WO2017089155A1 - Verfahren zum betreiben von mindestens einem scheinwerfer eines fahrzeuges - Google Patents

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Norbert Brede
Ralf Edelmeier
Henrik Hesse
Carsten Wilks
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/14—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional [2D] array
    • F21Y2105/16—Planar light sources comprising a two-dimensional [2D] array of point-like light-generating elements characterised by the overall shape of the two-dimensional [2D] array square or rectangular, e.g. for light panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating at least one headlight of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a
  • Device for a vehicle with at least one processing device and at least one pixel and an interface device for a vehicle.
  • headlamps for vehicles which have several pixels to the light emission, in order to achieve a variable light distribution at the headlight.
  • the pixels of the headlamp can each individually as a function of certain parameters, such. B. a brightness of the pixel, drive.
  • B. a brightness of the pixel drive.
  • the headlamp next to the backlit and high beam even more features such.
  • As a cornering light or glare-free high beam can be realized.
  • Brightness values per pixel light algorithms are used. It calculates the light distribution and control information for each pixel. However, this requires the use of headlight-specific parameters, such. As the optical properties and / or information about the individual pixels of the headlamp. It must therefore by the algorithms
  • the headlight-specific information is determined by a central vehicle electronics by means of the light algorithms, and then, for example, the brightness values per pixel of the headlight are transmitted from this central electronics to the two headlights of the vehicle.
  • the associated communication effort is very high and the central algorithms must be adapted to the headlights used.
  • the calculation by the algorithms takes place exclusively directly by a headlight control unit. A central development of light algorithms and a central calculation, z. B. by the electronics of the vehicle, this is not possible.
  • the object is achieved in particular by a method for operating at least one, in particular two, headlights of a vehicle, in particular motor vehicle and / or passenger car and / or
  • central refers in particular to the fact that the interface device and / or the control device is provided centrally in the vehicle and / or The control drives several devices according to the invention
  • Control device (and / or the interface device) of the vehicle is for example part of a central vehicle electronics, which controls one or more headlights of the vehicle. It may further be provided that the interface device and / or the central control device are still electrically connected to further electronic components of the vehicle, such as for example with one or more cameras and / or with a radar sensor and / or with devices for detecting the speed and / or steering direction directly or indirectly connected.
  • the interface device includes, for example
  • Electronic components in particular on a circuit board, in particular at least one processing unit such as a microprocessor, and is preferably connected to the control device electrically ⁇ for example via a CAN bus) and / or integrated therein.
  • the method according to the invention preferably has at least one of the following steps, which are preferably carried out successively in time: a) receiving the light image information by a processing device of the headlight, which in particular is a processing unit such as an electronic component and / or a microprocessor and / or a
  • Headlight-specific parameters c) driving at least one pixel of the headlight in dependence on the headlight-specific information, in particular by the
  • the advantage is achieved that a separation of the light algorithms of optical properties of the headlamp is possible.
  • the light algorithms can thus be developed headlight independent and thus for different
  • Headlamp-specific information such. B. Helikeits uncomfortable for individual pixels, transmitted from the cutting part device and / or the central control device to the headlights. Instead, preferably only the
  • Photographic information d. H. z. B. Photographs of a desired resulting
  • Processing devices of the two or all headlights of the vehicle transmitted.
  • the conversion into the headlight-specific information, d. H. z. B. in the brightness values of the individual pixels of the headlamp, taking into account the optical properties of the headlamp, is preferably carried out in the
  • the processing device is z. As a control device in the headlight, in particular a spotlight internal electronics.
  • Processing device includes, for example, a headlight-specific electronics and / or electronic components for performing Headlight-specific algorithms for converting the light image information into the spotlight-specific information.
  • headlamp-specific is understood to mean, in particular, that information about technical features and / or optical properties of the headlamp is taken into account.
  • the headlight-unspecific light image information in particular comprises digital data and is preferably generated (generated) by the interface device and / or provided for transmission (to the processing device of the headlight).
  • the light image information includes, for example, a light distribution in the room, for example on a 10 m wall.
  • the light image information here includes, in particular, information which is headlight-unspecific, that is to say independent of (optical) properties of specific headlight types.
  • Such information is, for example, physically measurable values and / or (pixel-independent) brightness values or the illuminance and / or the color of the desired light distribution.
  • the pixel is in particular the smallest controllable optical unit of the
  • the pixel can, for example, as an LED (light-emitting diode) and / or as a micromirror and / or as a display or a pixel of the display, and / or as a shutter and / or as a shutter and / or as a optical device for
  • the headlight has a pixel arrangement with a plurality of pixels, wherein the pixels each individually, in particular
  • the pixel arrangement is
  • an LED matrix wherein the individual pixels are formed as LED.
