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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Matrixscheinwerfers in einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem einen Matrixscheinwerfer für ein Fahrzeug.
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Ein Matrixscheinwerfer eines Fahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass er zumindest einen Matrixprojektor zum Ausleuchten eines Bildbereichs im Sichtfeld des Fahrzeugführers ausleuchtet, wobei der Matrixprojektor einen Lichtemissionschip aufweist, der eine Vielzahl nach Art einer Matrix angeordneter lichtemittierender Elemente, insbesondere Leuchtdioden, aufweist, die separat ansteuerbar sind. Zum Ausleuchten des Bildbereichs erzeugt der Matrixprojektor eine Leuchtmatrix mittels einer Vielzahl separater Lichtstrahlen, die mit Hilfe der lichtemittierenden Elemente erzeugt werden. Dem Matrixscheinwerfer können nun, beispielsweise von einer Fahrzeugsteuerung, digitale Ansteuerbilder zugeführt werden, die eine korrespondierende Matrix aus Bildpunkten aufweisen, denen Graustufen bzw. Helligkeitsstufen zugeordnet sind. In der Folge lassen sich die lichtemittierenden Elemente des Matrixprojektors gemäß den Graustufen der Bildpunkte des Ansteuerbilds ansteuern, so dass letztlich im Bildbereich mit der Leuchtmatrix ein Abbild des Ansteuerbilds generiert wird. Für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs ist dieses Ansteuerbild als Standardbild konfiguriert, um das Sichtfeld des Fahrzeugführers möglichst optimal ausleuchten zu können. Dabei kann sich das Ansteuerbild dynamisch ändern, insbesondere um eine Blendwirkung für entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu vermeiden.
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Aus der
DE 10 2018 118 648 A1 ist ein Matrixscheinwerfer bekannt, der zwei Matrixprojektoren aufweist. Bei einem damit ausgestatteten Fahrzeug lässt sich mit Hilfe der Matrixprojektoren in Verbindung mit einer Kamera und einer entsprechenden Bildverarbeitung ein dreidimensionales Modell der sich vor dem Fahrzeug befindenden Umgebung generieren. Da sich die Bildbereiche der beiden Matrixprojektoren überlappen, können sich Doppelbilder ergeben, die im virtuellen Umgebungsmodell zu Fehlern bzw. zu Abweichungen von der Realität führen können. In der vorstehend genannten
DE 10 2018 118 648 A1 wird ein Verfahren zur Kompensation derartiger Doppelbilder vorgestellt.
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Aus der
DE 10 2017 129 254 A1 ist es bekannt, einen Matrixscheinwerfer dazu zu verwenden, auf einem Boden, auf dem das Fahrzeug steht oder fährt, oder auf einer Wand, vor der das Fahrzeug steht, ein Abbild eines als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds zu erzeugen. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Sonderbild um einen Schriftzug oder dergleichen handeln.
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Aus der
DE 10 2019 124 513 A1 ist ein weiterer Matrixscheinwerfer bekannt, mit dessen Hilfe ein als Sonderbild ausgestaltetes Ansteuerbild auf einem Boden oder auf einer Wand erzeugt werden kann.
