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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung einer eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweisenden Beleuchtungsvorrichtung gemäß den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiges Verfahren wird von der Anmelderin zur Entwicklung und Implementierung von Lichtanimationen auf Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt.
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Konkret wird bei dem Verfahren zunächst eine zweidimensionale Steuertabelle erstellt, in deren Spalten einerseits die betreffenden Leuchtdioden-Adressen der Beleuchtungsvorrichtung und in dessen Zeilen andrerseits die Zeitpunkte der Lichtanimation aufgetragen sind.
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Jedem Wert der Tabelle wird dann, je nach gewünschter Lichtanimation, ein bestimmter Helligkeits- beziehungsweise Bestromungs- oder Dimmwert einer Leuchtdiode zugeordnet. Üblich ist diese Vorgehensweise beispielsweise bei der Entwicklung von Lichtanimationen für Fahrtrichtungsanzeiger (sogenanntes Wischblinken). Diese Vorgehensweise ist allerdings nur für Entwicklungen von Lichtanimationen in einer Dimension, also für einfache Lichtanimationen geeignet. Die Entwicklung von Lichtanimationen in zwei oder mehr Dimensionen ist mit dem bekannten Verfahren nicht möglich.
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Aus der
DE 10 2006 040 267 A1 ist ein Konfigurator für Anzeigemodi und Darstellungen auf LED-Matrizen bekannt. Der Konfigurator ist eine Spezialsoftware, die es Anwendern (z.B. Automobilbesitzern) ermöglichen soll, ohne spezielle Kenntnisse Leuchtmuster für Leuchtdioden(LED)-Matrizen zu erstellen. Somit wird beispielsweise eine Individualisierbarkeit von Heckleuchten eines Kraftfahrzeugs ermöglicht. Hierbei wird dem Anwender eine interaktive Entwicklungsumgebung bereitgestellt, welche eine grafische Nutzeroberfläche und einen Compiler umfasst. Der Compiler dient dazu, von einem Anwender mittels der grafischen Benutzeroberfläche erstellte bildliche Darstellungen und Animationen in Steuerdaten umzusetzen und in eine Steuerungseinrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung zu übertragen. Insbesondere kann ein Anwender über eine Toolbox seinen Fahrzeugtyp auswählen und eine fahrzeugeigene Anzeigematrix der Beleuchtungsvorrichtung anzeigen lassen. Über Bibliotheken mit Grundbausteinen werden dem Anwender Grundbausteine zur Verfügung gestellt, auf deren Basis er individuelle Konfigurationen für die von ihm ausgewählte Hardware erstellen kann. Die von ihm erstellten Animationen können wiederum in der Bibliothek gespeichert und anderen Anwendern zur Verfügung gestellt werden.
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In der
DE 10 2012 008 870 A1 werden Kraftfahrzeugbeleuchtungen beschrieben, in denen eine Anzahl punktförmiger LEDs angeordnet sind. Von den LEDs können einzelne so eingeschaltet werden, dass Lichtmuster beziehungsweise Symbole oder Schriftzeichen sichtbar werden. Es wird auch erwähnt, dass die Symbole und Bilder vom Fahrzeughalter selbst designt und programmiert werden können.
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Aus der
US 2007/0183152 A1 ist es bekannt, mehrere Leuchtdioden derart zu programmieren, dass eine Lichtanimation abrufbar ist. Die Programmierung der Lichtanimation kann beispielsweise über einen PC erfolgen, an den die zu programmierenden Leuchtdioden angeschlossen werden. Ein Anwender kann am PC Lichterscheinungsformen in Gruppen zusammenstellen und in einer beliebigen Anzahl kombinieren, um eine gewünschte Lichtanimation zu erstellen. Er kann überdies auch den Zeitabstand zwischen einzelnen Lichterscheinungsformen verändern. Über einen Monitor des PCs kann der Anwender die erstellten Lichterscheinungsformen zuvor visuell überprüfen. Eine Datenverbindung (beispielsweise USB) dient zur Übertragung von Steuerdaten auf ein die Leuchtdioden enthaltendes Gerät.
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In der
JP 2015 209 104 A ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Vielzahl von LEDs und eine Vielzahl von hervorstehenden Oberflächen aufweist. Licht der LEDs kann in die hervorstehenden Oberflächen eingekoppelt werden, so dass ein bewegtes Lichterscheinungsbild erzeugt wird, welches sich sanft über die Beleuchtungseinrichtung hinweg zu bewegen scheint und welches kostengünstig und mit wenig Steueraufwand realisierbar ist.
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In der
US 2015/0008823 A1 wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Rückleuchte eines Kraftfahrzeugs offenbart. Konkret wird über Pulsweitenmodulation die Helligkeit von Lichtquellen in der Rückleuchte gesteuert. In Abhängigkeit von Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs sind drei Helligkeitsstufen vorgesehen. Eine erste Helligkeitsstufe korrespondiert mit der Betätigung des Bremspedals, eine zweite Helligkeitsstufe wird aktiviert, wenn die Lichtquellen vollständig desaktiviert sind. Eine dritte Helligkeitsstufe liegt zwischen der ersten und der zweiten Helligkeitsstufe. Die Helligkeitsstufen können in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Lenkwinkels und in Abhängigkeit der Stellung eines Bremspedals angesteuert werden.
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Schließlich ist aus der
US 2014/0267975 A1 eine Anzeigetafel in einem Reisefahrzeug bekannt geworden. Die Reisetafel weist eine Vielzahl von Leuchtdioden auf, die zu ansteuerbaren Bereichen zusammengefasst sind und über Signalleitungen eines bordeigenen Netzwerkes in Abhängigkeit von Steuersignalen einer zentralen Steuereinrichtung ansteuerbar sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, welches bei der Entwicklung von Beleuchtungsvorrichtungen auch die Entwicklung von komplexen Lichtanimationen kostengünstig und zeitsparend ermöglicht.
