DE102021129815A1

DE102021129815A1 - Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021129815A1
Application number: DE102021129815.6A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Bartscher; Florian Herold; Ingo Möllers; Martin Plümpe
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-17
Also published as: WO2023088717A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle mit matrixartig angeordneten Halbleiterelementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung umfasst und wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleiterelemente so anzusteuern, dass mindestens eine erste und eine zweite Lichtverteilung nacheinander erzeugt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: eine Temperatur der Lichtquelle wird während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung erfasst, es wird eine Temperaturveränderung der Lichtquelle berechnet, die sich voraussichtlich bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung ergeben wird, wenn die Berechnung voraussagt, dass sich durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung eine Temperaturerhöhung ergibt, die in mindestens einem kritischen Bereich der Lichtquelle zu einer über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden Temperatur führen würde, wird bei der zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung erfolgenden Ansteuerung der Halbleiterelemente die Leistung mindestens eines der Halbleiterelemente so reduziert, dass durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung die Temperatur in dem mindestens einen kritischen Bereich der Lichtquelle voraussichtlich den vorgegebenen Schwellwert nicht übersteigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Ein Verfahren und eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art sind aus der WO 2020/239875 A1 bekannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung ist als hochauflösender Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs ausgebildet, der eine Lichtquelle mit mindestens 2.000 matrixartig angeordneten Halbleiterelementen umfasst. Es sind eine Vielzahl von Sensoren vorgesehen, die neben der Temperatur der Lichtquelle die Umgebungstemperatur, die Temperatur eines anzusteuernden Ziels, die Umgebungsfeuchtigkeit, die Stärke des von außen auf den Scheinwerfer auftreffenden Lichts und die Ausleuchtung der zu befahrenden Straße ermittelt. Auf Basis der ermittelten Daten wird eine Temperaturentwicklung der Lichtquelle beispielsweise in den nächsten 10 bis 30 Minuten vorausberechnet. In Abhängigkeit von der vorausberechneten Temperaturentwicklung können Kühlmaßnahmen wie beispielsweise die Absenkung der Leistung der Halbleiterelemente oder das Aktivieren von Lüftern durchgeführt werden.
Lichtquellen mit matrixartig angeordneten Halbleiterelementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung, wie beispielsweise ein Solid-State-LED-Array beziehungsweise ein SSL-HD-LED, weisen im Vergleich zu konventionellen Leuchtdioden eine höhere Eigenerwärmung auf. Durch den erhöhten Temperaturanstieg innerhalb des Arrays wird die Sperrschicht-Temperatur der Leuchtdioden zur relevanten Grenztemperatur des Systems. Die Sperrschicht-Temperatur muss, beispielsweise auch aus Gewährleistungsgründen, unterhalb der spezifizierten Grenztemperatur gehalten werden. Gleichzeitig weisen die Leuchtdioden bei derartigen Lichtquellen eine sehr kleine thermische Zeitkonstante auf. Dies führt zu einer rapiden Änderung der Sperrschicht-Temperatur bei einem Wechsel des Lichtbildes, das zu den Leuchtdioden gesendet wird, um zu einer anderen Lichtverteilung zu wechseln. Ist die Sperrschicht-Temperatur nahe der Grenztemperatur und es wird ein Lichtbild zu den Leuchtdioden gesendet, das beispielsweise eine höhere Leistung erfordert, steigt die Temperatur der Lichtquelle sprunghaft an und kann die Grenztemperatur deutlich überschreiten bevor eine konventionelle Regelung, wie sie beispielsweise aus der WO 2020/239875 A1 bekannt ist, eingreifen kann. Es besteht also die Gefahr, dass die Halbleiterelemente außerhalb ihrer Spezifikationen betrieben werden.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Angabe eines Verfahrens der eingangs genannten Art und die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, mit denen Gefahr, dass die Halbleiterelementen außerhalb ihrer Spezifikationen betrieben werden, reduziert werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 13 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Anspruch 1 ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

- eine Temperatur der Lichtquelle wird während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung erfasst,
- es wird eine Temperaturveränderung der Lichtquelle berechnet, die sich voraussichtlich bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung ergeben wird,
- wenn die Berechnung voraussagt, dass sich durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung eine Temperaturerhöhung ergibt, die in mindestens einem kritischen Bereich der Lichtquelle zu einer über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden Temperatur führen würde, wird bei der zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung erfolgenden Ansteuerung der Halbleiterelemente die Leistung mindestens eines der Halbleiterelemente so reduziert, dass durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung die Temperatur in dem mindestens einen kritischen Bereich der Lichtquelle voraussichtlich den vorgegebenen Schwellwert nicht übersteigt.