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Bei einem Matrixscheinwerfer, der mit zwei Matrixprojektoren arbeitet, besteht ebenfalls der Wunsch, im Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere auf einem Boden oder auf einer Wand, ein als Sonderbild ausgestaltetes Ansteuerbild abzubilden. Wenn sich die Bildbereiche der beiden Matrixprojektoren überlappen, kann es im Überlappungsbereich zu Schatteneffekten, Doppelbildern und dergleichen kommen, welche die Auflösung bzw. Schärfe des Abbilds auf dem Boden bzw. auf der Wand beeinträchtigen können. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Bildbereich des einen Matrixprojektors vollständig innerhalb des Bildbereichs des anderen Matrixprojektors liegt und damit deutlich kleiner ist. Je nach Abstand zwischen dem Matrixscheinwerfer und der Projektionsfläche am Boden bzw. an der Wand führt die unterschiedliche Größe der Bildbereiche zu unterschiedlich großen Abbildungen, was besagte Effekte erzeugt. Diese Effekte sind bei Sonderbildern, die Schriftzüge, Logos oder sogar kleinere Animationen beinhalten können, nachteilig, da sie die Erkennbarkeit der Sonderbilder in ihrem Abbild am Boden bzw. an der Wand beeinträchtigt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Matrixscheinwerfer mit zwei Matrixprojektoren bzw. für ein damit ausgestattetes Fahrzeug einen Weg aufzuzeigen, der die Nachteile beim Erzeugen eines Abbilds eines als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds reduziert.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, Schatteneffekte im Abbild am Boden bzw. an der Wand dadurch zu vermeiden, dass zum Erzeugen des Abbilds bei einem als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbild nur einer der Matrixprojektoren verwendet wird, um einen Lichtpunkt zu erzeugen, der im Abbild einem oder mehreren Bildpunkten des Ansteuerbilds zugeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass jeder Bildpunkt des Ansteuerbilds im Abbild an der Wand bzw. am Boden nur mit einem Lichtpunkt erzeugt wird, der entweder nur von dem einen Matrixprojektor oder nur von dem anderen Matrixprojektor stammt, so dass sich für den jeweiligen Bildpunkt keine Überlappung ergibt. Dabei ist es grundsätzlich möglich, das ganze, als Sonderbild ausgestaltete Ansteuerbild entweder nur mit dem einen Matrixprojektor oder nur mit dem anderen Matrixprojektor an der Wand bzw. am Boden abzubilden. Ebenso ist denkbar, wenigstens einen Teilbereich des Ansteuerbilds nur mit Hilfe des einen Matrixprojektors und wenigstens einen anderen Teilbereich des Ansteuerbilds nur mit Hilfe des anderen Matrixprojektors auf die Wand bzw. den Boden zu projizieren. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Ansteuerbild pixelweise, also Bildpunkt für Bildpunkt entweder nur durch den einen Matrixprojektor oder nur durch den anderen Matrixprojektor auf die Wand bzw. den Boden projiziert wird. Grundsätzlich kann das Ansteuerbild dieselbe Auflösung wie die Matrixprojektoren besitzen, so dass jedem Bildpunkt ein Lichtpunkt bzw. ein lichtemittierendes Element zugeordnet ist. Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der das Ansteuerbild eine höhere Auflösung als die Matrixprojektoren besitzt. Beispielsweise kann das Ansteuerbild horizontal und/oder vertikal eine doppelt so hohe Auflösung wie der jeweilige Matrixprojektor aufweisen. Dementsprechend sind dann zwei oder vier Bildpunkte des Ansteuerbilds einem Lichtpunkt des Matrixprojektors zugeordnet.
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Zweckmäßig ist es dabei, das jeweilige Abbild des als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds in einem näheren Umfeld des Fahrzeugs am Boden bzw. an der Wand zu erzeugen, so dass hierzu bevorzugt der dem kleineren Bildbereich zugeordnete Matrixprojektor in Frage kommt. Soll das jeweilige Abbild jedoch in einem relativ dazu größeren Abstand generiert werden, lässt sich mit Hilfe des dem größeren Bildbereich zugeordneten Matrixprojektor eine bessere Darstellung erzielen. Gerade bei einer Abbildung am Boden kann durch die Positionierung des Sonderbilds innerhalb des Bildbereichs der Abstand vom Fahrzeug beeinflusst werden. beispielsweise wird ein im Bildbereich weiter oben positioniertes Abbild weiter vom Fahrzeug entfernt sein, als ein im Bildbereich weiter unten positioniertes Abbild.
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Um hier nun insbesondere die Kosten für die Realisierung der gezielten Darstellung des jeweiligen Ansteuerbilds bzw. dessen Bildpunkte mit nur einem der beiden Matrixprojektoren zu reduzieren, wird insbesondere vorgeschlagen, für die Entscheidung, ob der jeweilige Bildpunkt mit einem Lichtpunkt des einen oder des anderen Matrixprojektors im Abbild erzeugt werden soll, die Graustufe bzw. Helligkeitsstufe zu berücksichtigen, die dem jeweiligen Bildpunkt ohnehin zugeordnet ist. Der Begriff „Graustufe“ korreliert mit der Helligkeitsstufe und wird im vorliegenden Zusammenhang einheitlich dazu verwendet, die Intensität oder Helligkeit des jeweiligen Bildpunktes zu beschreiben.