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Vorliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen.
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Die Erfindung geht zunächst aus von einem Verfahren zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung einer eine Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) aufweisenden Beleuchtungsvorrichtung.
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Die Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung können linienartig neben- oder untereinander angeordnet sein. Es ist aber auch eine matrixartige Anordnung der Leuchtdioden denkbar, bei der die Leuchtdioden zeilen- und spaltenartig angeordnet sind.
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Auf Basis der Steuerdaten ist eine Lichtanimation auf der Beleuchtungsvorrichtung erzeugbar. Ferner erfolgt auf Basis zeitabhängiger, jeder einzelnen Leuchtdiode zuordenbarer Parameter für die Lichtanimation eine Konvertierung in von der Steuereinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung lesbare Steuerdaten.
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Die zeitabhängigen Parameter, die jeder einzelnen Leuchtdiode zuordenbar sind, werden vorzugsweise durch konkrete, zeitabhängige Helligkeit- beziehungsweise Bestromungs- oder Dimmwerte gebildet.
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Die von der Steuereinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung lesbaren Steuerdaten können in einem Speicher der Beleuchtungsvorrichtung oder auch in einem externen Speicher abgespeichert werden. Der Speicher ist vorzugsweise ein nichtflüchtiger Speicher, der beispielsweise als sogenannter Flash-EEPROM (= Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ausgebildet sein kann.
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Erfindungsgemäß werden nun folgende Verfahrensschritte nacheinander durchgeführt:
- • Über eine interaktive, grafische Entwicklungsumgebung wird auf einer Anzeigevorrichtung ein animiertes Lichterscheinungsbild erzeugt.
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Die grafische Entwicklungsumgebung kann dabei beispielsweise durch einen gewöhnlichen PC mit einem Bildschirm beziehungsweise Monitor, verbunden mit geeigneter Software gebildet sein. Ein Entwickler erzeugt hierbei zunächst ein animiertes Lichterscheinungsbild, wie es der von ihm erwünschten Lichtanimation auf der Beleuchtungsvorrichtung entspricht.
- • Aus dem animierten Lichterscheinungsbild wird eine Videodatei oder eine Bildsequenzdatei erstellt und exportiert.
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Als Video-Dateiformat kommt beispielsweise eine MPEG- (Moving Pictures Experts Group), AVI- (Audio Video Interleaved) oder eine MOV-Datei (Movie) infrage. Soll das Lichterscheinungsbild als Bildsequenzdatei exportiert werden, können beispielsweise das GIF- (Graphics Interchange Format, 8-Bit), JPEG- (Joint Photographic Experts Group) oder das PNG-Format (Portable Network Graphics) Verwendung finden. Andere Formate sind denkbar.
- • Aus der Video- oder Bildsequenzdatei werden für jedes Bild der Video- oder Bildsequenzdatei und für ausgewählte Flächenelemente eines jeden Bildes als zeitabhängige Parameter Farbwerte bestimmt.
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Als Flächenelemente (Pixel) eines Bildes werden konkret solche Pixel ausgewählt, welche sich im Bereich des animierten Lichterscheinungsbildes befinden. Es wird also von der Anzeige auf dem Bildschirm nur ein kleinerer Bereich ausgewählt. Es ist darauf hinzuweisen, dass die zu bestimmenden Farbwerte auch durch Mittelwerte von Farbwerten mehrerer Pixel gebildet sein können, die sich in gewählten Teilbereichen oder Abschnitten des Bildes bzw. des animierten Lichterscheinungsbildes befinden. Denkbar ist beispielsweise die Vorgehensweise, einen länglichen Bereich des Bildes, in dem das Lichterscheinungsbild eines Fahrtrichtungsanzeigers (z.B. Wischblinken) gebildet werden soll, in n Abschnitte zu unterteilen, die der Anordnung von n Leuchtdioden auf einer zu entwickelnden Beleuchtungsvorrichtung entsprechen.
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Die Farbe eines jeden Pixels setzt sich bekanntermaßen aus dem RGB-Farbraum zusammen, welche durch additives Mischen der Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt wird. Es wird vorzugsweise pro Pixel nur der Farbwert einer Farbe (also z.B. der Farbe Rot) bestimmt. Hierdurch kann der Aufwand für die nachgeschaltete Verarbeitung verringert werden.
- • Aus den zeitabhängigen Farbwerten der ausgewählten Flächenelemente wird dann für jede der Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung eine zeitliche Abfolge von Helligkeitswerten abgeleitet.
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Jeder der Farbwerte Rot, Grün oder Blau eines Pixels kann bei einer vorzugsweise gewählten Farbtiefe von 8 Bit einen Wert zwischen 0 (minimaler Farbwert) und 255 (maximaler Farbwert) annehmen. Es sind also 256 Zustände möglich.
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Ist der Farbwert eines ausgewählten Pixels gleich 0, so wird daraus ein minimaler Helligkeitswert der zugeordneten Leuchtdiode, also deren abgeschalteter Zustand abgeleitet. Weist ein Pixel einen maximalen Farbwert (255) auf, so wird daraus ein maximaler Helligkeitswert (Maximalbestromung) abgeleitet. Folglich werden zwischen diesen Extremwerten liegenden Farbwerten dazwischenliegende Helligkeitswerte zugeordnet. Allerdings muss die Zuordnung nicht zwangsläufig linear verlaufen.
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Die Bestimmung der Farbwerte pro Pixel und Bild sowie die Zuordnung entsprechender Helligkeitswerte kann über eine entsprechende Programmlogik erfolgen.
