WO2022228889A1 - Verfahren zum betrieb eines hochauflösenden scheinwerfers eines fahrzeugs - Google Patents

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Markus Höner
Christian HÜSTER
Martin Seipel
Ingo Steiner
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    • F21W2102/20—Illuminance distribution within the emitted light

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a high-resolution headlight of a vehicle according to the preamble of claim 1 and a high-resolution headlight for a vehicle according to the preamble of claim 10.
  • DE 60302322 T2 discloses a method and a system for detecting a curve on a road on which a vehicle is driving. As part of the method, images of the roadway and the edge of the roadway are recorded with a camera arranged on the vehicle, with a light decay gradient between the edge of the roadway and the roadway being determined and evaluated.
  • a method for operating a headlight for a motor vehicle is known from DE 102017202980 A1.
  • a large number of luminous points of the headlight are activated, with each luminous point from the large number of luminous points illuminating a respective predetermined solid angle range.
  • individual points of light are switched on and off in such a way that the headlight generates a predetermined light distribution.
  • the brightness gradient at the edge of the predetermined light distribution is changed by adjusting the brightness of luminous points from the plurality of luminous points.
  • a method for operating a high-resolution headlight of a motor vehicle is known from DE 102019 101 710 A1.
  • the headlight has light influencing means or a plurality of light sources for the targeted generation of pixels of a light distribution, with a failure of at least one pixel of the light distribution caused by a defect in a portion of the light influencing means or is caused by a failure of one of the light sources, at least one non-defective section of the light influencing means or at least one of the non-failure light sources can be controlled in order to correct the light distribution.
  • the at least one non-defective section of the light influencing means or the at least one of the non-failed light sources can be controlled in such a way that the brightness of at least one pixel of the light distribution that is adjacent to the at least one failed pixel is reduced.
  • the lighting device comprises a first light source with a number of first light pixels for generating a first partial light distribution and a second light source with a number of second light pixels for generating a second partial light distribution, the second partial light distribution having a higher resolution than the first partial light distribution.
  • the lighting device also includes a control unit that can control the first and second light sources such that an illuminance gradient and/or a resolution difference gradient can be reduced in a transition region between the first partial light distribution and the second partial light distribution.
  • the second light source has a higher resolution than the first light source, with the second light source having a multiple number of second light pixels than the first light source in relation to an area of the same size, and with the second light pixels arranged in a border area of the second light source being grouped in such a way that they can be controlled that a number of the grouped controlled second light pixels per area in the border area of the second light source increases from a first end of the border area in the direction of a second end of the border area.
  • DE 102017209700 A1 discloses a method for detecting edges in a camera image generated by a camera.
  • a respective scaling size is assigned to each pixel of the camera image as a function of Object distances of a spatial region mapped in the pixel in relation to the camera assigned.
  • an integral image is generated from the camera image.
  • Haar wavelet transformations are applied to the pixels of the generated integral image to generate a gradient image, with a scaling of the Haar wavelets being determined for each pixel of the integral image to be transformed, taking into account the scaling size assigned to the corresponding pixel of the camera image. Edges in the camera image are recognized using the generated gradient image.
  • a method and a headlight of the type mentioned are known from DE 10 2018218 038 A1.
  • the high-resolution headlight described therein can project images with informative content onto the exterior of the vehicle.
  • the headlight interacts with an environment sensor system in order to adapt the projection to the position of a projection surface such as the roadway or the rear of a vehicle driving in front.
  • the headlight has a Gaussian filter to smooth the edges of an image projected outside.
  • the image to be projected can include information in the form of at least one symbol and/or at least one letter and/or at least one number.
  • the resolution of the high-resolution headlight is important for recognizing such projected images.
  • the projected images appear smooth when the transitions between light and dark areas, which are the same in the input image to be projected, also appear the same in the projected image on the road. This will be the case in particular if they are imaged with the same sharpness or the same blurriness.
  • the appearance of the transitions between light and dark areas depends on how, for example, an edge to be imaged runs to the pixel grid of the headlight. As a result, it can happen that two areas, such as two edges, which have the same brightness gradients in the input image to be projected, appear in the projected image have uneven brightness gradients on the road. This results in reduced acceptance by the driver.
  • the problem underlying the present invention is the specification of a method of the type mentioned and the creation of a headlight of the type mentioned, with which it can be achieved that areas of the same brightness gradient in an image to be projected also appear in the projected image at least approximately have the same or similarly large brightness gradients.
  • Claim 1 is characterized by the following process steps:
  • the headlight is controlled in such a way that the brightness gradients of the selected areas in the projection to be carried out are matched to one another.
  • the analysis and the corresponding control of the headlight result in an adjustment of brightness gradients in those areas of the images projected by the headlight where the associated brightness gradients in the input image are also the same.