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Um einer Scheinwerfersteuereinrichtung die Auswahl des jeweiligen Matrixprojektors zu vereinfachen, wird insbesondere vorgeschlagen, den Bildpunkten bei einem als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbild Graustufen in einem vorbestimmten Wertebereich zuzuordnen, die dann ihrerseits eindeutig dem einen Matrixprojektor oder dem anderen Matrixprojektor zugeordnet sind. Somit kann die Scheinwerfersteuereinrichtung anhand der Graustufen erkennen, ob es sich um ein als Sonderbild ausgestaltetes Ansteuerbild handelt. Ferner kann die Scheinwerfersteuereinrichtung anhand der Graustufen entscheiden, ob der jeweilige Bildpunkt bzw. die jeweilige Bildpunktgruppe mit dem einen Matrixprojektor oder mit dem anderen Matrixprojektor erzeugt werden soll. Mit anderen Worten, den Graustufen der Bildpunkte wird eine zusätzliche Funktionalität zugeordnet, um Sonderbilder mit erhöhter Trennschärfe an einer Wand oder am Boden darstellen zu können. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass es für die Standardbilder nicht erforderlich ist, den gesamten Bereich aller möglichen Graustufen zu nutzen.
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Beim hier vorgestellten Betriebsverfahren bzw. beim hier vorgestellten Matrixscheinwerfer weist der Matrixscheinwerfer einen ersten Matrixprojektor zum Ausleuchten eines ersten Bildbereichs und einen zweiten Matrixprojektor zum Ausleuchten eines zweiten Bildbereichs auf, der innerhalb des ersten Bildbereichs liegt. Ferner ist der Matrixscheinwerfer so ansteuerbar, dass damit auf einem Boden, auf dem das Fahrzeug steht oder fährt, oder auf einer Wand, vor der das Fahrzeug steht, ein Abbild eines bereitgestellten Ansteuerbilds erzeugbar ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann nun vorgesehen sein, dass zum Erzeugen eines Abbilds im zweiten Bildbereich eines als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds Bildpunkte dieses Ansteuerbilds in Abhängigkeit von den Bildpunkten zugeordneten Graustufen im Abbild mit Lichtpunkten erzeugt werden, die entweder nur vom ersten Matrixprojektor oder nur vom zweiten Matrixprojektor erzeugt und in den zweiten Bildbereich abgestrahlt werden.
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Ein erfindungsgemäßer Matrixscheinwerfer umfasst neben dem ersten Matrixprojektor und dem zweiten Matrixprojektor eine Scheinwerfersteuereinrichtung zum Ansteuern der Matrixprojektoren. Die Scheinwerfersteuereinrichtung ist dabei zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgestaltet bzw. programmiert. Mit anderen Worten, die Scheinwerfersteuereinrichtung kann während des Betriebs des Matrixscheinwerfers das vorstehende Betriebsverfahren ausführen.
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Im Einzelnen kann die Scheinwerfersteuereinrichtung hierzu so ausgestaltet und/oder programmiert sein, dass die Scheinwerfersteuereinrichtung die Matrixprojektoren so ansteuern kann, dass damit auf einem Boden, auf dem das Fahrzeug steht oder fährt, oder auf einer Wand, vor der das Fahrzeug steht, ein Abbild eines der Scheinwerfersteuereinrichtung zugeführten Ansteuerbilds erzeugbar ist. Des Weiteren ist die Scheinwerfersteuereinrichtung so ausgestaltet und/oder programmiert, dass die Scheinwerfersteuereinrichtung zum Erzeugen eines Abbilds im zweiten Bildbereich eines als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds Bildpunkte des Ansteuerbilds in Abhängigkeit von den Bildpunkten zugeordneten Graustufen im Abbild mit Lichtpunkten erzeugt, die entweder nur vom ersten Matrixprojektor oder nur vom zweiten Matrixprojektor erzeugt und in den zweiten Bildbereich abgestrahlt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der erste Matrixprojektor zum Ausleuchten des ersten Bildbereichs eine erste Leuchtmatrix mit einer Vielzahl erster Lichtstrahlen erzeugen, während der zweite Matrixprojektor zum Ausleuchten des innerhalb des ersten Bildbereichs liegenden zweiten Bildbereichs eine zweite Leuchtmatrix mit einer Vielzahl zweiter Lichtstrahlen erzeugt. Die Scheinwerfersteuereinrichtung kann nun so ausgestaltet und/oder