- • Schließlich wird die zeitliche Abfolge von Helligkeitswerten in Steuerdaten beziehungsweise in eine Steuerdatei konvertiert.
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Die Steuerdaten können in einem Speicher der Beleuchtungsvorrichtung oder in einem externen Speicher abgespeichert werden. Somit kann die Steuerdatei bei Bedarf ausgelesen und von der Steuervorrichtung die gewünschte Lichtanimation auf der Beleuchtungsvorrichtung erzeugt werden.
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Gemäß einer ersten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Auswahl der Flächenelemente eines jeden Bildes mit Hilfe einer Zuordnung, in der bestimmten Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung bestimmte Flächenelemente des Bildes zugeordnet sind.
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Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung in Form einer Tabelle. In der Tabelle wird also eine Zuordnung zwischen den Pixeln eines Bildes und den vorgesehenen LED-Adressen Leuchtdioden einer Beleuchtungsvorrichtung getroffen. Es ist denkbar, dass die genannte Tabelle manuell erstellt wird. Es ist auch vorstellbar, dass die Tabelle automatisiert mit Hilfe der interaktiven, grafischen Entwicklungsumgebung generiert wird. In jedem Fall wird durch eine solche Tabelle die Genauigkeit und die Einfachheit zur nachfolgenden Erstellung von Steuerdaten verbessert.
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Es trägt ebenfalls zu einer Verbesserung in der Generierung von Steuerdaten bei, wenn die Ableitung der zeitlichen Abfolge von Helligkeitswerten der Leuchtdioden mit Hilfe einer Zuordnung erfolgt, in der jedem möglichen Farbwert eines Pixels ein bestimmter Helligkeitswert für die Leuchtdioden zugeordnet ist. Die Zuordnung kann vorzugsweise wiederum in Form einer Tabelle erfolgen, in der auch eine nichtlineare Beziehung zwischen den Farbwerten einer Farbe und daraus resultierenden Helligkeitswerten für die Leuchtdioden hinterlegt werden kann.
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Das Verfahren kann dadurch sehr intuitiv ausgestaltet werden, indem in die grafische Entwicklungsumgebung eine statische Abbildung der entwickelten oder zu entwickelnden Beleuchtungsvorrichtung importiert und auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Der statischen Abbildung wird anschließend das gewünschte, animierte Lichterscheinungsbild überlagert. Die statische Abbildung kann auf digitalen Daten eines außerhalb der graphischen Entwicklungsumgebung genutzten Entwicklungstools beruhen oder schlicht und einfach das digitale Foto eines Modells sein.
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Es kommt der Einfachheit des Verfahrens zugute, wenn jeweils nur Farbwerte einer einzigen Farbe bestimmt werden. Vorzugsweise werden die Farbwerte der Farben Rot oder Grün bestimmt. Diese Farben bieten bei den gewöhnlich verwendeten Farben einer heckseitigen Beleuchtung (also Rot und Gelb bzw. Orange) aussagekräftige Werte für einen abzuleitenden Helligkeitswert.
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Um das Verfahren kostengünstig durchführen zu können, wird in vorteilhafter Ausbildung des Verfahrens vorgeschlagen, dass als graphische Entwicklungsumgebung eine handelsübliche Software verwendet wird, mit der Videos bearbeitet und/oder mit der 2D/3D-Animationen erstellt werden können. Eine solche handelsübliche Software weist niedrige Kosten auf und ist gewöhnlich mit einer Vielzahl von Videoeffekten ausgestattet. Sie bietet ein Höchstmaß an Flexibilität hinsichtlich der Erstellung von animierten Lichterscheinungsbildern, welche einem Abbild der Beleuchtungsvorrichtung überlagert werden können.
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Schließlich wird gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens vorgeschlagen, die Steuerdaten abzuspeichern, beispielsweise in der entwickelten und reellen Beleuchtungsvorrichtung und durch Triggern einer Fahrzeugfunktion oder durch Betätigung einer Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeugs zu aktivieren. So ist beispielsweise denkbar, die abgespeicherten Steuerdaten durch Triggern einer „Coming-Home“ oder „Leaving-Home“-Funktion des Kraftfahrzeugs zu aktivieren und dadurch eine Lichtanimation auf der Beleuchtungsvorrichtung ablaufen zu lassen. Es ist auch vorstellbar, eine gewünschte Lichtanimation durch Betätigung eines Blinkerhebels ablaufen zu lassen. Die genannten Einsatzfälle sind rein beispielhaft und nicht als abschließend zu verstehen.
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Die Steuerdaten können auch in einem Speicher vom Fahrzeugsteuergerät oder in einem externen Speicher, beispielsweise eines ausgelagerten Leuchtensteuergerätes gespeichert und über eine schnelle Datenverbindung in Echtzeit an die Beleuchtungsvorrichtung übertragen werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dadurch werden auch noch weitere Vorteile der Erfindung deutlich. Gleiche Bezugszeichen, auch in unterschiedlichen Figuren, beziehen sich auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile. Dabei werden entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht, auch wenn eine wiederholte Beschreibung oder Bezugnahme darauf nicht erfolgt. Die Figuren sind nicht oder zumindest nicht immer maßstabsgetreu. In manchen Figuren können Proportionen oder Abstände übertrieben dargestellt sein, um Merkmale eines Ausführungsbeispiels deutlicher hervorheben zu können.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 die Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer ablaufenden Lichtanimation,
- 2 eine Übersichtsdarstellung des Verfahrens zur Bereitstellung von Steuerdaten für eine Steuereinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung,
- 3 die Darstellung einer grafischen Entwicklungsumgebung mit einer Abbildung der Beleuchtungsvorrichtung,
- 4 die Darstellung einer Tabelle, in der die Zuordnung von LED-Adressen der Beleuchtungsvorrichtung zu Pixeln eines Bildes erfolgt,
- 5 die Darstellung einer Tabelle, in der die Zuordnung von Farbwerten einer Farbe zu Helligkeitswerten für Leuchtdioden erfolgt,
- 6 die Auswertung einer exportierten Videodatei, in der mit Hilfe von Tabellen eine zeitliche Abfolge von Basisdaten zur Erstellung von maschinenlesbaren Steuerdaten erfolgt,
- 7 ein Kraftfahrzeug mit Beleuchtungsvorrichtungen, in denen erfindungsgemäß bereitgestellte Steuerdaten abgespeichert und abrufbar sind und
- 8 eine erstellte Tabelle mit Steuerzeiten für eine Steuereinrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung nach dem Stand der Technik.
