WO2017059940A1 - Verfahren zum betrieb einer leuchteinheit und leuchteinheit - Google Patents

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light sources
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    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a lighting unit, in particular a headlight, for a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a lighting unit according to the preamble of claim 8.
  • lighting units for vehicles especially vehicle headlights with a light source module are generally known, in which the light sources of the light source module can be controlled individually by means of a coupled to the light source module control unit.
  • Such trained vehicle headlights are also known as pixel headlights or matrix headlights.
  • a pipeline interconnect matrix is selectively configured to define an image path through one or more levels of a graphics pipeline and one or more stages of a bitmap image pipeline and selected ones
  • an output stage may be connected to an output of each of the pipelines (eg, from a selected stage of both the graphics and bitmap image pipeline).
  • the interconnection between the pipelines may include a switch matrix configurable to output from one or more of the first plurality of (graphics) stages to a particular or selected next of the first plurality of (graphics) stages and to a selected one of the second Plurality of
  • the invention is based on the object, a comparison with the prior art improved method for operating a lighting unit and an improved
  • Specify light unit The object is achieved with respect to the method according to the invention with the features specified in claim 1. With regard to the lighting unit, the object is achieved according to the invention with the features specified in claim 8.
  • the lighting unit comprises at least one light source module with a plurality of light sources and a control unit coupled to the light source module and the light sources each comprise a predetermined number of brightness levels are set to adjust a light distribution of the control unit activates a predetermined number of light sources and sets a brightness level of each activated light source individually.
  • a predetermined number of the light sources is combined by the control unit to form at least one controllable light source unit.
  • the light sources forming the at least one light source unit are activated together, whereas the brightness level of each of the light sources of the activated light source unit is individually adjusted.
  • the combination of multiple light sources to a controllable light source unit allows a higher resolution of the brightness levels in the light distribution, since a number of brightness levels in the light source unit against a number
  • Brightness levels of a single light source is increased by the factor that includes the number of light sources that form a light source unit. In other words, when "x" light sources are combined to one light source unit, the number of
  • Brightness levels of the light source unit increased by "x" compared to the number of brightness levels of a single light source
  • Brightness range Flicker effects can be avoided or at least reduced.
  • the method is particularly advantageous in vehicle headlamps with a high number of light sources, for example so-called pixel headlamps with light-emitting diode arrays, since the human eye can be operated above a certain number of times
  • the at least one light source unit is formed from a number of light sources arranged adjacent to one another, so that from a plurality of light sources a common emission point, which is optically perceived as a light source, is formed for generating a light distribution.
  • a plurality of light source units are formed so that the increased
  • Brightness resolution occurs as homogeneously as possible in the light distribution.
  • the light sources forming the at least one light source unit can be arranged horizontally, vertically or diagonally adjacent to one another. For example, rectangular or square neighborhood areas of light sources can be combined to form a light source unit.
  • the control which should be summarized the light sources to a light source unit, by means of the control unit, which transmits a corresponding information from the control unit to the light source module and this then activates the combined light sources together.
  • the information can be
  • the brightness level to be set is also transmitted from the control unit to the light source module.
  • the setting of the light distribution and the brightness preferably takes place automatically as a function of a current driving situation of the vehicle, which can be determined, for example, from state variables of the vehicle.
  • the state variables are vehicle data, such as a steering angle, a speed, a yaw angle, longitudinal and lateral accelerations, and switch positions, and
  • Brightness values, moving and immovable objects, etc. For controlling the light source module by means of the control unit, the control unit and the light source module via a data bus, for. As a CAN bus, coupled together.
  • the lighting unit according to the invention in particular a headlight, comprises at least one light source module and a control unit coupled to the light source module, wherein the light source module comprises a plurality of light sources, each having a predetermined number of brightness levels, and wherein the control unit is configured to adjust a light distribution such that it a predetermined number of
  • Light source module combined light sources.
  • Fig. 1 shows schematically a block diagram of an embodiment of a
  • Fig. 2 shows schematically a qualitative representation of a light source with seven
  • FIG. 3 schematically shows a brightness level shown in FIG. 2
  • Fig. 4 shows schematically four light sources, in a square
  • Neighborhood area are arranged and by means of a inventive method for operating a lighting unit to a light source unit are summarized and
  • Fig. 5 shows schematically an exemplary course of a variable adjustment of
  • Brightness levels of the individual light sources within a light source unit with an associated luminance function are associated with Brightness levels of the individual light sources.