programmiert sein, dass sie zum Ansteuern der Matrixprojektoren in Abhängigkeit des eingehenden Ansteuerbilds, das im ersten und/oder zweiten Bildbereich abgebildet werden soll, eine erste Pixelmatrix zum Ansteuern des ersten Matrixprojektors und eine zweite Pixelmatrix zum Ansteuern des zweiten Matrixprojektors erzeugt. Das jeweilige Ansteuerbild weist dabei eine Ansteuermatrix mit einer Vielzahl von Bildpunkten auf, die jeweils eine Graustufe des jeweiligen Bildpunkts repräsentieren. Die erste Pixelmatrix weist eine Vielzahl von Lichtsteuerpunkten auf, die jeweils einem oder mehreren Bildpunkten zugeordnet sind und die erste Steuersignale repräsentieren, die den ersten Lichtstrahlen zugeordnet sind und die den ersten Matrixprojektor zum Erzeugen der ersten Leuchtmatrix ansteuern. Die zweite Pixelmatrix weist ebenfalls eine Vielzahl von Lichtsteuerpunkten auf, die einem oder mehreren Bildpunkten zugeordnet sind und die zweite Steuersignale repräsentieren, die den zweiten Lichtstrahlen zugeordnet sind und die den zweiten Matrixprojektor zum Erzeugen der zweiten Leuchtmatrix ansteuern. Die Scheinwerfersteuereinrichtung kann nun so konfiguriert sein, dass sie für die den Lichtpunkten zugeordneten Bildpunkte die zugehörige Graustufe auswertet und in Abhängigkeit der Graustufe den jeweiligen Lichtsteuerpunkt nur in der ersten Pixelmatrix oder nur in der zweiten Pixelmatrix oder in der ersten Pixelmatrix und in der zweiten Pixelmatrix aktiviert. Der innerhalb der jeweiligen Pixelmatrix aktivierte Lichtsteuerpunkt bewirkt eine gezielte Ansteuerung des dem jeweiligen Lichtsteuerpunkt zugeordneten lichtemittierenden Elements des jeweiligen Matrixprojektors mit der jeweiligen Graustufe bzw. Helligkeitsstufe. Ist innerhalb der jeweiligen Pixelmatrix der jeweilige Lichtsteuerpunkt dagegen deaktiviert, bleibt das dem deaktivierte Lichtsteuerpunkt zugeordnete lichtemittierende Element des jeweiligen Matrixprojektors ausgeschaltet, so dass es keinen Lichtstrahl erzeugt.
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Zweckmäßig können die Graustufenwerte einen vorbestimmten Wertebereich aufweisen, der in einen ersten Teilbereich, in einen vom ersten Teilbereich verschiedenen zweiten Teilbereich und in einen vom ersten Teilbereich und vom zweiten Teilbereich verschiedenen dritten Teilbereich unterteilt ist. Die Scheinwerfersteuereinrichtung kann nun so konfiguriert sein, dass sie den jeweiligen Lichtsteuerpunkt in der ersten Pixelmatrix und in der zweiten Pixelmatrix aktiviert, wenn die Graustufe des jeweiligen, diesem Lichtsteuerpunkt zugeordneten Bildpunkt im ersten Teilbereich liegt. Die Scheinwerfersteuereinrichtung aktiviert den jeweiligen Lichtsteuerpunkt dagegen nur in der ersten Pixelmatrix, wenn die Graustufe des jeweiligen diesem Lichtsteuerpunkt zugeordneten Bildpunkt im zweiten Teilbereich liegt. Ferner aktiviert die Scheinwerfersteuereinrichtung den jeweiligen Lichtsteuerpunkt nur in der zweiten Pixelmatrix, wenn die Graustufe des jeweiligen diesem Lichtsteuerpunkt zugeordneten Bildpunkt im dritten Teilbereich liegt. Beispielsweise können die Graustufen mit einer 8-Bit-Kodierung versehen sein, so dass sie insgesamt 256 Werte aufweisen, die 256 Graustufen zugeordnet sind. Der Wertebereich reicht somit beispielsweise von 0 bis 255. Der erste Teilbereich kann beispielsweise von 0 bis 235 reichen. Der zweite Teilbereich kann beispielsweise von 236 bis 245 reichen. Der dritte Teilbereich kann beispielsweise von 246 bis 255 reichen. Die Scheinwerfersteuereinrichtung kann über eine hinterlegte Zuordnungstabelle ermitteln, wie das jeweilige lichtemittierende Element im jeweiligen Matrixprojektor abhängig von der jeweiligen Graustufe angesteuert werden muss. Somit kann über diese Zuordnungstabelle auch festgelegt werden, ob der jeweilige Lichtpunkt mit dem zugehörigen lichtemittierenden Element nur des ersten oder nur des zweiten Matrixprojektors oder beider Matrixprojektoren erzeugt werden soll. Eine derartige Zuordnungstabelle lässt sich besonders einfach und preiswert realisieren. Insbesondere müssen keinerlei strukturelle Veränderungen an dem Matrixscheinwerfer durchgeführt werden.