Auf diese Weise kann vermieden werden, dass bei einem Wechsel von einer Lichtverteilung zu einer anderen Lichtverteilung die Temperatur in einem kritischen Bereich der Lichtquelle über den vorgegebenen Schwellwert steigt. Dadurch können im thermischen Grenzbereich die Grenzen des Systems präziser und schneller angefahren werden. Im Idealfall kann dadurch die optimale Lichtperformance des Systems ausgenutzt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine kritische Bereich, dessen Temperatur nicht über den vorgegebenen Schwellwert steigen soll, der Sperrschicht-Bereich mindestens eines der Halbleiterelemente ist. Weiterhin kann die erfasste Temperatur der Lichtquelle eine Temperatur an oder in dem Sperrschicht-Bereich mindestens eines der Halbleiterelemente ist. Der Schwellwert der Temperatur in dem mindestens einen kritischen Bereich der Lichtquelle kann insbesondere zwischen 140°C und 160°C, insbesondere zwischen 145°C und 155°C, vorzugsweise bei etwa 150°C liegen.
Es besteht die Möglichkeit, dass zur Berechnung der Temperaturveränderung bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung ein Algorithmus verwendet wird, der eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Bereichen des mindestens einen Halbleiterelements berechnet, insbesondere eine Temperaturdifferenz zwischen der Lötstelle und dem Sperrschicht-Bereich des mindestens einen Halbleiterelements berechnet. Aufgrund des durch den Bereich der Lötstelle fließenden Stroms kann eine Temperaturerhöhung in diesem Bereich des Halbleiterelements in Abhängigkeit von der geplanten Ansteuerung des Halbleiterelements vergleichsweise verlässlich vorausgesagt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Berechnung der Temperaturdifferenz durch eine Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung durchgeführt wird. Dabei kann der thermische Widerstand durch eine Formel des Typs $R_{t h} = c_{1} \cdot p_{1} + c_{2} \cdot p_{2} + c_{3} \cdot p_{3} + ... b$
berechnet wird, wobei c₁, c₂, c₃, ... sowie b experimentell ermittelte Koeffizienten sind und wobei p₁, p₂, p₃, ... Parameter sind, die während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung, berechnet werden.
Insbesondere können die Koeffizienten aus einem experimentell ermittelten Datensatz vermittels multipler linearer Regression bestimmt werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass für die Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung ein Lichtbild analysiert wird, das der Ansteuerung der Halbleiterelemente bei der Erzeugung der Lichtverteilung entspricht, insbesondere wobei zur Ansteuerung der Halbleiterelemente eine Pulsweitenmodulation genutzt wird.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass ein erster der Parameter dem Durchschnitt der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung entspricht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein zweiter der Parameter dem höchsten Durchschnittswert der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte eines Bereichs des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung, insbesondere eines Bereichs zwischen 5 x 5 Pixeln bis 20 x 20 Pixeln, vorzugsweise eines Bereichs von 10 x 10 Pixeln, entspricht. Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein dritter der Parameter der Anzahl der Pixel entspricht, deren Bit-Werte beziehungsweise deren PWM-Werte gleich 0 sind. Sämtliche dieser Parameter erlauben eine vergleichsweise verlässliche Voraussage der Änderung des thermischen Widerstands durch eine Lichtbildänderung beziehungsweise durch einen Übergang von einer ersten zu einer zweiten Lichtverteilung.
Gemäß Anspruch 13 ist die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Übergänge zwischen Lichtverteilungen, bei denen das Verfahren den Betrieb der Halbleiterelemente innerhalb ihrer Spezifikationen gewährleisten kann, sind beispielsweise der Übergang von einem Abblendlicht zu einem Fernlicht oder der Wegfall eines ausgeblendeten Bereichs in der Lichtverteilung oder die Verstärkung der Ausleuchtung der eigenen Fahrspur des Kraftfahrzeugs.