  • FIG. 1 is a block diagram of a possible embodiment of a
  • Illuminated unit 1 for a vehicle not shown, wherein the lighting unit 1 is, in particular, a headlight of the vehicle, for example a so-called pixel headlamp.
  • the lighting unit 1 comprises a light source module 2 with several
  • the light sources 2.1 to 2.n are arranged on a side facing away from the control unit 4 and distributed, for example, like a matrix over the light source module 2.
  • the light sources 2.1 to 2.n for example, each formed as a light emitting diode.
  • a light source 2 may also comprise a plurality of light elements.
  • the control unit 4 coupled to the light source module 2 is coupled to set a light distribution to be generated by means of the light sources 2.1 to 2.n.
  • the light sources 2.1 to 2.n can be controlled individually by means of the control unit 4, wherein operating parameters, in particular a brightness, of each light source 2.1 to 2.n are variably adjustable.
  • operating parameters, in particular a brightness, of each light source 2.1 to 2.n are variably adjustable.
  • An exemplary embodiment of a light source 2.1 with seven brightness levels H1 to Hs, in this case s 7, is shown in FIG.
  • the adjustment of the light distribution and the operating parameters takes place in particular automatically as a function of a current driving situation of the vehicle, which is determined by means of the control unit 4 from state variables.
  • the state variables are it is vehicle data, such as a steering angle, a speed, a yaw angle, longitudinal and lateral accelerations, and switch positions, and environmental data, such as brightness values detected by a camera and / or other sensors, movable and immovable objects.
  • Light source module 2 to transmit.
  • a simple data bus 3 is no longer sufficient due to the growing, to be transmitted data volume and data rate to 2.1a for each light source in the shortest possible time Brightness level H1 to Hs to transfer.
  • high-speed data transmission lines can be used for the solution, or data is reduced by means of low-loss data compression algorithms.
  • FIG. 2 schematically shows a qualitative representation of a light source 2.1 with seven adjustable brightness levels H1 to Hs, wherein a minimum set
  • Brightness level H1 a minimum brightness and a maximum set
  • FIG. 3 shows a luminance function leu associated with the brightness levels H1 to H7 shown in FIG. 2, wherein a luminance L increases stepwise and each level corresponds to a brightness level H1 to H7.
  • a predetermined number of brightness levels H1 to Hs can be set for each light source 2.1 to 2.n, which for technical reasons can be set to a maximum predefinable number, for example.
  • B. s 1024 brightness levels is limited. This limitation can lead to undesirable flicker effects in the generated light distribution, in particular in low brightness ranges.
  • the invention proposes a method in which a specific number of the light sources 2.1 to 2.n are combined to form at least one light source unit 2.1.1.
  • FIG. 4 shows, by way of example, four schematized light sources 2.1 to 2.4, which are arranged in a square neighborhood region and which are combined by means of the method into a light source unit 2.1.1 as a logical pixel.
  • a light source unit 2.1.1 as a logical pixel.
  • rectangular neighborhood areas, vertically, horizontally and / or diagonally connected light sources 2.1 to 2.n can also be combined to form a light source unit 2.1.1.
  • Light source unit 2.1.1 means the common control of all the
  • Light source unit 2.1.1 forming light sources 2.1 to 2.n, so that they are no longer individually activated by the control unit 4, but to produce a
  • a light source unit 2.1.1 is optically imperceptible as such. It is thus possible, for. B. 4, 9, 16 or a non-square number of the light sources 2.1 to 2.n to summarize a light source unit 2.1.1.
  • a plurality of light source units 2.1.1 is preferably formed in the manner described above, so that the most homogeneous possible increase in brightness resolution is possible.
  • Light sources 2.1 to 2.n which form a light source unit 2.1.1, continue to be individually controlled by the control unit 4.
  • FIG. 5 shows an example of a course of a variable setting of the
  • the brightness levels H1 to H4 of the individual light sources 2.1 to 2.4 are gradually increased.
  • the brightness level H1 to H4 of a single light source 2.1 to 2.4 is in each case one
  • Light source unit 2.1.1 is reached, as shown in the last step.
  • the overall brightness of the light source unit 2.1.1 can thus be changed in smaller steps than is possible with individual light sources 2.1 to 2.n.