  • gradients between light and dark areas that should appear the same in the projection are optimized so that the projected image appears at least largely uniform. This creates less irritation for the driver, so that overall greater acceptance by the driver can be achieved.
  • edges Brightness gradients at the edges of the image are particularly noticeable. Therefore, a better and smoother representation of edges in projected symbols and images is very beneficial.
  • the brightness gradients of the at least two areas in the projection can be carried out to be analyzed by simulating the projection in a control device of the headlight.
  • the adjustment of the brightness gradients can be carried out without the aid of an environment sensor system of the vehicle, so that the adjustment can take place more quickly overall.
  • the headlight is set up to carry out a method according to the invention.
  • the headlight includes a control device that can control the lighting elements for the targeted generation of pixels of a light distribution.
  • the control device can be set up to carry out the analysis of the brightness gradients of the at least two regions.
  • the lighting elements can be in the form of light-emitting diodes or laser diodes, in particular with the lighting elements being part of a solid-state LED array.
  • the lighting elements are part of a digital micromirror device or a LCoS or an LC display.
  • at least one light source is provided that can illuminate the active surface of the digital micromirror device or the LCoS or the LC display.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a simulation of a projection into the exterior of the vehicle, which is carried out as part of a method according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 of a simulation of the projection after adjustment of the brightness gradients.
  • a rectangle 2 is to be projected onto a roadway 3 using a high-resolution headlight 1, which is in particular the left-hand headlight of a vehicle (not shown).
  • a high-resolution headlight 1 which is in particular the left-hand headlight of a vehicle (not shown).
  • the outline of the rectangle 2 is drawn. However, it should have a uniform illuminance over its entire surface.
  • the light emanating from the headlight 1 is indicated schematically by rays 4 which, starting from the headlight 1, diverge divergently.
  • the distance between the individual beams 4 from one another in the horizontal direction or from left to right in FIG. Horizontal lines 6 are also drawn into this pixel grid 5, the spacing of which from one another in the vertical direction or from top to bottom in FIG. 1 should also correspond to one pixel of the pixel grid 5.
  • the left side 2a and the right side 2b are two areas which have the same brightness gradient. Within the rectangle 2, a uniform illumination intensity is provided. On the sides 2a, 2b, this illuminance decreases abruptly.
  • the left-hand side 2a of the rectangle 2 can be imaged optimally because it runs in the same direction as the pixel grid 5 of the headlight 1 that is imaged on the roadway 3 .
  • This side 2a achieves maximum contrast and the greatest possible brightness gradient. The transition from the illuminance of the underlying light distribution and the illuminance of the additionally displayed rectangle 2 takes place from one pixel to the next.
  • the right-hand side 2b of the rectangle 2 is oblique to the rays 4, or to the direction in which the pixels are stacked. Consequently, this page 2b cannot be displayed directly. There are intermediate stages on this right-hand side 2b. Depending on the size of the area with which a pixel falls within the rectangle 2 to be displayed, this pixel receives a corresponding intermediate value. Consequently, there is a lower brightness gradient on this side 2b of the rectangle 2 than on the left-hand side 2a. The transition from the illuminance of the underlying light distribution and the illuminance of the additionally superimposed rectangle 1 takes place over several pixels.
  • the brightness gradient of the left-hand side 2a is adapted or reduced to the brightness gradient of the right-hand side 2b using a method according to the invention. This is done in particular by driving the headlight 1 in such a way that the pixels 7 adjoining the side 2a on the right receive an illuminance that is less than the uniform illuminance of the rectangle 2 .
  • the illuminance of the pixel 7 corresponds to the mean value between the illuminance of a neighboring pixel 8a in the rectangle 2 and a neighboring pixel 8b outside of the rectangle 2.
  • the driver receives a symbol projection with the same transition gradients on the left and right sides 2a, 2b.

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden Scheinwerfers (1) eines Fahrzeugs, wobei der Scheinwerfer dazu eingerichtet ist, ein Bild in den Außenraum des Fahrzeugs zu projizieren, umfassend folgende Verfahrensschritte: Auswahl mindestens zweier Bereiche in dem zu projizierenden Bild, die gleiche Helligkeitsgradienten aufweisen, Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche in der durchzuführenden Projektion, wobei dann, wenn bei der Analyse ein Unterschied der Helligkeitsgradienten zwischen einzelnen der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion festgestellt wird, der Scheinwerfer (1) so angesteuert wird, dass die Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion aneinander angeglichen werden.

Description

Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen hochauflösenden Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 10.
Aus der DE 60302322 T2 sind ein Verfahren und ein System zum Erkennen einer Kurve auf einer von einem Fahrzeug befahrenen Straße bekannt. Im Rahmen des Verfahrens werden mit einer am Fahrzeug angeordneten Kamera Bilder der Fahrbahn und des Fahrbahnrandes aufgenommen, wobei ein Lichtabnahmegradient zwischen dem Fahrbahnrand und der Fahrbahn bestimmt und ausgewertet wird.