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Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. In dieser Figur ist eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug in Form einer Heckleuchte ersichtlich. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 10, in dem auf einer nicht näher dargestellten LED-Platine eine Vielzahl von Leuchtdioden aufgenommen sind.
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Durch matrixartig angeordnete Leuchtdioden L1-1 bis L3-13 wird ein erster Abstrahlbereich 11 ausgebildet. Der Abstrahlbereich 11 dient zur Realisierung der Lichtfunktionen eines Schluss- oder Bremslichtes. Unterhalb des Abstrahlbereichs 11 sind Leuchtdioden L1 bis L15 zeilenartig angeordnet und bilden einen linienförmigen Abstrahlbereich 12 aus. Mit dem Abstrahlbereich 12 soll die Lichtfunktion eines Fahrtrichtungsanzeigers realisiert werden.
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Ein Abstrahlbereich 13 dient zur Realisierung der Lichtfunktion eines Rückfahrlichtes. Dieser Abstrahlbereich kann als Leuchtmittel ebenfalls Leuchtdioden enthalten (nicht näher dargestellt).
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Im Gehäuse 10 der Beleuchtungsvorrichtung 1 sind weiterhin eine Steuereinrichtung 20 zur Ansteuerung der genannten Leuchtdioden und ein Speicher 22 untergebracht. Der Speicher 22 dient zur Abspeicherung von Steuerdaten, mit deren Hilfe die Steuereinrichtung 20 die genannten Leuchtdioden in geeigneter Weise ansteuern kann. Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist auch eine Auslagerung der Steuereinrichtung 20 aus dem Gehäuse 10 der Beleuchtungsvorrichtung 1 möglich. In diesem Fall ist eine schnelle Daten-Anbindung zwischen Steuereinrichtung 20 und der Beleuchtungsvorrichtung 1 vorzusehen.
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Des Weiteren ist eine Lichtanimation LA im Abstrahlbereich 12 dargestellt, welche zum dargestellten Zeitpunkt bereits bis zur Leuchtdiode L8 fortgeschritten ist und sich in einer Animationsrichtung R1 von rechts nach links bewegt. Insbesondere handelt es sich bei der Beleuchtungsvorrichtung 1 um eine linke Heckleuchte. Die Lichtanimation LA wird getriggert, sobald der Fahrer eines Kraftfahrzeugs einen Fahrtrichtungshebel zur Anzeige einer Fahrtrichtungsänderung nach unten drückt.
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In der 2 wird dargestellt, mit welchem Verfahren Steuerdaten für die Steuereinrichtung 20 zur Generierung einer derartigen Lichtanimation LA bereitgestellt werden können.
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So wird einem Entwickler eine grafische Entwicklungsumgebung GUI zur Verfügung gestellt. Die grafische Entwicklungsumgebung GUI umfasst vorteilhaft eine handelsübliche Videobearbeitungssoftware oder eine handelsübliche Software zur Erstellung von 2D/3D-Animationen. Selbst der Einsatz einer Präsentationssoftware ist denkbar. Gleichermaßen wird eine handelsübliche Hardware, wie PC, Laptop oder dergleichen eingesetzt.
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In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird nun mit Hilfe der grafischen Entwicklungsumgebung GUI ein animiertes Lichterscheinungsbild LAV erzeugt und auf einer in die grafische Entwicklungsumgebung GUI importierten der Beleuchtungsvorrichtung 1 wie gewünscht positioniert (vgl. auch 3).
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In einem Verfahrensschritt S2 erlaubt die grafische Entwicklungsumgebung GUI eine Prüfung, wie das animierte Lichterscheinungsbild LAV auf der der Beleuchtungsvorrichtung 1 wirkt. Gegebenenfalls können in einem Verfahrensschritt S2' eine Korrektur und eine erneute Prüfung vorgenommen werden.
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In einem Verfahrensschritt S3 wird aus der der Beleuchtungsvorrichtung 1 und dem dieser überlagerten Lichterscheinungsbild LAV eine Videodatei V-Dat mit einer bestimmten Anzahl an Bildern abgespeichert beziehungsweise exportiert. Je nach verwendeter Bildrate (bspw. 90 Bilder/sec.) kann die Anzahl der Bilder unterschiedlich hoch ausfallen. Alternativ sind auch die Erstellung und der Export einer Bildsequenzdatei oder einer animierten GIF-Datei denkbar.
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In einem darauffolgenden Verfahrensschritt S4 werden mit Hilfe der Videodatei V-Dat und mit Hilfe von Tabellen Tab1 und Tab2 für das erste Bild der Videodatei V-Dat Farbwerte von ausgewählten Flächenelementen, d. h. Pixeln des Bildes bestimmt. Den Farbwerten werden wiederum Helligkeitswerte für die Leuchtdioden der Beleuchtungsvorrichtung 1 zugeordnet. Gleichermaßen erfolgt eine Zuordnung der festgesetzten Helligkeitswerte zu bestimmten LEDs der Beleuchtungsvorrichtung 1. Dies alles erfolgt durch eine spezielle Programmlogik und wird solange wiederholt, bis in einer Abfrage A bestätigt wird, dass alle Bilder der Videodatei V-Dat oder einer Bildsequenzdatei abgearbeitet wurden.