  • the number of brightness levels H1 to Hs increases by the factor which includes the number of light sources 2.1 to 2.n forming the light source unit 2.1.1. For example, for each light source 2.1 to 2.n
  • the resulting increase in the brightness resolution improves the optical quality of the light distribution generated by the light sources 2.1 to 2.n so that unwanted flicker effects, in particular in low brightness ranges, are avoided or at least reduced.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit (1), insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug, wobei - die Leuchteinheit (1) zumindest ein Lichtquellenmodul (2) mit mehreren Lichtquellen (2.1 bis 2.n) und eine mit dem Lichtquellenmodul (2) gekoppelte Steuereinheit (4) umfasst, und - die Lichtquellen (2.1 bis 2.n) jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen (H1 bis Hs) umfassen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine vorgegebene Anzahl an Lichtquellen (2.1 bis 2.n) von der Steuereinheit (4) zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit (2.1.1) zusammengefasst wird, wobei zur Einstellung einer Lichtverteilung - die Lichtquellen (2.1 bis 2.n), welche die mindestens eine Lichtquelleneinheit (2.1.1) bilden, gemeinsam aktiviert werden, - eine Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) jeder Lichtquelle (2.1 bis 2.m) der mindestens einen aktivierten Lichtquelleneinheit (2.1.1) individuell eingestellt wird.

Description

Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit und Leuchteinheit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit, insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Leuchteinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Aus dem Stand der Technik sind allgemein Leuchteinheiten für Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtquellenmodul bekannt, bei welchen die Lichtquellen des Lichtquellenmoduls einzeln mittels einer mit dem Lichtquellenmodul gekoppelten Steuereinheit ansteuerbar sind. Derartig ausgebildete Fahrzeugscheinwerfer sind auch als Pixelscheinwerfer oder Matrixscheinwerfer bekannt.
Weiterhin ist aus dem Stand der Technik, wie in DE 102 23 751 B4 beschrieben, ein Verfahren zum Kombinieren von Graphikformaten in einer digitalen Videopipeline bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Pipelineverbindungsmatrix selektiv konfiguriert, um einen Bildpfad durch eine oder mehrere Stufen einer Graphikpipeline und eine oder mehrere Stufen einer Bittabellenbildpipeline festzulegen und um ausgewählte
Ausgangsdaten von einer oder mehreren der Stufen einer der Pipelines zu ausgewählten Eingängen einer oder mehrerer der Stufen der anderen der Pipelines zu liefern. Dabei kann eine Ausgangsstufe mit einem Ausgang von jeder der Pipelines (z. B. von einer ausgewählten Stufe sowohl der Graphik- als auch der Bittabellenbildpipeline) verbunden sein. Die Verbindung zwischen den Pipelines kann eine Schaltmatrix umfassen, die konfigurierbar ist, um Ausgänge von einer oder mehreren der ersten Mehrzahl von (Graphik-) Stufen zu einer bestimmten oder ausgewählten nächsten der ersten Mehrzahl von (Graphik-) Stufen und zu einer ausgewählten der zweiten Mehrzahl von
(Bittabellenbild-) Stufen zu leiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit sowie eine verbesserte
Leuchteinheit anzugeben. Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Leuchteinheit wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit, insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug, wobei die Leuchteinheit zumindest ein Lichtquellenmodul mit mehreren Lichtquellen und eine mit dem Lichtquellenmodul gekoppelte Steuereinheit umfasst und die Lichtquellen jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen umfassen, werden zur Einstellung einer Lichtverteilung von der Steuereinheit eine vorgegebene Anzahl an Lichtquellen aktiviert und eine Helligkeitsstufe jeder aktivierten Lichtquelle individuell eingestellt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine vorgegebene Anzahl der Lichtquellen von der Steuereinheit zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit zusammengefasst wird. Zur Einstellung einer Lichtverteilung werden die Lichtquellen, die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bilden, gemeinsam aktiviert, wohingegen die Helligkeitsstufe jeder der Lichtquellen der aktivierten Lichtquelleneinheit individuell eingestellt wird.