Aus der DE 102017202980 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Vielzahl von Leuchtpunk ten des Scheinwerfers angesteuert, wobei jeder Leuchtpunkt aus der Vielzahl von Leuchtpunkten einen jeweiligen vorbestimmten Raumwinkelbereich ausleuchtet. Wei terhin werden einzelne Lichtpunkte derart ein- und ausgeschaltet, dass der Schein werfer eine vorbestimmte Lichtverteilung erzeugt. Um eine Ausleuchtung an einer Hell-Dunkel-Grenze variabel zu gestalten, ist weiterhin vorgesehen, dass durch Ein stellen der Helligkeit von Leuchtpunkten aus der Vielzahl von Leuchtpunkten der Hel ligkeitsgradient an dem Rand der vorbestimmten Lichtverteilung verändert wird.
Aus der DE 102019 101 710 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs bekannt. Der Scheinwerfer weist Lichtbeeinflus sungsmittel oder eine Mehrzahl von Lichtquellen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung auf, wobei bei einem Ausfall mindestens eines Pixels der Licht verteilung, der durch einen Defekt eines Abschnitts der Lichtbeeinflussungsmittel oder durch einen Ausfall einer der Lichtquellen verursacht wird, mindestens ein nicht defek ter Abschnitt der Lichtbeeinflussungsmittel oder mindestens eine der nicht ausgefalle nen Lichtquellen angesteuert werden, um die Lichtverteilung zu korrigieren. Dabei können der mindestens eine nicht defekte Abschnitt der Lichtbeeinflussungsmittel oder die mindestens eine der nicht ausgefallenen Lichtquellen derart angesteuert wer den, dass mindestens ein Pixel der Lichtverteilung, das zu dem mindestens einen ausgefallenen Pixel benachbart ist, in seiner Helligkeit reduziert wird.
Aus der DE 102019 118381 A1 sind eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge und ein Verfahren zur Homogenisierung einer Lichtverteilung für Fahrzeuge bekannt. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine erste Lichtquelle mit einer Anzahl von ers ten Lichtpixeln zur Erzeugung einer ersten Teillichtverteilung sowie eine zweite Licht quelle mit einer Anzahl von zweiten Lichtpixeln zur Erzeugung einer zweiten Teillicht verteilung, wobei die zweite Teillichtverteilung eine größere Auflösung aufweist als die erste Teillichtverteilung. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Ansteu ereinheit, die die erste und die zweite Lichtquelle so ansteuern kann, dass in einem Übergangsbereich zwischen der ersten Teillichtverteilung und der zweiten Teillichtver teilung ein Beleuchtungsstärkegradient und/oder ein Auflösungsunterschiedsgradient verringerbar ist. Dabei weist die zweite Lichtquelle eine größere Auflösung auf als die erste Lichtquelle, wobei bezogen auf eine gleichgroße Fläche die zweite Lichtquelle ein Vielfaches von zweiten Lichtpixeln aufweist als die erste Lichtquelle, und wobei die in einem Grenzbereich der zweiten Lichtquelle angeordneten zweiten Lichtpixel derart gruppiert ansteuerbar sind, dass eine Anzahl der in dem Grenzbereich der zweiten Lichtquelle gruppiert angesteuerten zweiten Lichtpixel pro Fläche von einem ersten Ende des Grenzbereiches in Richtung eines zweiten Endes des Grenzbereiches zu nimmt.
Aus der DE 102017209700 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung von Kanten in einem mittels einer Kamera erzeugten Kamerabild bekannt. Im Rahmen des Verfahrens wird eine jeweilige Skalierungsgröße jedem Pixel des Kamerabildes in Abhängigkeit von Objektweiten eines in dem Pixel abgebildeten Raumbereichs mit Bezug zu der Ka mera zugewiesen. Weiterhin wird aus dem Kamerabild ein Integralbild erzeugt. Wei terhin werden Haar-Wavelet-Transformationen auf die Pixel des erzeugten Integralbil des zur Generierung eines Gradientenbildes angewendet, wobei eine Skalierung der Haar-Wavelets für jedes zu transformierende Pixel des Integralbildes unter Berück sichtigung der dem entsprechenden Pixel des Kamerabildes zugewiesenen Skalie rungsgröße bestimmt wird. Dabei werden Kanten in dem Kamerabild unter Verwen dung des generierten Gradientenbildes erkannt.
Ein Verfahren und ein Scheinwerfer der eingangs genannten Art sind aus der DE 10 2018218 038 A1 bekannt. Der darin beschriebene hochauflösende Scheinwerfer kann Bilder mit informativen Inhalten in den Außenraum des Fahrzeugs projizieren.