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Zweckmäßig kann nur vorgesehen sein, dass bei einem als Standardbild ausgestalteten Ansteuerbild alle Bildpunkte eine Graustufe aus dem ersten Teilbereich aufweisen. Gemäß dem vorstehend genannten Zahlenbeispiel lassen sich bei einem Standardbild den Bildpunkten demnach jeweils Graustufen im Wertebereich von 0 bis 235 zuordnen. Hierdurch wird eine sehr große Bandbreite für eine optimale Ausleuchtung des Sichtfelds des Fahrzeugführers realisiert, wobei gleichzeitig ein hinsichtlich des Stromverbrauchs effizienter Betrieb möglich ist. Das Standardbild repräsentiert dabei die Ausleuchtung des Sichtfelds des Fahrzeugführers während des normalen Fahrbetriebs des Fahrzeugs. Das als Standardbild ausgestaltete Ansteuerbild kann dabei zweckmäßig dynamisch sein und sich permanent an die Umgebung des Fahrzeugs anpassen. Angestrebt ist dabei eine möglichst weite und helle Ausleuchtung, wobei gleichzeitig eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer vermieden werden soll.
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Zusätzlich oder alternativ kann bei einem als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbild vorgesehen sein, dass alle Bildpunkte, die innerhalb des zweiten Bildbereichs liegenden Lichtpunkten zugeordnet sind, Graustufen aus dem zweiten Teilbereich oder aus dem dritten Teilbereich zugeordnet sind. Hierdurch kann die Scheinwerfersteuereinrichtung besonders einfach ein derartiges Sonderbild identifizieren und die zugehörigen Lichtpunkte durch die zugehörigen Lichtsteuerpunkte entweder mit dem ersten Matrixprojektor oder mit dem zweiten Matrixprojektor erzeugen. Beim als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbild kann es sich zweckmäßig um ein statisches Bild, wie zum Beispiel ein Logo oder einen Schriftzug handeln. Ebenso kann es sich beim Sonderbild um ein dynamisches Bild handeln, wie zum Beispiel eine Animation bzw. eine Filmsequenz.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Bildbereich größer ist als der zweite Bildbereich, wobei der zweite Bildbereich vollständig vom ersten Bildbereich eingefasst ist. Dies hat zur Folge, dass der erste Bildbereich einen oberen Abschnitt, der bezüglich der Vertikalrichtung oberhalb des zweiten Bildbereichs liegt, einen unteren Abschnitt, der bezüglich der Vertikalrichtung unterhalb des zweiten Bildbereichs liegt, einen linken Abschnitt, der bezüglich der Horizontalrichtung und in der Projektionsrichtung links vom zweiten Bildbereich liegt, einen rechten Abschnitt, der in der Horizontalrichtung und bezüglich der Projektionsrichtung rechts vom zweiten Bildbereich liegt, und einen mittleren Abschnitt aufweist, der deckungsgleich zum zweiten Bildbereich ist. Insbesondere kann der zweite Bildbereich im Wesentlichen zentral innerhalb des ersten Bildbereichs angeordnet sein. Die relativen Ortsangaben „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ beziehen sich auf das Sichtfeld des Fahrzeugführers.
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Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der erste Matrixprojektor und der zweite Matrixprojektor die gleiche Auflösung aufweisen.
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Hierdurch besitzen die erste Leuchtmatrix und die zweite Leuchtmatrix die gleiche Anzahl und Verteilung an Lichtstrahlen. Durch die unterschiedliche Größe der beiden Bildbereiche sind jedoch die ersten Bildpunkte oder Bildflächen im erste Bildbereich, die durch die ersten Lichtstrahlen erzeugt werden, entsprechend größer als die zweiten Bildpunkte oder Bildflächen im zweiten Bildbereich, die durch die zweiten Lichtstrahlen erzeugt werden.