  • the headlight can be z. At least 10 and / or at least 20 and / or at least 50 and / or at least 100 and / or at least 200 pixels. It is also conceivable that the headlamp has at least 2 and / or at least 3 and / or at least 10 pixel arrangements.
  • the individual pixels and / or pixel arrangements are preferably adaptively controllable. Thus, advantageously, advanced headlight functions can be realized.
  • the spotlight-specific information has the control information for each individual pixel of the pixel arrangement.
  • the control information includes, for example, brightness information for the pixel.
  • the control information for example, a, z. B. dependent on the desired brightness, operating information for the pixel having »This is, for example, a duty cycle for a pulse width modulation and / or an opening angle and / or an aperture ratio for a diaphragm.
  • Control information is, for example, depending on
  • Headlight-specific parameters determined. The headlamp-specific
  • Parameters are for example in a non-volatile data storage unit in
  • Headlamp saved This ensures that only the processing device of the headlamp must consider the headlamp-specific parameters and thus the (headlamp-unspecific) light algorithms for the interface device and / or the central control device can be developed centrally and with the same information for different series of headlights.
  • Headlight-specific parameters include at least one of the following information:
  • step b) the conversion according to step b) and / or the control according to step c) by the
  • the headlamp-specific information includes control information, which is necessary for generating an optical light image according to the light image information.
  • the light image information thus preferably corresponds to a desired resulting light distribution, z. B. similar to a simulation of the light distribution of the headlight on a wall 10 meters away. This remote or projected light distribution corresponds in particular to the optical light image, i. H. one
  • Vehicle and / or from a navigation system of the vehicle and / or control information of the vehicle and / or state information of the vehicle.
  • the control information is, for example, a
  • Operating information such. B. a steering direction of the vehicle.
  • step b) and / or c) a calculation of at least one transitional information based on a first headlight-specific information and / or first light image information and a second temporally (the first information or light image information) subsequent headlight-specific information and / or second photo information.
  • the transition information corresponds in particular to a light distribution of the headlamp, d. H. in particular a control information, which between the first photo information and a temporally following second
  • Photo information to be set on the headlight is preferably carried out by an extrapolation and / or an interpolation and / or a prediction in order to enable a high-sampling or a transitional ramp.
  • Headlamp for a vehicle, which nspezifischen at least one processing device for processing at least one headlamps nspezifischen Photo information and at least one pixel to the light emission has. It is provided that by the processing device the
  • the device according to the invention brings about the same advantages as described in detail with reference to a method according to the invention.
  • the device according to the invention can be operated according to a method according to the invention.
  • the device may optionally be possible for the device to be used as a high resolution
  • Headlight in particular as an adaptive LED headlights, is formed.
  • the bus system is, for example, a local area network (LAN) or an Ethernet or a CAN bus system. It may be provided that before the reception of the photo information by the processing device, the photo information about the bus system from the interface device and / or the central control device.
  • LAN local area network
  • Ethernet Ethernet
  • CAN CAN bus system
  • Control device is transmitted to the processing device. This ensures safe and reliable control of the headlamp.
  • the interface device is designed to a
  • Fig. 3 is a schematic representation of the visualization of a
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 which comprises a device 10 according to the invention, in particular a headlight 10. Furthermore, the vehicle 1 comprises a further, not shown, headlight 10 on a
  • Control device 2 is provided, which via an interface device 200 (shown by a dashed line) and for example via a bus system with the device 10 according to the invention, in particular with a
  • Processing device 3 is electrically connected.
  • Control device 2 headlight-unspecific photo information 110 is determined and / or calculated. Subsequently, the light image information 110 is sent to a processing device 13 of one or two inventive
  • Processing device 13 according to a first method step 100.1 received and in a headlight-specific information 120 according to a second
  • a headlight-specific parameter 121 is taken into account, which is pre-stored, for example, in the device 10 according to the invention.
  • the headlight-specific parameter 121 can also be further described, for example, as a computer program, e.g. B. in the
  • Processing device 13 be formed.
  • the processing device 13 is embodied, for example, as a microprocessor and / or microcontroller and / or digital signal processor.
  • a third method step 00.3 at least one pixel 12 is then actuated, in particular by the processing device 13.
  • Headlight 10.1 and a first device 10.1 according to the invention as well as a second headlight 10.2 or a second device 10.2 according to the invention of the vehicle 1 can be actuated in the same way.