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In diesem Fall werden in einem Verfahrensschritt S5 aus der im Verfahrensschritt S4 erstellten, zeitlichen Abfolge von Helligkeitswerten Steuerdaten S-Dat in maschinenlesbarer Form erstellt, welche von der Steuereinrichtung 20 der Beleuchtungsvorrichtung 1 (vergleiche 1) lesbar sind. Die Steuerdaten S-Dat können als Steuerdatei im Speicher 22 der Beleuchtungsvorrichtung 1 abgespeichert werden.
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In der 3 ist eine Anzeigevorrichtung 2 der grafischen Entwicklungsumgebung GUI näher ersichtlich. Konkret ist auf der Anzeigevorrichtung 2, welche beispielsweise ein Monitor eines PC sein kann, eine statische der Beleuchtungsvorrichtung 1 dargestellt. Die wurde in die grafische Entwicklungsumgebung GUI importiert und stellt ein digitales Abbild der Beleuchtungsvorrichtung 1 dar. Als Basis können Konstruktionsdaten (CAD-Daten) oder die Fotografie eines Musters der Beleuchtungsvorrichtung 1 dienen. Ist die Entwicklung der Beleuchtungsvorrichtung 1 noch nicht so weit fortgeschritten, dass ein Foto eines Musters oder CAD-Daten vorliegen, welche importiert werden können, kann als der Beleuchtungsvorrichtung 1 auch eine einfache Grafik oder eine Skizze dienen. Diese kann ebenfalls digitalisiert und importiert werden. Wesentlich ist, dass aus der zumindest die Anordnung und die Proportionen der Abstrahlbereiche 11, 12 und 13 der zu entwickelnden Beleuchtungsvorrichtung 1 (vgl. 1) deutlich werden. Im Ausführungsbeispiel weist die analog zur Beleuchtungsvorrichtung 1 die virtuellen Abstrahlbereiche 11`, 12' und 13` auf.
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Möchte ein Entwickler nun beispielsweise Steuerdaten zur Erzeugung einer Lichtanimation im Bereich des Abstrahlbereichs 12 der Beleuchtungsvorrichtung 1, also für einen Fahrtrichtungsanzeiger bereitstellen, so kann er mit Hilfe der grafischen Entwicklungsumgebung GUI zunächst einen länglichen, schmalen Animationsbereich 3 erstellen. Der Animationsbereich 3 weist in etwa die Größe des virtuellen Abstrahlbereichs 12' der auf der Anzeigevorrichtung 2 auf.
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Über Werkzeuge der grafischen Entwicklungsumgebung GUI kann nun der Entwickler ein animiertes Lichterscheinungsbild LAV erzeugen, welches eine virtuelle Animationsrichtung R1V von rechts nach links aufweist und in Größe und Animationsrichtung der reell zu erzeugenden Lichtanimation LA auf der Beleuchtungsvorrichtung 1 entspricht (vgl. 1).
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Das animierte Lichterscheinungsbild LAV kann nun auf der Anzeigevorrichtung 2 dem virtuellen Abstrahlbereich 12', also der statischen der Beleuchtungsvorrichtung 1 vorzugsweise über „Drag and Drop“ überlagert werden.
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Durch „Abspielen“ des animierten Lichterscheinungsbildes LAV mit gleichzeitiger Überlagerung der erhält der Entwickler somit eine sehr gute Vorstellung davon, wie die spätere Lichtanimation LA in der Realität aussehen wird. Es ist auf diese Weise eine Überprüfung des animierten Lichterscheinungsbildes LAV im WYSIWYG-Verfahren möglich (WYSIWYG = What you see is what you get).
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Anhand der 3 sind verschiedene, ausgewählte Zeitpunkte t des ablaufenden Lichterscheinungsbildes LAV dargestellt. Zu jedem Zeitpunkt t entsteht ein Bild B. Jedes Bild B soll einen Beleuchtungszustand der Leuchtdioden bzw. einer Leuchtdioden-Matrix der zu entwickelnden Beleuchtungsvorrichtung 1 (vgl. 1) darstellen. Zu einem Zeitpunkt t = t0 ist das Lichterscheinungsbild LAV noch nicht gestartet und befindet ganz rechts. Zu einem Zeitpunkt t = t1 ist das animierte Lichterscheinungsbild LAV so weit nach links vorgedrungen, dass es bereits vier Flächenelemente P1 bis P4 des darunter befindlichen, virtuellen Abstrahlbereichs 12' überdeckt. Die Flächenelemente P1 bis P4, ebenso wie weiter links befindliche Flächenelemente P38 bis P40 sowie P53 bis P56 sind ausgewählte Pixel des ersichtlichen Bildes B. Jedes Bild B stellt also eine Momentaufnahme dar und wird zu einem bestimmten Zeitpunkt t auf der Anzeigevorrichtung 2 dargestellt. Es setzt sich aus der der Beleuchtungsvorrichtung 1 und dem überlagerten, animierten Lichterscheinungsbild LAV zu einem Zeitpunkt t bzw. in einem abgegrenzten Zeitabschnitt zusammen.
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Die Flächenelemente beziehungsweise Pixel Pn minus 1 und Pn stellen die letzten, ganz links im virtuellen Abstrahlbereich 12' befindlichen Flächenelemente beziehungsweise Pixel dar.
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Zu einem Zeitpunkt t = t11 ist das bewegte Lichterscheinungsbild LAV so weit nach links fortgeschritten, dass es bereits etwa zur Mitte des virtuellen Abstrahlbereichs 12' vorgedrungen ist und die Flächenelemente P37 bis P40 überdeckt.