Es kann vorgesehen sein, dass die Halbleiterelemente als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sind, insbesondere wobei die Halbleiterelemente Teil eines Solid-State-LED-Arrays sind. Beispielsweise kann dabei die Lichtquelle 16.000 oder mehr Halbleiterelemente aufweisen.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsvorrichtung mindestens einen Temperatursensor umfasst, der an oder in der Lichtquelle angeordnet ist, und/oder dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Halbleiterelemente umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Parameter während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung zu berechnen.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In dem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren für eine als Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung beschrieben, die als Lichtquelle ein Solid-State-LED-Array beziehungsweise ein SSL-HD-LED umfasst. Diese Lichtquelle kann insbesondere 16.000 oder mehr Halbleiterelemente aufweisen. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin mindestens einen Temperatursensor, der an oder in der Lichtquelle, insbesondere im Bereich der Sperrschicht mindestens eines der Halbleiterelemente angeordnet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Halbleiterelemente.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist weiterhin dazu eingerichtet, die Halbleiterelemente so anzusteuern, dass unterschiedliche Lichtverteilungen, insbesondere eine erste und eine zweite Lichtverteilung, erzeugt werden, wobei die Lichtverteilungen zeitlich nacheinander erzeugt werden. Übergänge zwischen den Lichtverteilungen können beispielsweise der Übergang von einem Abblendlicht zu einem Fernlicht oder der Wegfall eines ausgeblendeten Bereichs in der Lichtverteilung oder die Verstärkung der Ausleuchtung der eigenen Fahrspur des Kraftfahrzeugs sein.
Das in 1 schematisch dargestellte Verfahren geht von einem Zustand aus, in dem die Halbleiterelemente so angesteuert werden, dass eine erste Lichtverteilung erzeugt wird. Dem Ansteuern der Halbleiterelemente zur Erzeugung der ersten Lichtverteilung entspricht ein erstes Lichtbild. Dabei kann zur Ansteuerung der Halbleiterelemente eine Pulsweitenmodulation genutzt werden. Ausgehend von dem Zustand, in dem die erste Lichtverteilung erzeugt wird, soll abgeschätzt werden, wie sich die Temperatur der Lichtquelle bei einem Wechsel von der ersten zu einer zweiten Lichtverteilung ändert.
Zur Berechnung der Temperaturveränderung bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung wird ein Algorithmus verwendet, der eine Temperaturdifferenz zwischen der Lötstelle und dem Sperrschicht-Bereich mindestens eines Halbleiterelements berechnet. Dabei wird die Berechnung der Temperaturdifferenz durch eine Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung durchgeführt. Der thermische Widerstand wird durch eine Formel des Typs $R_{t h} = c_{1} \cdot p_{1} + c_{2} \cdot p_{2} + c_{3} \cdot p_{3} + ... + b$
berechnet, wobei c₁, c₂, c₃, ... sowie b experimentell ermittelte Koeffizienten sind und wobei p₁, p₂, p₃, ... Parameter sind, die während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung in der Steuereinheit der Beleuchtungsvorrichtung berechnet werden.
Die Koeffizienten werden aus einem experimentell ermittelten Datensatz vermittels multipler linearer Regression bestimmt. Es können dazu beispielsweise vor dem Einbau der Lichtquelle in die Beleuchtungsvorrichtung Messungen der Lötstellen-Temperatur und der Sperrschicht-Temperatur für verschiedene Lichtbilder durchgeführt werden.
Ein erster Parameter p₁ entspricht dem Durchschnitt der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung. Ein zweiter Parameter p₂ entspricht dem höchsten Durchschnittswert der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte eines Bereichs von 10 x 10 Pixeln des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung. Ein dritter Parameter p₃ entspricht der Anzahl der Pixel, deren Bit-Werte beziehungsweise deren PWM-Werte gleich 0 sind.
Es kann durchaus vorgesehen sein, mehr oder andere Parameter für die Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung zu verwenden.