  • the second device 10.2 according to the invention has, like the first device 10.1 according to the invention or, like the device 0 according to the invention, a processing device 13 and can be operated in accordance with a method 100 according to the invention.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer (10) eines Fahrzeuges (1) und zur scheinwerferspezifischen Anpassung von mindestens einer scheinwerferunspezifischen Lichtbildinformation (110) von einer Schnittstellen Vorrichtung (200) des Fahrzeuges (1). Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges

Description

Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine
Vorrichtung für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Verarbeitungsvorrichtung sowie wenigstens einem Pixel und auf eine Schnittstellenvorrichtung für ein Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, welche mehrere Pixel zur Lichtausstrahlung aufweisen, um eine variable Lichtverteilung am Scheinwerfer zu erzielen. Hierzu lassen sich die Pixel des Scheinwerfers jeweils einzeln in Abhängigkeit von bestimmten Parametern, wie z. B. einer Helligkeit des Pixels, ansteuern. Hierdurch können mit dem Scheinwerfer neben dem Abbiend- und Fernlicht noch weitere Funktionen, wie z. B. ein Kurvenlicht oder ein blendfreies Fernlicht, realisiert werden. Zur Durchführung der Ansteuerung der Pixel und zur Bestimmung der hierzu notwendigen Steuerungsinformationen, z. B. der
Helligkeitswerte je Pixel, kommen Lichtalgorithmen zum Einsatz. Es werden dabei die Lichtverteilung und die Steuerungsinformationen für jeden einzelnen Pixel berechnet. Dies erfordert allerdings die Heranziehung von scheinwerferspezifischen Parametern, wie z. B. den optischen Eigenschaften und/oder Informationen über die einzelnen Pixel des Scheinwerfers. Es müssen somit durch die Algorithmen
scheinwerferspezifische Informationen ermittelt werden, welche die
Steuerungsinformationen für die einzelnen Pixel umfassen.
Dabei sind verschiedene Lösungsansätze aus dem Stand der Technik bekannt. So ist es beispielsweise vorgesehen, dass die scheinwerferspezifischen Informationen von einer zentralen Fahrzeugelektronik mittels der Lichtalgorithmen ermittelt werden, und dann beispielsweise die Helligkeitswerte je Pixel des Scheinwerfers von dieser zentralen Elektronik an die beiden Scheinwerfer des Fahrzeuges übertragen werden. Der damit verbundene Kommunikationsaufwand ist allerdings sehr hoch und die zentralen Algorithmen müssen an die verwendeten Scheinwerfer angepasst werden. Weiter ist es möglich, dass die Berechnung durch die Algorithmen ausschließlich direkt durch ein Steuergerät des Scheinwerfers erfolgt. Eine zentrale Entwicklung der Lichtalgorithmen und eine zentrale Berechnung, z. B. durch die Elektronik des Fahrzeuges, ist hierbei allerdings nicht möglich.
Nachteilhai bei den bekannten Lösungen sind der hohe Wartungsaufwand sowie höhere Herstellungskosten. Weiter ist eine flexible Anpassung der Algorithmen nicht ohne Weiteres möglich, da stets die scheinwerferspezifischen Parameter
berücksichtigt werden müssen. Dies schränkt somit auch die Zuverlässigkeit bei den bekannten Lösungen ein.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend
beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges vorzuschlagen, welches eine einfachere Wartung und flexiblere Anpassung der Lichtalgorithmen ermöglicht. Weiter soll die Zuverlässigkeit erhöht und der Kostenaufwand für die Herstellung reduziert werden.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch eine Schnittstellenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen
Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen
Schnittstellenvorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw.
werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einem, insbesondere zwei, Scheinwerfern eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges und/oder Personenkraftfahrzeuges und/oder
Lastkraftfahrzeuges, und zur scheinwerferspezifischen Anpassung von mindestens einer scheinwerferunspezifischen Lichtbildinformation einer Schnittstellenvorrichtung (und/oder einer zentralen Steuerungsvorrichtung) des Fahrzeuges, Der Ausdruck „zentral" bezieht sich insbesondere darauf, dass die Schnittstellenvorrichtung und/oder die Steuerungsvorrichtung zentral im Fahrzeug vorgesehen ist und/oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen ansteuert. Die zentrale