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Nach Ablauf des animierten Lichterscheinungsbildes LAV (Zeitpunkt t = tn) wird dieses den gesamten, virtuellen Abstrahlbereich 12' und somit auch die Flächenelemente Pn -1 und Pn überdecken (nicht dargestellt).
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Die so abspielbare Folge von Bildern B kann in Form der bereits erwähnten Videodatei V-Dat oder als Bildsequenzdatei abgespeichert werden. Dabei sei nochmals darauf hingewiesen, dass jeder Frame (Bild) eines Videos bzw. jedes Bild einer Bildsequenz einen Beleuchtungszustand der Leuchtdioden und/oder einer Leuchtdioden-Matrix der zu entwickelnden Beleuchtungsvorrichtung 1 zu einem abgegrenzten Zeitabschnitt bzw. zu einem bestimmten Zeitpunkt t darstellen soll.
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In der 4 ist eine erstellte Zuordnung von LED-Adressen L der Beleuchtungsvorrichtung 1 zu Flächenelementen P bzw. Pixeln des Bildes B der Anzeigevorrichtung 2 in Form einer Tabelle Tab1 dargestellt.
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Jeder LED-Adresse L bzw. Leuchtdiode ist wenigstens ein Flächenelement P beziehungsweise ein Pixel des Bildes B zugeordnet. Der Übersichtlichkeit halber ist die Zuordnung nur auszugsweise für die Leuchtdioden L1, L8 und L10 im Abstrahlbereich 12 der Beleuchtungsvorrichtung 1 angegeben (vgl. 1).
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So werden der Leuchtdiode L1 die Flächenelemente P1 bis P4, der Leuchtdiode L8 die Flächenelemente P37 bis P40 und der Leuchtdiode L10 die Flächenelemente P53 bis P56 zugeordnet.
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In der 5 ist eine Tabelle Tab2 auszugsweise dargestellt, in der jedem Farbwert F, den ein Flächenelement P für eine bestimmte Farbe annehmen kann, ein für eine Leuchtdiode zu realisierender Helligkeitswert H beziehungsweise Bestromungswert in Prozent zugeordnet ist. So entspricht ein Farbwert F von 0 beispielsweise dem Helligkeitswert H von 0 Prozent. Ein Farbwert F von 10 wird einem Helligkeitswert H von 5 Prozent zugeordnet. Der Farbwert F von 150 soll einem Helligkeitswert H von 50 Prozent entsprechen. Der Farbwert F von 255 schließlich, also der Maximalwert bei einer Farbtiefe von 8 Bit, wird einem maximalen Helligkeitswert H von 100 Prozent gleichgesetzt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Zuordnung für die Farbe Rot. Auch hier erfolgt die Zuordnung wegen einer besseren Übersichtlichkeit nur auszugsweise. Des Weiteren sei angemerkt, dass der Zusammenhang zwischen Farbwert H und Helligkeitswert H nicht zwangsläufig linear sein muss. Ziel ist lediglich ein Abgleich zwischen virtueller Auslegung einer Lichtanimation auf einer Beleuchtungsvorrichtung und der späteren, reellen Lichtanimation. Denn Leuchtdioden verhalten sich nicht linear in Bezug auf Bestromung und Helligkeitsempfinden des Menschen.
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In den 6 ist gezeigt, wie über eine weitere, nicht näher dargestellte Entwicklungsumgebung mit Hilfe der Videodatei V-Dat und der Tabellen Tab1 sowie Tab2 eine zeitliche Abfolge von Daten erstellt werden kann, die letztendlich in die Steuerdaten S-Dat (vergleiche 2) beziehungsweise in eine abspeicherbare Steuerdatei umgewandelt werden können.
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So wird in der weiteren Entwicklungsumgebung, die von der grafischen Entwicklungsumgebung GUI getrennt sein kann, für jedes Bild B der Videodatei V-Dat, also zu unterschiedlichen Zeitpunkten t des animierten Lichterscheinungsbildes LAV (vgl. 2 und 3) eine Zusammenstellung von Daten erzeugt. In dieser Zusammenstellung sind die aus den für das Lichterscheinungsbild LAV relevanten Flächenelementen P, also aus den ausgewählten Flächenelementen P1 bis Pn jeweils extrahierten Farbwerte F ersichtlich. Diese werden zu entsprechenden Helligkeitswerten H in Beziehung gesetzt, welche wiederum einer entsprechenden Leuchtdioden-Adresse L zugeordnet werden.
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So zeigt die 6a die Zuordnung zu einem Zeitpunkt t = t0. Zu diesem Zeitpunkt hat das animierte Lichterscheinungsbild LAV noch nicht begonnen (vergleiche 3). Demzufolge weist keines der Flächenelemente P1 bis Pn einen Farbwert F auf. Es wird daher auch keiner Leuchtdioden-Adresse L ein Helligkeitswert H zugeordnet.
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Zu einem Zeitpunkt t = t1 (6b) ist das Lichterscheinungsbild LAV bereits von rechts nach links etwas fortgeschritten und hat die Flächenelemente P1 bis P4 erreicht (vgl. 3). Daher können zu diesem Zeitpunkt Farbwerte F dieser Flächenelemente extrahiert werden. Diese haben im Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber einen maximalen Farbwert F von 255, so dass die den Flächenelementen P1 bis P4 zugeordnete Leuchtdioden-Adresse L (also Leuchtdiode L1) den Helligkeitswert von 100 Prozent erhält. Alle anderen Flächenelemente im virtuellen Abstrahlbereich 12' weisen keinen Farbwert F (F = 0) auf. Entsprechend kann den zugeordneten Leuchtdioden-Adressen L (auszugsweise Leuchtdioden L8 und L10) noch kein Helligkeitswert H zugeordnet werden.