Die Zusammenfassung mehrere Lichtquellen zu einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit ermöglicht eine höhere Auflösung der Helligkeitsstufen in der Lichtverteilung, da eine Anzahl an Helligkeitsstufen in der Lichtquelleneinheit gegenüber einer Anzahl an
Helligkeitsstufen einer einzelnen Lichtquelle um den Faktor erhöht wird, der die Anzahl an Lichtquellen umfasst, die eine Lichtquelleneinheit bilden. Mit anderen Worten: Werden„x" Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst, wird die Zahl der
Helligkeitsstufen der Lichtquelleneinheit um„x" gegenüber der Zahl der Helligkeitsstufen einer einzelnen Lichtquelle erhöht. Damit können vor allem in einem unteren
Helligkeitsbereich Flackereffekte vermieden oder zumindest verringert werden.
Das Verfahren ist insbesondere bei Fahrzeugscheinwerfern mit einer hohen Anzahl von Lichtquellen, beispielsweise sogenannte Pixelscheinwerfer mit Leuchtdioden-Arrays, von besonderem Vorteil, da das menschliche Auge ab einer bestimmten Anzahl von
Lichtquellen diese nicht mehr einzeln auflösen kann und somit eine durch die Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen bedingte verringerte örtliche Auflösung optisch nicht wahrnehmbar ist.
Zweckmäßigerweise wird die mindestens eine Lichtquelleneinheit aus einer Anzahl an benachbart zueinander angeordneten Lichtquellen gebildet, so dass aus mehreren Lichtquellen ein gemeinsamer Abstrahlpunkt, welcher optisch als eine Lichtquelle wahrgenommen wird, zur Erzeugung einer Lichtverteilung gebildet wird. Vorzugsweise werden dabei mehrere Lichtquelleneinheiten gebildet, so dass die erhöhte
Helligkeitsauflösung möglichst homogen in der Lichtverteilung auftritt.
Die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bildenden Lichtquellen können dabei horizontal, vertikal oder diagonal zueinander benachbart angeordnet sein. Beispielsweise können rechteckige oder quadratische Nachbarschaftsbereiche von Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden.
Die Steuerung, welche der Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden sollen, erfolgt mittels der Steuereinheit, welche eine entsprechende Information von der Steuereinheit an das Lichtquellenmodul übermittelt und diese dann die zusammengefassten Lichtquellen gemeinsam aktiviert. Die Information kann
beispielsweise mit einem Steuersignal zur Erzeugung einer Lichtverteilung übermittelt werden.
Zur individuellen Einstellung der Helligkeitsstufe einer angesteuerten Lichtquelle wird die einzustellende Helligkeitsstufe ebenfalls von der Steuereinheit an das Lichtquellenmodul übermittelt.
Die Einstellung der Lichtverteilung und der Helligkeit erfolgt vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs, welche beispielsweise aus Zustandsgrößen des Fahrzeugs ermittelbar ist. Bei den Zustandsgrößen handelt es sich um Fahrzeugdaten, wie beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Geschwindigkeit, einen Gierwinkel, Längs- und Querbeschleunigungen, sowie Schalterstellungen, und
Umgebungsdaten, mittels einer Kamera und/oder anderer Sensoren erfasste
Helligkeitswerte, bewegliche und unbewegliche Objekte usw. Zur Ansteuerung des Lichtquellenmoduls mittels der Steuereinheit sind die Steuereinheit und das Lichtquellenmodul über einen Datenbus, z. B. ein CAN-Bus, miteinander gekoppelt.
Die erfindungsgemäße Leuchteinheit, insbesondere ein Scheinwerfer, umfasst zumindest ein Lichtquellenmodul und eine mit dem Lichtquellenmodul gekoppelte Steuereinheit, wobei das Lichtquellenmodul mehrere Lichtquellen umfasst, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen aufweisen, und wobei die Steuereinheit zur Einstellung einer Lichtverteilung derart ausgebildet ist, dass diese eine vorgegebene Anzahl der
Lichtquellen zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit zusammenfasst und die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bildenden Lichtquellen gemeinsam aktiviert und eine Helligkeitsstufe jeder der Lichtquellen der mindestens einen aktivierten
Lichtquelleneinheit individuell einstellt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer besseren
Auflösung der Helligkeit durch Reduzierung der örtlichen Auflösung durch die
Zusammenfassung und individuelle Helligkeitseinstellung mehrerer zu einem
Lichtquellenmodul zusammengefassten Lichtquellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
Leuchteinheit für ein Fahrzeug,
Fig. 2 schematisch eine qualitative Darstellung einer Lichtquelle mit sieben
Helligkeitsstufen,
Fig. 3 schematisch eine zu den gemäß Figur 2 gezeigten Helligkeitsstufen
zugehörige Leuchtdichtemessung,
Fig. 4 schematisch vier Lichtquellen, die in einem quadratischen
Nachbarschaftsbereich angeordnet sind und die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Leuchteinheit zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden und
Fig. 5 schematisch ein beispielhafter Verlauf einer variablen Einstellung der
Helligkeitsstufen der einzelnen Lichtquellen innerhalb einer Lichtquelleneinheit mit einer zugeordneten Leuchtdichtefunktion.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer
Leuchteinheit 1 für ein nicht dargestelltes Fahrzeug dargestellt, wobei es sich bei der Leuchteinheit 1 insbesondere um einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, beispielsweise einen so genannten Pixelscheinwerfer, handelt.