Dem Ansteuern der Halbleiterelemente zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung einspricht ein zweites Lichtbild, von dem in einem ersten Schritt 1 des schematisch dargestellten Verfahrens ausgegangen wird. Dieses Lichtbild wird in einem zweiten Schritt 2 des Verfahrens analysiert, um die Parameter p₁, p₂, p₃, ... für dieses zweite Lichtbild zu berechnen.
In einem weiteren Schritt 3 werden die zu den Parametern p₁, p₂, p₃, ... für dieses zweite Lichtbild korrespondierenden Koeffizienten c₁, c₂, c₃, ... und b ausgelesen, so dass in einem weiteren Schritt 4 auf Basis der Parameter und der Koeffizienten der thermische Widerstand und daraus die Temperaturdifferenz ΔT₂ für das zweite Lichtbild berechnet werden können.
Die berechnete Temperaturdifferenz ΔT₂ wird in einem weiteren Schritt 5 abgespeichert. In einem weiteren Schritt 6 wird die bereits vorher berechnete Temperaturdifferenz ΔT₁ für das erste Lichtbild ausgelesen, wobei in einem darauffolgenden Schritt 7 durch Subtraktion der ersten Temperaturdifferenz ΔT₁ von der zweiten Temperaturdifferenz ΔT₂ die Temperaturänderung bei dem Übergang von dem ersten zu dem zweiten Lichtbild beziehungsweise bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung berechnet wird.
In einem weiteren Schritt 8 wird die aktuelle Temperatur der Lichtquelle durch Auslesen des mindestens einen Temperatursensors ermittelt. In einem weiteren Schritt 9 wird aus der berechneten Temperaturänderung und der aktuellen Temperatur die nach dem Übergang von dem ersten zu dem zweiten Lichtbild beziehungsweise nach dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung zu erwartende Temperatur berechnet. In einem nächsten Schritt 10 wird die zu erwartende Temperatur mit dem Schwellwert der Temperatur verglichen, der beispielsweise bei 150°C liegt.
Wenn die zu erwartende Temperatur gleich dem Schwellwert ist oder unter dem Schwellwert liegt, wird in einem nächsten Schritt 11 entschieden, dass keine Änderung der dem zweiten Lichtbild entsprechenden Ansteuerung erfolgen muss. Dementsprechend werden in Schritt 12 die Halbleiterelemente entsprechend angesteuert.
Wenn die zu erwartende Temperatur über dem Schwellwert liegt, wird in einem nächsten Schritt 13 berechnet, welche Leistung für die Halbleiterelemente zulässig ist, ohne dass die Temperatur den Schwellwert überschreitet. In einem darauffolgenden Schritt 14 wird die Leistung für die Ansteuerung auf den zulässigen Wert für das zweite Lichtbild beschränkt, so dass dann in Schritt 12 die Halbleiterelemente entsprechend angesteuert werden.
Bezugszeichenliste

1: es wird von dem zweiten Lichtbild ausgegangen
2: die Parameter p₁, p₂, p₃, ... des zweiten Lichtbilds werden berechnet
3: die Koeffizienten b, c₁, c₂, c₃, des zweiten Lichtbilds werden ausgelesen
4: der thermische Widerstand und die Temperaturdifferenz ΔT₂ des zweiten Lichtbilds werden berechnet
5: die berechnete Temperaturdifferenz ΔT₂ wird abgespeichert
6: die Temperaturdifferenz ΔT₁ des ersten Lichtbilds wird ausgelesen
7: die Temperaturänderung beim Übergang vom ersten zum zweiten Lichtbild wird berechnet
8: die aktuelle Temperatur der Lichtquelle wird ermittelt
9: die nach dem Übergang zum zweiten Lichtbild zu erwartende Temperatur wird berechnet
10: die zu erwartende Temperatur wird mit dem Schwellwert der Temperatur verglichen
11: Entscheidung, dass keine Änderung der dem zweiten Lichtbild entsprechenden Ansteuerung erfolgen muss
12: Ansteuerung der Halbleiterelemente entsprechend Schritt 11 oder 14
13: Berechnung der zulässigen Leistung für die Halbleiterelemente
14: Beschränkung der Leistung für die Ansteuerung auf den für das zweite Lichtbild zulässigen Wert
b: Koeffizient
c1, c2, c3: Koeffizient
p1, p2, p3,: Parameter
ΔT1, ΔT2: Temperaturdifferenz