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Die 6c zeigt den Fortschritt des animierten Lichterscheinungsbildes LAV zum Zeitpunkt t = t11. Zu diesem Zeitpunkt hat das Lichterscheinungsbild LAV bereits die beispielhaft dargestellten Flächenelemente P37 bis P40 nach links überschritten (vgl. 3). Folglicherweise kann zu diesem Zeitpunkt zumindest für alle Flächenelemente P1 bis zum Flächenelement P40 ein Farbwert F extrahiert werden, welcher im Ausführungsbeispiel auch bei dem maximalen Wert von 255 liegen soll. Daher wird den Leuchtdioden L1 bis L8 auch ein Helligkeitswert H von 100 Prozent zugeordnet.
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Es sei angemerkt, dass abweichend von der idealtypischen Darstellung in den 6 in der Realität natürlich auch Übergänge in den Farb- und damit Helligkeitswerten (F und H) stattfinden können, so dass bei manchen Flächenelementen P niedrigere Werte für den Farb- und Helligkeitswert (F und H) auftreten können.
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Eine derartige Zuordnung von Flächenelementen P zu Farbwerten F sowie von Helligkeitswerten H zu Leuchtdioden-Adressen L erfolgt nun so lange, bis alle Bilder B der Videodatei V-Dat oder einer Bildsequenzdatei abgearbeitet sind und für alle Leuchtdioden L1 bis L15 der Beleuchtungsvorrichtung 1 eine zeitliche Abfolge von Helligkeitswerten H abgeleitet wurde. Diese zeitliche Abfolge von Helligkeitswerten H kann dann mit Hilfe der Entwicklungsumgebung wiederum in von der Steuervorrichtung 20 lesbare Steuerdaten S-Dat konvertiert und im Speicher 22 der Beleuchtungsvorrichtung 1 abgespeichert werden (vgl. 1 und 2).
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In der 7 ist ein Kraftfahrzeug K dargestellt, welches mit als Heckleuchten ausgebildeten Beleuchtungsvorrichtungen 1 und 1' ausgestattet ist. Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, mit dem Verfahren Lichtanimationen auf Scheinwerfern, Spiegelblinkern oder anderen Beleuchtungsvorrichtungen zu entwickeln. Mit 21 ist eine interne Signalleitung zwischen der Steuereinrichtung 20 und einer LED-Platine 30 beziffert. Eine Lichtscheibe 40 schließt das Gehäuse 10 der Beleuchtungsvorrichtung 1,1' schützend ab. Die Beleuchtungsvorrichtungen 1, 1' unterscheiden sich lediglich durch eine zu einer gedachten Längsmittenachse des Kraftfahrzeugs K spiegelbildlichen Ausführung. Das Kraftfahrzeug K ist mit einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen FAX ausgestattet. Die Fahrerassistenzsysteme FAx können beispielsweise ein Navigationssystem und ein Spurhaltesystem beinhalten. Mit den Fahrerassistenzsystemen FAX ist eine bordeigene Sensorik 8 signaltechnisch verbunden. Die Sensorik 8 kann beispielsweise Radar- und/oder Lidarsensoren zur Erfassung von Hindernissen auf der Straße sowie Ultraschallsensoren und/oder auch ein Kamerasystem zur Erfassung des näheren Fahrzeugumfeldes beziehungsweise des Fahrzeuginnenraums umfassen. Es ist auch denkbar, dass die Sensorik 8 Sensoren zur Überwachung des Öffnungszustandes der Fahrzeugtüren und zur Überwachung von deren Öffnungsvorrichtungen umfasst. Das Kraftfahrzeug K verfügt ferner über eine GPS-Einrichtung 9, welche Signale mit einem entsprechenden Satelliten 6 austauschen kann und welche ebenfalls Daten für die Fahrerassistenzsysteme FAX bereitstellt. Ein Internetzugang 5 dient zur Kommunikation mit Servern 7 des Internets.
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Über die genannten Systemkomponenten werden die Fahrerassistenzsysteme FAX mit Daten versorgt. Die Fahrerassistenzsysteme FAX und die genannten Komponenten sind mit einer Logik- und Steuereinrichtung 4 signaltechnisch verbunden. Über die Logik- und Steuereinrichtung 4 kann die Steuereinrichtung 20 der Beleuchtungsvorrichtungen 1, 1' situationsbedingt angetriggert werden. In Abhängigkeit einer bestimmten Situation, welche beispielsweise eine Gefahrensituation darstellen kann, wird von der Logik- und Steuereinrichtung 4 ein entsprechendes Triggersignal an die Steuereinrichtung 20 gesendet. Die Steuereinrichtung 20 ruft dann in Abhängigkeit des empfangenen Triggersignals die im Speicher 22 abgelegten Steuerdaten S-Dat auf.
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Auf die geschilderte Art und Weise des Verfahrens können unterschiedlichste Steuerdaten S-Dat für verschiedene Situationen und Betriebszustände des Kraftfahrzeugs K erstellt und damit situationsbedingt unterschiedliche Lichtanimationen LA auf den Beleuchtungsvorrichtungen 1, 1' aktiviert werden.
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Wird beispielsweise eine Bedieneinrichtung 23 in Form eines Blinkerschalters betätigt und nach unten gedrückt, so wird über die Logik- und Steuereinrichtung 4 ein Triggersignal an die Steuereinrichtungen 20 gesendet, die wiederum die abgespeicherten Steuerdaten S-Dat aufrufen und über die interne Signalleitung 21 die LED-Platine 30 mit den Leuchtdioden L1 bis L15 derart ansteuern, dass die bereits beschriebene Lichtanimation LA abläuft. Die Lichtanimation LA wird zyklisch so lange wiederholt wie die Bedieneinrichtung 23 betätigt wird.