Die Leuchteinheit 1 umfasst dabei ein Lichtquellenmodul 2 mit mehreren
Lichtquellen 2.1 bis 2.n und eine mit dem Lichtquellenmodul 2 über einen Datenbus 3 verbundene Steuereinheit 4.
Die Lichtquellen 2.1 bis 2.n sind an einer der Steuereinheit 4 abgewandten Seite angeordnet und beispielsweise matrixartig über das Lichtquellenmodul 2 verteilt. Die Lichtquellen 2.1 bis 2.n sind beispielsweise jeweils als eine Leuchtdiode ausgebildet. Alternativ kann eine Lichtquelle 2 auch mehrere Leuchtelemente umfassen.
Die mit dem Lichtquellenmodul 2 gekoppelte Steuereinheit 4 ist zur Einstellung einer mittels der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu erzeugenden Lichtverteilung gekoppelt. Hierzu sind die Lichtquellen 2.1 bis 2.n mittels der Steuereinheit 4 individuell ansteuerbar, wobei Betriebsparameter, insbesondere eine Helligkeit, jeder Lichtquelle 2.1 bis 2.n variabel einstellbar sind. Für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n ist dabei eine bestimmte Anzahl an Helligkeitsstufen H1 bis Hs, z. B. s = 256, einstellbar. Eine beispielhafte Ausführung einer Lichtquelle 2.1 mit sieben Helligkeitsstufen H1 bis Hs, hierbei s = 7, ist in Figur 2 gezeigt.
Die Einstellung der Lichtverteilung und der Betriebsparameter erfolgt insbesondere automatisch in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs, welche mittels der Steuereinheit 4 aus Zustandsgrößen ermittelt wird. Bei den Zustandsgrößen handelt es sich um Fahrzeugdaten, wie beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Geschwindigkeit, einen Gierwinkel, Längs- und Querbeschleunigungen, sowie Schalterstellungen, und Umgebungsdaten, wie beispielsweise mittels einer Kamera und/oder anderer Sensoren erfasste Helligkeitswerte, bewegliche und unbewegliche Objekte.
Bis zu einer bestimmten Anzahl von Lichtquellen 2.1 bis 2.n, beispielsweise bis n = 100, besteht die Möglichkeit, die zu jeder zu erzeugenden Lichtverteilung einzustellenden Helligkeitsstufen H1 bis Hs der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2 n über den Datenbus 3, welcher beispielsweise ein CAN-Bus ist, von der Steuereinheit 4 an das
Lichtquellenmodul 2 zu übertragen.
Bei einer größeren Anzahl von Lichtquellen 2.1 bis 2.n, beispielsweise n > 1000, ist aufgrund der wachsenden, zu übertragenen Datenmenge und Datenrate ein einfacher Datenbus 3 nicht mehr ausreichend, um für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n in möglichst kurzer Zeit die entsprechende Helligkeitsstufe H1 bis Hs zu übertragen. Zur Lösung können beispielsweise Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsleitungen verwendet werden oder es erfolgt eine Datenreduktion mittels verlustarmer Datenkompressionsalgorithmen.
Figur 2 zeigt schematisch eine qualitative Darstellung einer Lichtquelle 2.1 mit sieben einstellbaren Helligkeitsstufen H1 bis Hs, wobei eine minimal eingestellte
Helligkeitsstufe H1 eine minimale Helligkeit und eine maximal eingestellte
Helligkeitsstufe Hs, hierbei s = 7, eine maximale Helligkeit der Lichtquelle 2.1 ergibt.
