelten sinngemäß für die Testvorrichtung.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht eine Testvorrichtung mit einer Scheinwerfereinrichtung, die ein Pixellichtsystem und einen hochauflösenden Scheinwerfer aufweist, sowie einer Kamera vor, die ausgebildet ist, eines auf einer Projektionsfläche dargestellten Einzelbildes zu erfassen. Dabei ist die Auswerteeinheit ausgebildet, zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten für das zu untersuchende Einzelbild alternativ oder zusätzlich zu dem weiteren Einzelbild ein auf einem der mehreren Einzelbilder basierendes projiziertes Einzelbild, welches von der Kamera aufgenommen wird, zu berücksichtigen. Dies bedeutet insbesondere, dass das weitere Einzelbild, welches beispielsweise mittels eines Scheinwerfers generiert wurde, von der Kamera erfasst und erzeugt werden kann. Das heißt insbesondere, dass das zu untersuchende Einzelbild unmittelbar nach der Bilderzeugungseinheit abgegriffen werden kann und mit einem weiteren Einzelbild, welches von der Kamera erfasst wird, verglichen werden kann. Das zu untersuchende Einzelbild kann dabei mit mehreren weiteren Einzelbildern verglichen werden. Von diesen mehreren weiteren Einzelbildern kann ein Einzelbild oder mehrere davon von der Kamera bereitgestellt werden. Dies ermöglicht eine zusätzliche Überprüfung der Scheinwerfereinrichtung. Werden beispielsweise bei Einzelbildern, welche von der Kamera erfasst werden, statistische Ausreißer festgestellt, so deutet dies eventuell auf einen Fehler bei dem hochauflösenden Scheinwerfer hin. Somit kann das Testverfahren weiter präzisiert werden und im Idealfall kann im Falle eines fehlerhaften Einzelbildes sogar die genaue Ursache erkannt werden. Eine Reparatur der hochauflösenden Scheinwerfereinrichtung kann so unter Umständen leichter durchgeführt werden.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht eine Testvorrichtung vor, wobei die erste Schnittstelle der Bilderzeugungseinheit an ein Feldbus-System und die zweite Schnittstelle der Bilderzeugungseinheit an ein Hochgeschwindigkeits-Bussystem angeschlossen ist. Die vorgegebenen Bildeingangsdaten sind in der Regel keine hochauflösenden Daten und somit weisen die übertragenen Daten an der ersten Schnittstelle der Bilderzeugungseinheit in der Regel eine geringere Datendichte auf als bei den Einzelbildern, welche insbesondere hochauflösend generiert werden. Da die Einzelbilder in der Regel hochauflösend ausgeführt sind, ergibt sich der Bedarf einer schnellen Datenübertragung. Dies wird in dieser Variante der Erfindung mittels eines Hochgeschwindigkeits-Bussystems erreicht. Das Hochgeschwindigkeits-Bussystem ist insbesondere als eine LVDS-Schnittstelle ausgeführt. Somit können hochauflösende Bilder rasch von der Bilderzeugungseinheit zu dem hochauflösenden Scheinwerfer übertragen werden.