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Zweckmäßig kann der jeweilige Matrixprojektor für jeden Lichtstrahl der Leuchtmatrix ein separates und individuell ansteuerbares lichtemittierendes Element zum Erzeugen des jeweiligen Lichtstrahls aufweisen. Ferner kann der jeweilige Matrixprojektor mit einer entsprechenden Optik ausgestattet sein, um eine vorbestimmte Verteilung der Lichtstrahlen innerhalb des jeweiligen Bildbereichs zu erzielen. Insbesondere kann durch die Optik auch die Größe des jeweiligen Bildbereichs vorgegeben sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann der jeweilige deaktivierte Lichtsteuerpunkt dazu führen, dass der zugehörige Lichtstrahl in der zugehörigen Leuchtmatrix nicht erzeugt wird. Mit anderen Worten, das dem jeweiligen Lichtsteuerpunkt zugeordnete lichtemittierende Element bleibt bei deaktiviertem Lichtsteuerpunkt ausgeschaltet.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist mit wenigstens einem Matrixscheinwerfer der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet und weist eine Beleuchtungssteuerung zum Erzeugen von Ansteuerbildern auf, wobei die Beleuchtungssteuerung mit der Scheinwerfersteuereinrichtung des jeweiligen Matrixscheinwerfers gekoppelt ist, um die Ansteuerbilder der Scheinwerfersteuereinrichtung zu übertragen. Sofern das Fahrzeug mit zwei oder mehr derartigen Matrixscheinwerfern ausgestattet ist, koordiniert die Beleuchtungssteuerung die Ansteuerung der Matrixscheinwerfer, damit sich alle ersten Bildbereiche und alle zweiten Bildbereiche möglichst genau aufeinander abbilden. Das Fahrzeug ist bevorzugt ein Landfahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug und vorzugsweise ein Personenkraftwagen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Beleuchtungssteuerung so konfiguriert sein, dass sie nur bei stehendem Fahrzeug als Sonderbild ausgestaltete Ansteuerbilder erzeugt, während sie bei fahrendem Fahrzeug nur als Standardbild ausgestaltete Ansteuerbilder erzeugt. Mit anderen Worten, bei stehendem Fahrzeug lassen sich sowohl als Sonderbild als auch als Standardbild ausgestaltete Ansteuerbilder erzeugen. Bei fahrendem Fahrzeug lassen sich dagegen nur noch als Standardbild ausgestaltete Ansteuerbilder erzeugen, was die Betriebssicherheit des Fahrzeugs erhöht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in der Zeichnung anders dargestellt ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Die einzige 1 zeigt eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs mit einem Matrixscheinwerfer.
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Entsprechend 1 weist ein Fahrzeug 1 zumindest einen Matrixscheinwerfer 2 und eine Beleuchtungssteuerung 3 auf. Beim Fahrzeug 1 handelt es sich allgemein um ein Landfahrzeug, speziell um ein Straßenfahrzeug und insbesondere um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein Motorrad.
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Zweckmäßig kann das Fahrzeug 1 mit zwei Matrixscheinwerfern 2 ausgestattet sein, die beide gemeinsam von der Beleuchtungssteuerung 3 angesteuert werden.
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Der Matrixscheinwerfer 2 weist einen ersten Matrixprojektor 4 zum Ausleuchten eines ersten Bildbereichs 5 auf. Hierzu erzeugt der erste Matrixprojektor 4 eine erste Leuchtmatrix 6, die aus einer Vielzahl erster Lichtstrahlen 7 besteht. Der erste Bildbereich 5 ist hier als Rechteck dargestellt. Von der ersten Leuchtmatrix 6 sind exemplarisch nur vier erste Lichtstrahlen 7 dargestellt, die zu den Ecken des rechteckigen ersten Bildbereichs 5 führen. Es ist klar, dass der erste Bildbereich 5 auch eine andere Form aufweisen kann. Der Matrixscheinwerfer 2 weist außerdem einen zweiten Matrixprojektor 8 zum Ausleuchten eines zweiten Bildbereichs 9 auf. Der zweite Bildbereich 9 liegt dabei vollständig innerhalb des ersten Bildbereichs 5. Der zweite Matrixprojektor 8 erzeugt dazu eine zweite Leuchtmatrix 10, die eine Vielzahl zweiter Lichtstrahlen 11 aufweist. Exemplarisch ist der zweite Bildbereich 9 hier rechteckig dargestellt. Stellvertretend für die zweite Leuchtmatrix 10 sind hier nur vier zweite Lichtstrahlen 11 mit unterbrochener Linie angedeutet, die zu den Ecken des rechteckigen zweiten Bildbereichs 9 führen. Es ist klar, dass der zweite Bildbereich 9 auch eine andere Form aufweisen kann.