Steuerungsvorrichtung (und/oder die Schnittstellenvorrichtung) des Fahrzeuges ist dabei beispielsweise Bestandteil einer zentralen Fahrzeugelektronik, welche ein oder mehrere Scheinwerfer des Fahrzeuges ansteuert. Weiter kann es vorgesehen sein, dass die Schnittstellenvorrichtung und/oder die zentrale Steuerungsvorrichtung noch mit weiteren Elektronikkomponenten des Fahrzeuges, wie beispielsweise mit einer oder mehreren Kameras und/oder mit einem Radarsensor und/oder mit Geräten zur Erfassung der Geschwindigkeit und/oder Lenkrichtung, elektrisch direkt oder indirekt verbunden ist. Die Schnittstellenvorrichtung umfasst zum Beispiel
Elektronikkomponenten, insbesondere auf einer Platine, insbesondere mindestens eine Verarbeitungseinheit wie einen Mikroprozessor, und ist vorzugsweise mit der Steuerungsvorrichtung elektrisch {zum Beispiel über einen CAN-Bus) verbunden und/oder darin integriert. Die Lichtbildinformation ist insbesondere eine Information über eine scheinwerferunabhängige gewünschte Lichtverteilung, Weiter weist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise zumindest einen der nachfolgenden Schritte auf, welche vorzugsweise zeitlich nacheinander durchgeführt werden: a) Empfangen der Lichtbildinformation durch eine Verarbeitungsvorrichtung des Scheinwerfers, welche insbesondere eine Verarbeitungseinheit wie eine Elektronikkomponente und/oder einen Mikroprozessor und/oder einen
MikroController und/oder eine Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder einen Field Programmable Gate Array (FPGA) und/oder einen digitalen Signalprozessor aufweist, b) Umwandeln der Lichtbildinformation in eine scheinwerferspezifische Information durch die Verarbeitungsvorrichtung anhand von mindestens einem
scheinwerferspezifischen Parameter, c) Ansteuern wenigstens eines Pixels des Scheinwerfers in Abhängigkeit von der scheinwerferspezifischen Information, insbesondere durch die
Verarbeitungsvorrichtung,
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Trennung der Lichtalgorithmen von optischen Eigenschaften des Scheinwerfers möglich ist. Die Lichtalgorithmen können somit scheinwerferunabhängig entwickelt werden und somit für verschiedene
Bauarten von Scheinwerfern ohne umfangreiche Modifikationen eingesetzt werden. Hierdurch werden die Algorithmen vereinfacht und die Kosten für die Herstellung können somit reduziert werden. Es wird dabei bevorzugt zentral im Fahrzeug, d. h. insbesondere für mindestens zwei Scheinwerfer des Fahrzeuges, die Berechnung der Lichtbildinformation je Scheinwerfer mittels der Lichtalgorithmen durch die
Schnittstellenvorrichtung und/oder die zentrale Steuerungsvorrichtung des
Fahrzeuges durchgeführt. Dabei werden nun insbesondere keine
scheinwerferspezifischen Informationen, wie z. B. Heliigkeitswerte für einzelne Pixel, von der Schnittsteilenvorrichtung und/oder der zentralen Steuerungsvorrichtung an die Scheinwerfer übertragen. Stattdessen werden vorzugsweise lediglich die
Lichtbildinformationen, d. h. z. B. Lichtbilder einer gewünschten resultierenden
Lichtverteilung des Scheinwerfers, von der Schnittstellenvorrichtung und/oder der zentralen Steuerungsvorrichtung des Fahrzeuges an die Scheinwerfer, insbesondere an die Verarbeitungsvorrichtung des Scheinwerfers und/oder an die
Verarbeitungsvorrichtungen der beiden oder sämtlicher Scheinwerfer des Fahrzeuges, übertragen. Die Umrechnung in die scheinwerferspezifische Information, d. h. z. B. in die Helligkeitswerte der einzelnen Pixel des Scheinwerfers unter Berücksichtigung der optischen Eigenschaften des Scheinwerfers, erfolgt dabei bevorzugt in der
Verarbeitu ngsvorrichtu ng . Die Verarbeitungsvorrichtung ist dabei z. B. ein Steuergerät im Scheinwerfer, insbesondere eine scheinwerferinterne Elektronik. Die
Verarbeitungsvorrichtung umfasst dabei beispielsweise eine scheinwerferspezifische Elektronik und/oder Elektronikkomponenten zur Durchführung von scheinwerferspezifischen Algorithmen zur Umwandlung der Lichtbildinformation in die scheinwerferspezifische Information. Unter„scheinwerferspezifisch" wird dabei insbesondere verstanden, dass Informationen über technische Merkmale und/oder optische Eigenschaften des Scheinwerfers berücksichtigt werden.
Die scheinwerferunspezifische Lichtbildinformation umfasst insbesondere digitale Daten und wird vorzugsweise durch die Schnittstellenvorrichtung generiert (erzeugt) und/oder zur Übertragung (an die Verarbeitungsvorrichtung des Scheinwerfers) bereitgestellt. Die Lichtbildinformation umfasst beispielsweise eine Lichtverteilung im Raum, zum Beispiel auf einer 10 m Wand. Die Lichtbild Information umfasst dabei insbesondere Informationen, welche scheinwerferunspezifisch sind, das heißt unabhängig von (optischen) Eigenschaften von spezifischen Scheinwerfertypen.
Solche Informationen sind beispielsweise physikalisch messbare Werte und/oder (pixelunabhängige) Helligkeitswerte bzw. die Beleuchtungsstärke und/oder die Farbe der gewünschten Lichtverteilung.