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Zu der Erfindung gehört die Auswerteeinheit für die Testvorrichtung. Die tiefe Auswerteeinheit kann eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Eine weitere Variante dieser Erfindung sieht ein Kraftfahrzeug mit einer Testvorrichtung vor. Verfügt ein Kraftfahrzeug über eine erfindungsgemäße Testvorrichtung, so kann vermieden werden, dass bei der Darstellung von Lichtverteilungen oder Lichtanimationen fehlerhafte Einzelbilder zu einer verzerrten Darstellung führen. Damit können Irritationen anderer Verkehrsteilnehmer vermindert werden. Die Lichtfunktionen der Scheinwerfereinrichtung des Kraftfahrzeugs können während des Betriebs des Kraftfahrzeugs zuverlässig überprüft werden. Fehlerhafte Einzelbilder können erkannt werden und eine entsprechende Ansteuerung der Scheinwerfereinrichtung kann ermöglicht werden. Zum Beispiel können fehlerhafte Einzelbilder ausgeblendet werden. Somit können fehlerhaft dargestellte Lichtanimationen rechtzeitig erkannt werden, was im besten Fall dazu führt, dass keine falsche Lichtanimation dargestellt wird. Dies trägt auch dazu bei, die Verkehrssicherheit aufrechtzuerhalten beziehungsweise zu erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten einzigen Figur näher erläutert.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen. Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Darin zeigt die einzige Figur einen schematischen Testaufbau einer Scheinwerfereinrichtung mit einer Auswerteeinheit zum Erkennen eines fehlerhaften Einzelbildes.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die einzige Figur zeigt beispielhaft eine Scheinwerfereinrichtung 20, die ein Pixellichtsystem 19 mit mehreren Komponenten aufweist. Zu dem Pixellichtsystem 19 gehört gemäß der einzigen Figur eine Bilderzeugungseinheit 14, welche über einen Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 mit jeweils zwei Scheinwerfern 16 verbunden ist. Die Bilderzeugungseinheit 14 weist dabei insbesondere zwei unterschiedliche Schnittstellen auf. Die erste Schnittstelle ist an ein Feldbus-System (11, 12, 13) angeschlossen. Das Feldbus-System (11, 12, 13) kann insbesondere gemäß der einzigen Figur einen CAN-Bus 11, einen FlexRay-Bus 12 sowie einen Ethernet-Bus 13 aufweisen. Diese drei unterschiedlichen Bussysteme bilden das Feldbus-System. Dieses Feldbus-System (11, 12, 13) ist vorzugsweise an der ersten Schnittstelle der Bilderzeugungseinheit 14 angeschlossen. Die zweite Schnittstelle der Bilderzeugungseinheit 14 ist vorzugsweise an ein Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 angeschlossen.
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Das Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 ist insbesondere als LVDS-Datenübertragung ausgebildet. LVDS steht für „Low Voltage Differential Signaling“ und beschreibt einen Schnittstellen-Standard für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen. Der LVDS-Standard kommt insbesondere deswegen zum Einsatz, da von der Bilderzeugungseinheit 14 hochauflösende Einzelbilder zu den hochauflösenden Scheinwerfern 16 übertragen werden sollen. Dazu ist insbesondere eine entsprechende Hochleistungsdatenübertragung möglich, welche zum Beispiel mit dem LVDS-Standard erreicht werden kann. Die Scheinwerfereinrichtung 20 weist zudem eine Auswerteeinheit 10 auf. Diese Auswerteeinheit 10 kann mehrere Einzelbilder an der zweiten Schnittstelle beziehungsweise am Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 abgreifen. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit 10 zusätzlich weitere Einzelbilder von einer Kamera 18 beziehen. Die Kamera 18 kann Einzelbilder erfassen, welche durch die hochauflösenden Scheinwerfer 16 auf einer Projektionsfläche 17 dargestellt werden. Dies bedeutet, dass die Auswerteeinheit 10 Einzelbilder zum einen am Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 abgreifen kann und/oder Einzelbilder von der Kamera 18 beziehen kann. Die von der Kamera 18 erfassten Bilder stellen dabei Einzelbilder dar, welche von den hochauflösenden Scheinwerfern 16 auf der Projektionsfläche 17 dargestellt werden.
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Die Auswerteeinheit 10 kann nun ein einzelnes Einzelbild bewerten, indem zu dem zu untersuchenden Einzelbild ein Korrelationskoeffizient berechnet wird. Dazu werden neben dem zu untersuchenden Einzelbild auch weitere Einzelbilder herangezogen. Diese weiteren Einzelbilder können entweder ebenfalls vom Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 stammen oder von der Kamera 18 bereitgestellt werden. Ebenso ist eine Kombination der weiteren Einzelbilder aus dem Hochgeschwindigkeits-Bussystem 15 mit Einzelbildern, die von der Kamera 18 bereitgestellt werden, möglich. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 10 stets genau drei Einzelbilder vor dem zu untersuchenden Einzelbild und genau drei Einzelbilder nach dem zu untersuchenden Einzelbild für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten berücksichtigt. Überschreitet der berechnete Korrelationskoeffizient einen vorgegebenen Schwellenwert, so wird dies als Indiz für ein fehlerhaftes Einzelbild gewertet. Dabei kann der vorgegebene Schwellenwert von den Bildeingangsdaten abhängig sein.