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Schließlich soll anhand der 8 noch einmal auf eine von der Anmelderin bislang praktizierte Verfahrensweise eingegangen werden:
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So wird zunächst eine Tabelle Tabalt mit Steuerzeiten beziehungsweise mit zeitabhängigen Helligkeitswerten H erzeugt. Es sei angenommen, dass eine Lichtanimation für einen Fahrtrichtungsanzeiger einer Beleuchtungseinrichtung nach Art des bereits erwähnten „Wischblinkens“ erzeugt werden soll. Der Fahrtrichtungsanzeiger der anzusteuernden Beleuchtungsvorrichtung weist zeilenartig angeordnete Leuchtdioden L1 bis Ln auf.
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In der Tabelle Tabalt ist jeder dieser Leuchtdioden L1 bis Ln eine Spalte zugeordnet. Zeilen der Tabelle Tabalt sind Zeitpunkte t1 bis tn zugeordnet. Im konkreten Ausführungsbeispiel liegen die Zeitpunkte t1 bis tn im Millisekundenbereich. Die Zeit t vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt tn liegt unter 200 Millisekunden. Eine mit der Tabelle Tabalt zu definierende Lichtanimation LA ist also spätestens nach 200 Millisekunden beendet. Die Tabelle Tabalt kann beispielsweise eine mit einer Standard-Bürosoftware erstellte Tabelle sein.
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Zum Zeitpunkt t1 wird für die Leuchtdiode L1 ein Helligkeitswert H von 100 Prozent eingetragen, zum Zeitpunkt t2 wird für die Leuchtdioden L1 und L2 ein Helligkeitswert von 100 eingetragen. Zum Zeitpunkt t9 ist bereits für die Leuchtdioden L1 bis L9 ein Helligkeitswert H von 100 Prozent eingetragen. Für aufeinanderfolgende Zeitpunkte wird also die Anzahl der mit 100% bestromten LEDs von rechts nach links verlaufend um 1 erhöht.
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Dies erfolgt in gleicher Weise weiter, bis auch für die letzte Leuchtdiode Ln zum Zeitpunkt tn ein Helligkeitswert H von 100 Prozent eingetragen ist. Letztendlich kann mit der Tabelle Tabalt also eine Lichtanimation, ein zeitversetztes Aufleuchten der Leuchtdioden L1 bis Ln von rechts nach links in einer Animationsrichtung R1 ausgelöst werden. Eine solche Lichtanimation kann bspw. für eine linke Heckleuchte zur Anzeige der wechselnden Fahrtrichtung nach links dienen.
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Die Werte der Tabelle Tabalt können über eine geeignete Entwicklungsumgebung in für eine Steuereinrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung lesbare Steuerdaten konvertiert und in einem Speicher der Beleuchtungsvorrichtung abgespeichert werden. Allerdings wird dazu und damit zur Absicherung und Prüfung einer durch die Steuerdaten bewirkten Lichtanimation ein funktionsfähiges Muster einer Beleuchtungsvorrichtung benötigt.
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Des Weiteren ist die über eine derartige Tabelle Tabalt zu realisierende Lichtanimation lediglich eindimensional. Für zwei- oder mehrdimensionale Animationen ist dies bekannte Verfahren nicht praktikabel.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem auch mehrdimensionale Lichtanimationen im Entwicklungsstadium einer Beleuchtungsvorrichtung auf einfache und kostengünstige Weise entwickelt und im Vorfeld überprüft werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Beleuchtungsvorrichtung
- 1V
- statische Abbildung der Beleuchtungsvorrichtung
- 2
- Anzeigevorrichtung
- 3
- Animationsbereich
- 4
- Logik- und Steuereinheit
- 5
- Internetzugang
- 6
- Satellit
- 7
- Server
- 8
- Sensorik
- 9
- GPS-Einrichtung
- 10
- Gehäuse
- 11
- Abstrahlbereich
- 11'
- virtueller Abstrahlbereich
- 12
- Abstrahlbereich
- 12'
- virtueller Abstrahlbereich
- 13
- Abstrahlbereich
- 13`
- virtueller Abstrahlbereich
- 20
- Steuereinrichtung
- 21
- Signalleitung
- 22
- Speicher
- 23
- Bedieneinrichtung
- 30
- LED-Platine
- 40
- Lichtscheibe
- A
- Abfrage
- B
- Bild
- F
- Farbwert
- FAx
- Fahrerassistenzsysteme
- GUI
- Grafische Entwicklungsumgebung
- H
- Helligkeitswert
- K
- Kraftfahrzeug
- L
- Leuchtdioden-Adresse
- LA
- Lichtanimation
- LAV
- animiertes Lichterscheinungsbild
- L1-L15, Ln
- Leuchtdioden eines linienartigen Fahrtrichtungsanzeigers
- L1-1 bis L3-13
- Leuchtdioden einer Leuchtdioden-Matrix
- P, Pn-1, Pn
- Flächenelemente; Pixel
- R1
- Animationsrichtung
- R1V
- virtuelle Animationsrichtung
- S1-S5
- Verfahrensschritte
- S2`
- Korrektur
- S-Dat
- Steuerdaten
- S-Datalt
- Steuerdaten alt
- t
- Zeit
- t1-tn
- Zeitpunkte
- Tab1, Tab2
- Tabellen
- Tabalt
- Tabelle mit Steuerzeiten nach dem Stand der Technik
- V-Dat
- Videodatei
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006040267 A1 [0005]
- DE 102012008870 A1 [0006]
- US 2007/0183152 A1 [0007]
- JP 2015209104 A [0008]
- US 2015/0008823 A1 [0009]
- US 2014/0267975 A1 [0010]