Der Pixel ist insbesondere die kleinste ansteuerbare optische Einheit des
Scheinwerfers, um eine Veränderung der Lichtverteilung am Scheinwerfer zu erzielen. Dabei kann der Pixel beispielsweise als eine LED (light-emitting diode) und/oder als ein Mikrospiegel und/oder als ein Display bzw. ein Pixel des Displays, und/oder als ein Shutter und/oder als eine Blende und/oder als eine optische Vorrichtung zur
Modifizierung und/oder Veränderung und/oder Absorption einzelner Lichtstrahlen ausgeführt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Lichtverteilung variabel einstellbar ist und verschiedene Scheinwerferfunktionen realisiert werden können.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass der Scheinwerfer eine Pixelanordnung mit mehreren Pixeln aufweist, wobei die Pixel jeweils einzeln, insbesondere
unabhängig voneinander, durch die Verarbeitungsvorrichtung anhand von mindestens einer Steuerungsinformation angesteuert werden, um eine Lichtverteilung des
Scheinwerfers zu bestimmen und/oder zu variieren. Die Pixelanordnung ist
vorzugsweise eine LED-Matrix, wobei die einzelnen Pixel als LED ausgebildet sind. Der Scheinwerfer kann dabei z. B. mindestens 10 und/oder mindestens 20 und/oder mindestens 50 und/oder mindestens 100 und/oder mindestens 200 Pixel aufweisen. Auch ist es denkbar, dass der Scheinwerfer zumindest 2 und/oder zumindest 3 und/oder zumindest 10 Pixelanordnungen aufweist Die einzelnen Pixel und/oder Pixelanordnungen sind dabei bevorzugt adaptiv ansteuerbar. Somit lassen sich vorteilhafterweise fortschrittliche Scheinwerferfunktionen realisieren.
Ferner ist es optional vorgesehen, dass die scheinwerferspezifische Information die Steuerungsinformation für jeden einzelnen Pixel der Pixelanordnung aufweist. Die Steuerungsinformation umfasst beispielsweise eine Helligkeitsinformation für den Pixel. Weiter kann die Steuerungsinformation beispielsweise auch eine, z. B. von der gewünschten Helligkeit abhängige, Betriebsinformationen für den Pixel aufweisen» Dies ist beispielsweise ein Tastgrad für eine Pulsweitenmodulation und/oder ein Öffnungswinkel und/oder ein Öffnungsverhältnis für eine Blende. Die
Steuerungsinformation wird dabei beispielsweise in Abhängigkeit von
scheinwerferspezifischen Parametern ermittelt. Die scheinwerferspezifischen
Parameter sind beispielsweise in einer nichtflüchtigen Datenspeichereinheit im
Scheinwerfer gespeichert. Hierdurch wird gewährleitet, dass ausschließlich die Verarbeitungsvorrichtung des Scheinwerfers die scheinwerferspezifischen Parameter berücksichtigen muss und somit die (scheinwerferunspezifischen) Lichtalgorithmen für die Schnittstellenvorrichtung und/oder die zentrale Steuerungsvorrichtung zentral und mit gleichen Informationen für verschiedene Baureihen der Scheinwerfer entwickelt werden können.
Außerdem kann es im Rahmen der Erfindung von Vorteil sein» wenn der
scheinwerferspezifische Parameter wenigstens eine der nachfolgenden Informationen umfasst:
- optische Eigenschaften des Scheinwerfers,
- Anzahl und/oder Anordnung der Pixel des Scheinwerfers,
- Helligkeitsstufen der einzelnen Pixel,
- Eigenschaften von zumindest einem Reflektor des Scheinwerfers,
- Eigenschaften von zumindest einem Leuchtmittel des Scheinwerfers,
- Informationen über eine Übertragungsfunktion des Scheinwerfers, - Eigenschaften von weiteren optischen Komponenten des Scheinwerfers.
Dies hat den Vorteil, dass die (zentrale) Schnittstellenvorrichtung und/oder die zentrale Steuerungsvorrichtung nicht die Optik der verschiedenen Scheinwerfer berücksichtigen muss, für welche die Lichtalgorithmen eingesetzt werden können.