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Soll beispielsweise bei einem fahrenden Kraftfahrzeug die aktuelle Fahrbahn beziehungsweise aktuelle Fahrspur mittels eines Spurlichts ausgeleuchtet werden, so wird in der Bilderzeugungseinheit 14 eine entsprechende Lichtverteilung berechnet. Die dazugehörigen Einzelbilder können von der Auswerteeinheit 10 überprüft werden. Würde beispielsweise ein Einzelbild vorsehen, dass eine benachbarte Fahrspur ausgeleuchtet werden soll, so würde dies durch einen entsprechenden abweichenden Korrelationskoeffizienten auffallen. In diesem Fall würde der berechnete Korrelationskoeffizient den vorgegebenen Schwellenwert überschreiten und somit kann die Auswerteeinheit 10 dieses betreffende zu untersuchende Einzelbild, welches eine andere Fahrspur beleuchten will, als fehlerhaftes Einzelbild erkennen. Wird das fehlerhafte Einzelbild bereits bei der Übertragung zu dem hochauflösenden Scheinwerfer 16 festgestellt, so kann dies ein Indiz für eine fehlerhafte Bilderzeugung sein. Betrifft das fehlerhaft erkannte Einzelbild ein von der Kamera 18 erzeugtes Bild, so kann dies auf eine Fehlfunktion der hochauflösenden Scheinwerfer 16 hindeuten. Damit kann eine Fehlerdetektion der Scheinwerfereinrichtung 20 erleichtert werden.
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Soll anstelle des Spurlichts beispielsweise ein Routenlicht erzeugt werden, so ist vorgesehen, dass ein Lichtstreifen von einer aktuell befahrenen Fahrspur zu einer benachbarten Fahrspur führt. In diesem Fall ist also vorgesehen, dass zwei Fahrspuren durch eine Art Lichtteppich beleuchtet werden sollen. In diesem Fall ist es geradezu erwünscht, dass die jeweiligen Einzelbilder in der zusammenhängenden Bildsequenz eine Veränderung aufzeigen. Diese gewünschte Veränderung kann durch einen entsprechenden Schwellenwert berücksichtigt werden. Zusätzlich kann auch ein semantischer Inhalt vorgegeben werden. Soll beispielsweise ausgehend von einer aktuellen Fahrspur die rechte Fahrspur beleuchtet werden, so kann als semantischer Inhalt „rechte Fahrspur beleuchten“ vorgegeben werden. In diesem Fall kann betreffend die Ausleuchtung nach rechts ein anderer Schwellenwert vorgesehen sein als für eine Ausleuchtung in Richtung der linken Fahrspur. Sollte ein Einzelbild eine kleine Ausleuchtung in Richtung der linken Fahrspur zeigen, so könnte dies bereits durch einen entsprechenden niedrigen zweiten Schwellenwert berücksichtigt werden. Ein erster Schwellenwert würde dabei eine gewisse Ausleuchtung nach rechts tolerieren. Somit kann durch Berücksichtigung einer semantischen Information beziehungsweise durch das Anwenden mehrerer unterschiedlicher Schwellenwerte die Effizienz bei der Erkennung von fehlerhaften Einzelbildern zusätzlich gesteigert werden.
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In der Regel ist es jedoch ausreichend, nur durch die Betrachtung der jeweiligen Einzelbilder fehlerhafte Ausreißer im Bilddatenstrom zu erkennen und in den meisten Fällen ist es nicht nötig, eine semantische Bewertung der Bilder durchzuführen. Das heißt eine Bewertung der Eingangsdaten ist in vielen Fällen nicht notwendig. Damit können fehlerhafte Einzelbilder zuverlässig auch ohne Referenzbilder erkannt werden und es muss keine manuelle optische Kontrolle erfolgen. Einzelne fehlerhafte Bilder beziehungsweise Fehler-Frames können zuverlässig ermittelt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass die Scheinwerfereinrichtung 20 beziehungsweise die hochauflösenden Scheinwerfer 16 keine fehlerhaften Lichtverteilungen darstellen. Ein Aufblitzen kann so vermieden werden. Dies kann dabei helfen, Irritationen anderer Verkehrsteilnehmer zu vermindern, was zusätzlich die Verkehrssicherheit erhöhen kann.
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Die hochauflösenden Scheinwerfer 16 können insbesondere mehrere hunderttausend Digital Mirror Devices aufweisen. Diese Spiegel sind auch als Microspiegel bekannt. Da in der Regel jeder dieser Microspiegel individuell angesteuert werden kann, können spezielle hochauflösende Lichtverteilungen generiert werden. Zusätzlich kann die Testvorrichtung mittels Einzelbilder von der Kamera 18 regelmäßig überprüfen, ob die Scheinwerfereinrichtung 20 korrekt funktioniert.