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Der Matrixscheinwerfer 2 weist außerdem eine Scheinwerfersteuereinrichtung 12 zum Ansteuern der Matrixprojektoren 4, 8 auf. Die Beleuchtungssteuerung 3 steuert den Matrixscheinwerfer 2 und führt hierzu der Scheinwerfersteuereinrichtung 12 ein digitales Ansteuerbild zu, das vom Matrixscheinwerfer 2 im ersten Bildbereich 5 und/oder im zweiten Bildbereich 9 abgebildet werden soll. Hierzu generiert die Scheinwerfersteuereinrichtung 12 eine erste Pixelmatrix zum Ansteuern des ersten Matrixprojektors 4 und eine zweite Pixelmatrix zum Ansteuern des zweiten Matrixprojektors 8. Das der Scheinwerfersteuereinrichtung 12 zugeführte Ansteuerbild weist eine Ansteuermatrix auf, die eine Vielzahl von Bildpunkten besitzt, denen jeweils eine Graustufe zugeordnet ist. Dieses Ansteuerbild kann für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs als Standardbild ausgestaltet sein. Alternativ dazu kann das Ansteuerbild auch als Sonderbild konfiguriert sein, das bevorzugt bei stehendem Fahrzeug 1 mit Hilfe des Matrixscheinwerfers 2 im Umfeld des Fahrzeugs 1 auf einen Boden, auf dem das Fahrzeug 1 steht oder langsam fährt, oder auf eine Wand, vor der das Fahrzeug 1 steht, projiziert wird, um ein entsprechendes Abbild 13 dieses Ansteuerbilds gezielt innerhalb des zweiten Bildbereichs 9 zu erzielen. Rein exemplarisch ist in 1 das Abbild 13 des Sonderbilds durch einen Schriftzug „HALLO!“ wiedergegeben. Es ist klar, dass dieses Sonderbild statisch oder dynamisch und grundsätzlich beliebig sein kann.
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Zum Erzeugen des Abbilds 13 im zweiten Bildbereich 9 des als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds kann die Scheinwerfersteuereinrichtung 12 nun Bildpunkte des Ansteuerbilds in Abhängigkeit von den Bildpunkten zugeordneten Graustufen im Abbild 13 mit Lichtpunkten erzeugen, die entweder ausschließlich vom ersten Matrixprojektor 4 oder ausschließlich vom zweiten Matrixprojektor 8 erzeugt und in den zweiten Bildbereich 9 abgestrahlt werden.
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Das von der Beleuchtungssteuerung 3 bereitgestellte und der Scheinwerfersteuereinrichtung 12 zugeführte digitale Ansteuerbild weist eine Ansteuermatrix mit einer Vielzahl von Bildpunkten auf, die jeweils eine Graustufe des jeweiligen Bildpunkts repräsentieren. Die erste Pixelmatrix dient zum Ansteuern des ersten Matrixprojektors 4, so dass dieser die erste Leuchtmatrix 6 erzeugt. Hierzu weist die erste Pixelmatrix eine Vielzahl von Lichtsteuerpunkten auf, die einem oder mehreren Bildpunkten zugeordnet sind und erste Steuersignale repräsentieren, die den ersten Lichtstrahlen zugeordnet sind. Die zweite Pixelmatrix dient zum Ansteuern des zweiten Matrixprojektors 8, so dass dieser die zweite Leuchtmatrix 10 erzeugt. Hierzu weist die zweite Pixelmatrix eine Vielzahl von Lichtsteuerpunkten auf, die einem oder mehreren Bildpunkten zugeordnet sind und die zweite Steuersignale repräsentieren, die den zweiten Lichtstrahlen 11 zugeordnet sind. Die Scheinwerfersteuereinrichtung 12 kann nun für die den Lichtsteuerpunkten zugeordneten Bildpunkte die zugehörige Graustufe auswerten und in Abhängigkeit der jeweiligen Graustufe den jeweiligen Lichtsteuerpunkt nur in der ersten Pixelmatrix oder nur in der zweiten Pixelmatrix oder sowohl in der ersten Pixelmatrix als auch in der zweiten Pixelmatrix aktivieren. Sofern es sich beim Ansteuerbild um ein Sonderbild handelt, wird für das Abbild 13 der jeweilige Lichtsteuerpunkt dagegen nur in der ersten Pixelmatrix oder nur in der zweiten Pixelmatrix aktiviert. Hierdurch wird eine doppelte Abbildung desselben Bildpunkts innerhalb des Abbilds 13 effizient vermieden.