In einer weiteren Möglichkeit kann es vorgesehen sein, dass die Umwandlung gemäß Schritt b) und/oder die Ansteuerung gemäß Schritt c) durch die
Verarbeitungsvorrichtung, insbesondere durch einen scheinwerferspezifischen Algorithmus, und/oder einer modellbasierten Berechnung und/oder Simulation der Lichtausstrahlung des Scheinwerfers, erfolgt, insbesondere derart, dass die scheinwerferspezifische Information eine Steuerungsinformation umfasst, welche zur Erzeugung eines optischen Lichtbildes gemäß der Lichtbild Information notwendig ist. Die Lichtbildinformation entspricht somit vorzugsweise einer gewünscht resultierenden Lichtverteilung, z. B. ähnlich einer Simulation der Lichtverteilung des Scheinwerfers auf einer 10 m entfernten Wand. Diese entfernte bzw. projizierte Lichtverteilung entspricht insbesondere dem optischen Lichtbild, d. h. einer
scheinwerferunabhängigen (scheinwerferunspezifischen) Soll-Information. Diese Soll- Information kann bevorzugt durch die Verarbeitungsvorrichtung des Scheinwerfers in eine Information zur Ansteuerung der Pixel des Scheinwerfers umgewandelt werden. Auf diese Weise wird eine definierte Schnittstelle zwischen dem Scheinwerfer und dem Bordnetz des Fahrzeuges geschaffen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die (zentrale) Schnittstellenvorrichtung und/oder die zentrale Steuerungsvorrichtung des Fahrzeuges nicht an einen bestimmten Scheinwerfertyp, sondern lediglich an einer scheinwerferunspezifischen Schnittstelle angepasst werden kann, und somit zur Ansteuerung von verschiedenen Scheinwerfertypen geeignet ist, sofern diese die Schnittstelle implementieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vor Schritt a) die Lichtbild Information durch die Schnittstellenvorrichtung und/oder eine zentrale Steuerungsvorrichtung des Fahrzeuges, insbesondere zentral für mehrere Scheinwerfer, insbesondere scheinwerferunspezifisch, ermittelt und/oder generiert und/oder an die Verarbeitungsvorrichtung übertragen wird, vorzugsweise anhand von mindestens einer betriebsabhängigen Zusatzinformation, bevorzugt von einem adaptiven Lichtassistenten. Der adaptive Lichtassistent kann beispielsweise als ein adaptiver Fernlichtassistent und/oder als ein blendfreies Fernlicht ausgeführt sein, und ermöglicht beispielsweise eine Adaption der Lichtverteilung des Scheinwerfers und/oder Erzeugung der Lichtbild information anhand von Kamera Informationen und/oder Navigationssysteminformationen des Fahrzeuges. Die Zusatzinformationen können dabei beispielsweise Informationen von einem Kamerasystem des
Fahrzeuges und/oder von einem Navigationssystem des Fahrzeuges und/oder eine Steuerungsinformation des Fahrzeuges und/oder eine Zustandsinformation des Fahrzeuges umfassen. Die Steuerungsinformation ist beispielsweise eine
Bedieninformation, wie z. B. eine Lenkrichtung des Fahrzeuges. Die
Zustandsinformation ist beispielsweise eine Information über den eingestellten Scheinwerfermodus, wie z. B. eines Fernlichts oder eines Abblendlichts. Hierdurch kann der Scheinwerfer adaptiv angesteuert werden und die Sicherheit beim Betrieb des Fahrzeuges erhöht werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass insbesondere bei Schritt b) und/oder c) eine Berechnung von mindestens einer Übergangsinformation anhand einer ersten scheinwerferspezifischen Information und/oder ersten Lichtbildinformation und einer zweiten zeitlich (der ersten Information bzw. Lichtbildinformation) nachfolgenden scheinwerferspezifischen Information und/oder zweiten Lichtbildinformation erfolgt. Die Übergangsinformation entspricht dabei insbesondere einer Lichtverteilung des Scheinwerfers, d. h. insbesondere einer Steuerungsinformation, welche zwischen der ersten Lichtbildinformation und einer zeitlich darauffolgenden zweiten
Lichtbildinformation am Scheinwerfer eingestellt werden soll. Die Berechnung erfolgt dabei vorzugsweise durch eine Extrapolation und/oder einer Interpolation und/oder einer Prädiktion, um ein Hochsampling bzw. eine Übergangsrampe zu ermöglichen.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, insbesondere ein
Scheinwerfer, für ein Fahrzeug, welche wenigstens eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von mindestens einer Scheinwerfern nspezifischen Lichtbildinformation sowie wenigstens einen Pixel zur Lichtausstrahlung aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass durch die Verarbeitungsvorrichtung die
Lichtbildinformation von einer (zentralen) Schnittstellenvorrichtung und/oder einer zentralen Steuerungsvorrichtung des Fahrzeuges empfangbar und anschließend in eine scheinwerferspezifische Information anhand von mindestens einem
scheinwerferspezifischen Parameter umwandelbar ist, und der Pixel in Abhängigkeit von der scheinwerferspezifischen Information ansteuerbar ist. Damit bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben sind. Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar sein.