Rth: thermischer Widerstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2020/239875 A1 [0002, 0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle mit matrixartig angeordneten Halbleiterelementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung umfasst und wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleiterelemente so anzusteuern, dass mindestens eine erste und eine zweite Lichtverteilung nacheinander erzeugt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: - eine Temperatur der Lichtquelle wird während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung erfasst, - es wird eine Temperaturveränderung der Lichtquelle berechnet, die sich voraussichtlich bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung ergeben wird, - wenn die Berechnung voraussagt, dass sich durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung eine Temperaturerhöhung ergibt, die in mindestens einem kritischen Bereich der Lichtquelle zu einer über einem vorgegebenen Schwellwert liegenden Temperatur führen würde, wird bei der zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung erfolgenden Ansteuerung der Halbleiterelemente die Leistung mindestens eines der Halbleiterelemente so reduziert, dass durch den Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung die Temperatur in dem mindestens einen kritischen Bereich der Lichtquelle voraussichtlich den vorgegebenen Schwellwert nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine kritische Bereich, dessen Temperatur nicht über den vorgegebenen Schwellwert steigen soll, der Sperrschicht-Bereich mindestens eines der Halbleiterelemente ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste Temperatur der Lichtquelle eine Temperatur an oder in dem Sperrschicht-Bereich mindestens eines der Halbleiterelemente ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert der Temperatur in dem mindestens einen kritischen Bereich der Lichtquelle zwischen 140°C und 160°C, insbesondere zwischen 145°C und 155°C, vorzugsweise bei etwa 150°C liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Temperaturveränderung bei dem Übergang von der ersten zu der zweiten Lichtverteilung ein Algorithmus verwendet wird, der eine Temperaturdifferenz zwischen zwei Bereichen des mindestens einen Halbleiterelements berechnet, insbesondere eine Temperaturdifferenz zwischen der Lötstelle und dem Sperrschicht-Bereich des mindestens einen Halbleiterelements berechnet.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Temperaturdifferenz durch eine Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Widerstand R_th durch eine Formel des Typs $R_{t h} = c_{1} \cdot p_{1} + c_{2} \cdot p_{2} + c_{3} \cdot p_{3} + ... + b$
berechnet wird, wobei c₁, c₂, c₃, ... sowie b experimentell ermittelte Koeffizienten sind und wobei p₁, p₂, p₃, ... Parameter sind, die während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere während der Erzeugung der ersten Lichtverteilung, berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizienten aus einem experimentell ermittelten Datensatz vermittels multipler linearer Regression bestimmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abschätzung des thermischen Widerstands des mindestens einen Halbleiterelements in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Lichtverteilung ein Lichtbild analysiert wird, das der Ansteuerung der Halbleiterelemente bei der Erzeugung der Lichtverteilung entspricht, insbesondere wobei zur Ansteuerung der Halbleiterelemente eine Pulsweitenmodulation genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der Parameter dem Durchschnitt der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter der Parameter dem höchsten Durchschnittswert der Bit-Werte beziehungsweise der PWM-Werte eines Bereichs des Lichtbildes der zu erzeugenden Lichtverteilung, insbesondere eines Bereichs zwischen 5 x 5 Pixeln bis 20 x 20 Pixeln, vorzugsweise eines Bereichs von 10 x 10 Pixeln, entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter der Parameter der Anzahl der Pixel entspricht, deren Bit-Werte beziehungsweise deren PWM-Werte gleich 0 sind.
Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere hochauflösender Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle mit matrixartig angeordneten Halbleiterelementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung umfasst und wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Halbleiterelemente so anzusteuern, dass mindestens eine erste und eine zweite Lichtverteilung nacheinander erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelemente als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sind, insbesondere wobei die Halbleiterelemente Teil eines Solid-State-LED-Arrays sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung mindestens einen Temperatursensor umfasst, der an oder in der Lichtquelle angeordnet ist, und/oder dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Halbleiterelemente umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Parameter während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung zu berechnen.