Figur 3 zeigt eine zu den in Figur 2 gezeigten Helligkeitsstufen H1 bis H7 zugehörige Leuchtdichtefunktion leu, wobei sich eine Leuchtdichte L stufenförmig erhöht und jede Stufe einer Helligkeitsstufe H1 bis H7 entspricht.
Wie zuvor beschrieben, ist für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n eine vorgegebene Anzahl von Helligkeitsstufen H1 bis Hs einstellbar, die aus technischen Gründen auf eine maximal vorgebbare Anzahl, z. B. s = 1024 Helligkeitsstufen, begrenzt ist. Diese Begrenzung kann zu unerwünschten Flackereffekten in der erzeugten Lichtverteilung, insbesondere in niedrigen Helligkeitsbereichen führen. Zur Erhöhung einer Helligkeitsauflösung schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem eine bestimmte Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu mindestens einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst werden.
Figur 4 zeigt dazu beispielhaft vier schematisierte Lichtquellen 2.1 bis 2.4, die in einem quadratischen Nachbarschaftsbereich angeordnet sind und die mittels des Verfahrens zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 als logischer Pixel zusammengefasst werden. Dabei können alternativ auch rechteckige Nachbarschaftsbereiche, vertikal, horizontal und/oder diagonal zusammenhängende Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst werden.
Die Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer
Lichtquelleneinheit 2.1.1 meint hierbei die gemeinsame Ansteuerung aller die
Lichtquelleneinheit 2.1.1 bildenden Lichtquellen 2.1 bis 2.n, so dass diese nicht mehr individuell von der Steuereinheit 4 aktivierbar sind, sondern zur Erzeugung einer
Lichtverteilung gemeinsam aktiviert werden.
Dies ist insbesondere dann ohne den Verlust einer optischen Qualität der Lichtverteilung möglich, wenn die Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n sehr hoch ist, z. B. n > 1000.
Aufgrund des begrenzten Auflösungsvermögens des menschlichen Auges können hierbei einzelne Lichtquellen 2.1 bis 2.n nicht mehr aufgelöst werden, so dass die
Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 optisch als solche nicht wahrnehmbar ist. Es ist somit möglich, z. B. 4, 9, 16 oder eine nicht quadratische Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammenzufassen. Vorzugsweise wird mittels des Verfahrens eine Mehrzahl von Lichtquelleneinheiten 2.1.1 auf die zuvor beschriebene Art und Weise gebildet, so dass eine möglichst homogene Erhöhung einer Helligkeitsauflösung möglich ist.
Zur Erhöhung der Helligkeitsauflösung können die Helligkeitsstufen der einzelnen
Lichtquellen 2.1 bis 2.n, welche eine Lichtquelleneinheit 2.1.1 bilden, weiterhin individuell mittels der Steuereinheit 4 angesteuert werden.
Dazu zeigt Figur 5 einen beispielhaften Verlauf einer variablen Einstellung der
Helligkeitsstufen H1 bis Hs der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.4 innerhalb der Lichtquelleneinheit 2.1.1 , wobei der Verlauf in drei Reihen gezeigt ist und für jeweils eine Reihe eine Leuchtdichtefunktion leu dargestellt ist.
Im gezeigten Verlauf wird eine Helligkeit der Lichtquelleneinheit 2.1.1 ausgehend von einer minimalen Gesamthelligkeit bis zu einer maximalen Gesamthelligkeit dargestellt, wobei zur besseren Veranschaulichung die Anzahl der Helligkeitsstufen H1 bis Hs für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.4 auf s = 4 festgelegt ist.
Die Helligkeitsstufen H1 bis H4 der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.4 werden schrittweise erhöht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dabei in jedem gezeigten Schritt die Helligkeitsstufe H1 bis H4 einer einzelnen Lichtquelle 2.1 bis 2.4 jeweils um eine
Helligkeitsstufe H1 bis H4 erhöht, bis für alle Lichtquellen 2.1 bis 2.4 die maximale Helligkeitsstufe H4 eingestellt ist und damit eine maximale Gesamthelligkeit der
Lichtquelleneinheit 2.1.1 erreicht ist, wie es der letzte Schritt zeigt.