Es kann optional möglich sein, dass die Vorrichtung als ein hochauflösender
Scheinwerfer, insbesondere als ein adaptiver LED-Scheinwerfer, ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Vorrichtung, insbesondere die Verarbeitungsvorrichtung, über ein Bus-System des Fahrzeuges mit der
Schnittstellen Vorrichtung und/oder der zentralen Steuerungsvorrichtung verbunden ist. Das Bus-System ist beispielsweise ein LAN (local area network) oder ein Ethernet oder ein CAN-Bus-System. Es kann dabei vorgesehen sein, dass vor dem Empfang der Lichtbild Information durch die Verarbeitungsvorrichtung die Lichtbildinformation über das Bus-System von der Schnittstellenvorrichtung und/oder der zentralen
Steuerungsvorrichtung an die Verarbeitungsvorrichtung übertragen wird. Dies gewährleistet eine sichere und zuverlässige Ansteuerung des Scheinwerfers.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Schnittstellenvorrichtung für ein
Fahrzeug, wobei die Schnittstellenvorrichtung dazu ausgeführt ist, eine
scheinwerferunspezifische Lichtbildinformation zu erzeugen und/oder für eine
Übertragung bereitzustellen, insbesondere an eine oder zwei erfindungsgemäße Vorrichtung (en), insbesondere gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren. Damit bringt die erfindungsgemäße Schnittstellenvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben sind. Ebenfalls unter Schutz gestellt ist ein Fahrzeug und ein System, jeweils mit einer oder zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen und/oder einer Schnittstellenvorrichtung und/oder einer zentralen Steuerungsvorrichtung des Fahrzeuges.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmals jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Visualisierung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10, insbesondere einen Scheinwerfer 10, umfasst. Weiter umfasst das Fahrzeug 1 einen weiteren nicht dargestellten Scheinwerfer 10 auf einer
gegenüberliegenden Seite. Es ist ferner im Fahrzeug 1 eine zentrale
Steuerungsvorrichtung 2 vorgesehen, welche über eine Schnittstellenvorrichtung 200 (dargestellt durch eine gestrichelte Linie) und beispielsweise über ein Bus-System mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, insbesondere mit einer
Verarbeitungsvorrichtung 3, elektrisch verbunden ist.
Weiter umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 eine Pixelanordnung 11 , wie in Figur 2 dargestellt ist. Die Pixelanordnung 11 weist mehrere Pixel 12 auf, welche z. B. als Matrix und/oder als Array angeordnet sind. Durch die Verarbeitungsvorrichtung 13 sind dabei die einzelnen Pixel 12 z. B. in Bezug auf deren Helligkeit ansteuerbar. In Figur 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 visualisiert. Dabei ist dargestellt, dass in der Schnittstellenvorrichtung 200 und/oder der zentralen
Steuerungsvorrichtung 2 eine scheinwerferunspezifische Lichtbildinformation 110 bestimmt und/oder berechnet wird. Anschließend wird die Lichtbildinformation 110 an eine Verarbeitungsvorrichtung 13 einer oder zweier erfindungsgemäßen
Vorrichtung(en) 10 übertragen. Die Lichtbildinformation 110 wird durch die
Verarbeitungsvorrichtung 13 gemäß einem ersten Verfahrensschritt 100.1 empfangen und in eine scheinwerferspezifische Information 120 gemäß einem zweiten
Verfahrensschritt 100.2 umgewandelt. Hierzu wird ein scheinwerferspezifischer Parameter 121 berücksichtigt, welcher beispielsweise in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 vorgespeichert ist. Der scheinwerferspezifische Parameter 121 kann weiter beispielsweise auch als ein Computerprogramm, z. B. in der
Verarbeitungsvorrichtung 13, ausgebildet sein. Dabei ist die Verarbeitungsvorrichtung 13 beispielsweise als ein Mikroprozessor und/oder Mikrocontroller und/oder digitaler Signalprozessor ausgeführt. Gemäß einem dritten Verfahrensschritt 00.3 erfolgt dann eine Ansteuerung von wenigstens einem Pixel 12, insbesondere durch die Verarbeitungsvorrichtung 13.
Weiter ist in Figur 3 erkennbar, dass von der Schnittstellenvorrichtung 200 und/oder der zentralen Steuerungsvorrichtung 2 des Fahrzeuges 1 sowohl ein erster
Scheinwerfer 10.1 bzw. eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung 10.1 als auch ein zweiter Scheinwerfer 10.2 bzw. eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung 10.2 des Fahrzeuges 1 in gleicher weise ansteuerbar sind. Die zweite erfindungsgemäße Vorrichtung 10.2 weist dabei wie die erste erfindungsgemäße Vorrichtung 10.1 bzw. wie die erfindungsgemäße Vorrichtung 0 eine Verarbeitungsvorrichtung 13 auf und kann gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren 100 betrieben werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
2 Steuerungsvorrichtung
10 Vorrichtung, Scheinwerfer
10.1 Erste Vorrichtung
10.2 Zweite Vorrichtung
11 Pixelanordnung
12 Pixel
13 Verarbeitungsvorrichtung
100 Verfahren
00.1 Erster Verfahrensschritt
00.2 Zweiter Verfahrensschritt
100.3 Dritter Verfahrensschritt
110 Lichtbildinformation
120 scheinwerferspezifische Information
121 scheinwerferspezifische Parameter 200 Schnittstellenvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zum Betreiben von mindestens einem Scheinwerfer (10) eines Fahrzeuges (1) und zur scheinwerferspezifischen Anpassung von mindestens einer scheinwerferunspezifischen Lichtbildinformation (110) von einer Schnittstellenvorrichtung (200) des Fahrzeuges (1),
mit den nachfolgenden Schritten:
a) Empfangen der Lichtbildinformation (110) durch eine Verarbeitungsvorrichtung (13) des Scheinwerfers (10),
b) Umwandeln der Lichtbildinformation (110) in eine
scheinwerferspezifische Information (120) durch die
Verarbeitungsvorrichtung ( 3) anhand von mindestens einem scheinwerferspezifischen Parameter (121),
c) Ansteuern wenigstens eines Pixels (12) des Scheinwerfers (10) in Abhängigkeit von der scheinwerferspezifischen Information (120).