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Beim hier gezeigten Beispiel ist der erste Bildbereich 5 größer als der zweite Bildbereich 9, wobei der zweite Bildbereich 9 vollständig innerhalb des ersten Bildbereichs 5 angeordnet ist. In der Folge weist der erste Bildbereich 5 gemäß 1 oberhalb des zweiten Bildbereichs 9 einen oberen Abschnitt 14, unterhalb des zweiten Bildbereichs 9 einen unteren Abschnitt 15, links vom zweiten Bildbereich 9 einen linken Abschnitt 16, rechts vom zweiten Bildbereich 9 einen rechten Abschnitt 17 und deckungsgleich zum zweiten Bildbereich 9 einen mittleren Abschnitt 18 auf. Dennoch ist zweckmäßig vorgesehen, dass beide Matrixprojektoren 4, 8 die gleiche Auflösung besitzen, so dass sie die gleiche Anzahl an Lichtstrahlen 7, 11 erzeugen und dementsprechend über die gleiche Anzahl an lichtemittierenden Elementen aufweisen. Die innerhalb der Matrixprojektoren 4, 8 verwendeten Matrizes weisen vorzugsweise die gleiche Anzahl an Zeilen und Spalten auf.
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Für den Fall, dass die Scheinwerfersteuereinrichtung 12 entscheidet, dass das Abbild 13 des jeweiligen als Sonderbild ausgestalteten Ansteuerbilds nur mit Hilfe des ersten Matrixprojektors 4 generiert werden soll, werden in der ersten Pixelmatrix nur diejenigen Lichtsteuerpunkte aktiviert, die zum Erzeugen des Abbilds 13 benötigt werden. Alle anderen Lichtsteuerpunkte der ersten Pixelmatrix werden deaktiviert. In der Folge werden im ersten Matrixprojektor 4 ausschließlich diejenigen lichtemittierenden Elemente zum Erzeugen des jeweiligen ersten Lichtstrahls 7 angesteuert, deren Lichtsteuerpunkte aktiv sind. Dabei kann die mit dem ersten Matrixprojektor 4 erzeugte Projektion des Abbilds 13 im mittleren Abschnitt 18, also innerhalb des zweiten Bildbereichs 9 liegen.
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Entscheidet die Scheinwerfersteuereinrichtung 12 dagegen, dass das Abbild 13 im vorliegenden Fall ausschließlich mit Hilfe des zweiten Matrixprojektors 8 erzeugt werden soll, werden die entsprechenden Lichtsteuerpunkte aktiviert bzw. deaktiviert, um über eine entsprechende Ansteuerung der lichtemittierenden Elemente des zweiten Matrixprojektors 8 das Abbild 13 innerhalb des zweiten Bildbereichs 9 zu erzeugen.
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Ebenso ist denkbar, dass ein Teil des Abbilds 13 ausschließlich durch Lichtstrahlen 7 des ersten Matrixprojektors 4 erzeugt wird, während ein anderer Teil des Abbilds 13 ausschließlich durch Lichtstrahlen 11 des zweiten Matrixprojektors 8 erzeugt wird. Im gezeigten Beispiel kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Anfangsteil „HAL“ mit dem ersten Matrixprojektor 4 erzeugt wird, während der Schlussteil „LO!“ mit dem zweiten Matrixprojektor 8 erzeugt wird. Insbesondere ist möglich, dass dies von der Scheinwerfersteuereinrichtung 12 Bildpunkt für Bildpunkt separat entschieden wird. Ebenso ist denkbar, dass bei einem als Animation ausgestalteten Sonderbild die Zuordnung, ob der jeweilige Bildpunkt mit dem ersten Matrixprojektor 4 oder mit dem zweiten Matrixprojektor 8 erzeugt wird, dynamisch variiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018118648 A1 [0003]
- DE 102017129254 A1 [0004]
- DE 102019124513 A1 [0005]
- DE 102016213028 A1 [0006]
- DE 102016112617 B3 [0006]