Mittels des Verfahrens kann somit die Gesamthelligkeit der Lichtquelleneinheit 2.1.1 in kleineren Stufen verändert werden, als es bei einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.n möglich ist. Dabei gilt, dass sich die Anzahl der Helligkeitsstufen H1 bis Hs um den Faktor erhöht, welcher die Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n umfasst, die die Lichtquelleneinheit 2.1.1 bilden. Beispielsweise können für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n
256 Helligkeitsstufen H1 bis Hs, eingestellt werden, wobei s = 256 ist. Werden nun vier Lichtquellen 2.1 bis 2.4 zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst, können für die Lichtquelleneinheit 2.1.1 1024 Helligkeitsstufen H1 bis Hs eingestellt werden, wobei s = 1024 ist.
Die daraus resultierende Erhöhung der Helligkeitsauflösung verbessert eine optische Qualität der mittels der Lichtquellen 2.1 bis 2.n erzeugten Lichtverteilung dahingehend, dass unerwünschte Flackereffekte, insbesondere in niedrigen Helligkeitsbereichen, vermieden oder zumindest verringert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit (1 ), insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug, wobei
- die Leuchteinheit (1 ) zumindest ein Lichtquellenmodul (2) mit mehreren
Lichtquellen (2.1 bis 2.n) und eine mit dem Lichtquellenmodul (2) gekoppelte Steuereinheit (4) umfasst, und
- die Lichtquellen (2.1 bis 2.n) jeweils eine vorbestimmte Anzahl von
Helligkeitsstufen (H1 bis Hs) umfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine vorgegebene Anzahl der Lichtquellen (2.1 bis 2.n) von der Steuereinheit (4) zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) zusammengefasst wird, wobei
- zur Einstellung einer Lichtverteilung die Lichtquellen (2.1 bis 2.n), welche die mindestens eine Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) bilden, gemeinsam aktiviert werden, und
- eine Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) jeder der Lichtquellen (2.1 bis 2.n) der mindestens einen aktivierten Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) individuell eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) aus einer Anzahl von benachbart zueinander angeordneten Lichtquellen (2.1 bis 2.n) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die benachbart zueinander angeordneten Lichtquellen (2.1 bis 2.n) horizontal, vertikal oder diagonal zueinander benachbart angeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der mindestens einen Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) eine Information von der Steuereinheit (4) an das Lichtquellenmodul (2) übermittelt wird, welche die zusammenzufassenden Lichtquellen (2.1 bis 2.n) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur individuellen Einstellung einer Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) einer angesteuerten Lichtquelle (2.1 bis 2.n) die einzustellende Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) von der Steuereinheit (4) an das Lichtquellenmodul (2) übermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtverteilung und die Helligkeitsstufen (H1 bis Hs) der Lichtquellen (2.1 bis 2.n) automatisch in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einzustellende Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) und die Information über die zusammenzufassenden Lichtquellen (2.1 bis 2.n) über einen Datenbus (3) übertragen werden.
Leuchteinheit (1), insbesondere ein Scheinwerfer, für ein Fahrzeug, umfassend:
- zumindest ein Lichtquellenmodul (2) und
- eine mit dem Lichtquellenmodul (2) gekoppelte Steuereinheit (4), wobei
- das Lichtquellenmodul (2) mehrere Lichtquellen (2.1 bis 2.n) umfasst, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen (H1 bis Hs) aufweisen, und wobei
- die Steuereinheit (4) zur Einstellung einer Lichtverteilung
- eine vorgegebene Anzahl der Lichtquellen (2.1 bis 2.n) zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit (2.1.1) zusammenfasst und die die mindestens eine Lichtquelleneinheit (2.1.1) bildenden Lichtquellen (2.1 bis 2.n) gemeinsam aktiviert und eine Helligkeitsstufe (H1 bis Hs) jeder der Lichtquellen (2.1 bis 2.n) der mindestens einen aktivierten Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) individuell einstellt.
9. Leuchteinheit (1 ) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen (2.1 bis 2.n) horizontal, vertikal oder diagonal zueinander benachbart angeordnet sind.
10. Leuchteinheit (1 ) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (4) zur Bildung der mindestens einen Lichtquelleneinheit (2.1.1 ) das Lichtquellenmodul (2) eine Information übermittelt, welche die
zusammenzufassenden Lichtquellen (2.1 bis 2.n) umfasst.
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