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Scheinwerfer (10) eine Pixelanordnung (11) mit mehreren Pixeln (12) aufweist, wobei die Pixel (12) jeweils einzeln durch die
Verarbeitungsvorrichtung (13) anhand von mindestens einer
Steuerungsinformation angesteuert werden, um eine Lichtverteilung des Scheinwerfers (10) zu bestimmen und/oder zu variieren.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die scheinwerferspezifische Information (120) die
Steuerungsinformation für jeden einzelnen Pixel (12) der Pixelanordnung (11) aufweist.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der scheinwerferspezifische Parameter (121) wenigstens eine der nachfolgenden Informationen umfasst:
- optische Eigenschaften des Scheinwerfers (10),
- Anzahl und/oder Anordnung der Pixel (12) des Scheinwerfers (10),
- Helligkeitsstufen der einzelnen Pixel (12),
- Eigenschaften von zumindest einem Reflektor des Scheinwerfers (10),
- Eigenschaften von zumindest einem Leuchtmittel des Scheinwerfers (10),
- Informationen über eine Übertragungsfunktion des Scheinwerfers (10),
- Eigenschaften von weiteren optischen Komponenten des
Scheinwerfers (10).
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umwandlung gemäß Schritt b) und/oder die Ansteuerung gemäß Schritt c) durch die Verarbeitungsvorrichtung (13), insbesondere durch einen scheinwerferspezifischen Algorithmus, und/oder einer modellbasierten Berechnung und/oder Simulation der Lichtausstrahlung des Scheinwerfers (10), erfolgt, insbesondere derart, dass die scheinwerferspezifische
Information (120) eine Steuerungsinformation umfasst, welche zur Erzeugung eines optischen Lichtbildes gemäß der Lichtbildinformation (110) notwendig ist.
6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass vor Schritt a) die Lichtbildinformation (110) durch die
Schnittstellenvorrichtung (200) und/oder durch eine zentrale
Steuerungsvorrichtung (2) des Fahrzeuges (1), insbesondere zentral für mehrere Scheinwerfer (10), insbesondere scheinwerferunspezifisch, ermittelt und/oder an die Verarbeitungsvorrichtung (13) übertragen wird,
vorzugsweise anhand von mindestens einer betriebsabhängigen
Zusatzinformation, bevorzugt von einem adaptiven Lichtassistenten.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass insbesondere bei Schritt b) und/oder c) eine Berechnung von mindestens einer Übergangsinformation anhand einer ersten
scheinwerferspezifischen Information (120) und/oder ersten
Lichtbildinformation (110) und einer zweiten zeitlich nachfolgenden scheinwerferspezifischen Information (120) und/oder zweiten
Lichtbildinformation (110) erfolgt.
8. Vorrichtung (10) für ein Fahrzeug (1) aufweisend:
- wenigstens eine Verarbeitungsvorrichtung (13) zum Verarbeiten von mindestens einer Scheinwerfern nspezifischen Lichtbildinformation ( 10),
- wenigstens einem Pixel (12) zur Lichtausstrahlung,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Verarbeitungsvorrichtung (13) die Lichtbildinformation (110) von einer Schnittstellenvorrichtung (200) des Fahrzeuges (1) empfangbar und anschließend in eine scheinwerferspezifische Information (120) anhand von mindestens einem scheinwerferspezifischen Parameter (121) umwandelbar ist, und der Pixel (12) in Abhängigkeit von der
scheinwerferspezifischen Information (120) ansteuerbar ist.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (10) als ein hochauflösender Scheinwerfer (10), insbesondere als ein adaptiver LED-Scheinwerfer, ausgebildet ist.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (10) gemäß einem Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibbar ist.
11. Schnittstellenvorrichtung (200) für ein Fahrzeug (1), wobei die
Schnittstellen Vorrichtung (200) dazu ausgeführt ist, eine
scheinwerferunspezifische Lichtbildinformation (110) zu erzeugen und für eine Übertragung bereitzustellen, insbesondere an eine Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, insbesondere gemäß einem
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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