Der Scheinwerfer wirkt dabei mit einer Umfeldsensorik zusammen, um die Projektion an die Lage einer Projektionsfläche wie die Fahrbahn oder die Rückseite eines vo rausfahrenden Fahrzeugs anzupassen. Der Scheinwerfer weist einen Gaußfilter auf, um die Kanten eines in den Außenraum projizierten Bildes zu glätten. Das zu projizie rende Bild kann eine Information in Form mindestens eines Symbols und/oder min destens eines Buchstabens und/oder mindestens einer Zahl umfassen.
Für ein gutes Erkennen solch projizierter Bilder ist einerseits die Auflösung des hoch auflösenden Scheinwerfers wichtig. Andererseits ist es aber auch für die Akzeptanz seitens des Fahrers wichtig, dass die projizierten Bilder gleichmäßig erscheinen. Die projizierten Bilder erscheinen gleichmäßig, wenn die Übergänge zwischen hellen und dunkleren Bereichen, die im zu projizierenden Eingangsbild gleich sind, auch im proji zierten Bild auf der Straße gleich erscheinen. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn sie mit gleicher Schärfe beziehungsweise gleicher Unschärfe abgebildet werden. Es erweist sich dabei als problematisch, dass die Erscheinung der Über gänge zwischen hellen und dunkleren Bereich davon abhängt, wie beispielsweise eine abzubildende Kante zum Pixelraster des Scheinwerfers verläuft. Dadurch kann es ge schehen, dass zwei Bereiche, wie beispielsweise zwei Kanten, die die im zu projizie renden Eingangsbild gleich große Helligkeitsgradienten aufweisen, im projizierten Bild auf der Straße ungleiche Helligkeitsgradienten aufweisen. Dies hat eine verringerte Akzeptanz beim Fahrer zur Folge.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Angabe eines Ver fahrens der eingangs genannten Art und die Schaffung eines Scheinwerfer der ein gangs genannten Art, mit denen erreicht werden kann, dass Bereiche gleicher Hellig keitsgradienten in einem zu projizierenden Bild auch im projizierten Bild zumindest an nähernd gleiche oder ähnlich große Helligkeitsgradienten aufweisen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 er reicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Anspruch 1 ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- Auswahl mindestens zweier Bereiche in dem zu projizierenden Bild, die gleiche Helligkeitsgradienten aufweisen,
- Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche in der durchzu führenden Projektion,
- wobei dann, wenn bei der Analyse ein Unterschied der Helligkeitsgradienten zwi schen einzelnen der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion festgestellt wird, der Scheinwerfer so angesteuert wird, dass die Helligkeitsgradi enten der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion aneinander angeglichen werden.
Durch die Analyse und die entsprechende Ansteuerung des Scheinwerfers erfolgt eine Anpassung von Helligkeitsgradienten in solchen Bereichen der vom Scheinwerfer pro jizierten Bilder, bei denen auch die zugehörigen Helligkeitsgradienten im Eingangsbild gleich sind. Es erfolgt also im Idealfall eine Optimierung von Gradienten zwischen hel len und dunkleren Bereichen, die in der Projektion gleich erscheinen sollen, so dass das projizierte Bild zumindest weitgehend geleichmäßig erscheint. Damit entstehen für den Fahrer weniger Irritationen, so dass insgesamt eine größere Akzeptanz bei dem Fahrer erreicht werden kann.
Es besteht die Möglichkeit, dass bei festgestelltem Unterschied der Helligkeitsgradien ten der ausgewählten Bereiche mindestens einer der Helligkeitsgradienten dieser Be reiche in der durchzuführenden Projektion auf den Wert des niedrigsten Helligkeitsgra dienten der ausgewählten Bereiche reduziert wird. Insbesondere können bei festge stelltem Unterschied der Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche mehrere oder sämtliche Helligkeitsgradienten dieser Bereiche in der durchzuführenden Projek tion auf den Wert des niedrigsten Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche re duziert werden. Die Reduktion mindestens eines Helligkeitsgradienten oder einiger oder sämtlicher im Eingangsbild gleichen Helligkeitsgradienten auf den niedrigsten Wert erweist sich als einfach durchführbar.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren wiederholt wird, indem mindestens zwei andere Bereiche mit übereinstimmenden Helligkeitsgradienten in dem zu projizie renden Bild ausgewählt werden. Auf diese Weise werden sukzessive sämtliche Berei che der Projektion so verändert, dass Irritationen für den Fahrer weitestgehend ver mieden werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewählten Bereiche Kanten sind. Helligkeits gradienten an Kanten des Bildes sind besonders deutlich wahrnehmbar. Daher ist eine bessere und gleichmäßigere Darstellung von Kanten in projizierten Symbolen und Bildern sehr vorteilhaft.
Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei ausgewählten Bereiche in der zu erzeugenden Projektion in horizontaler Richtung voneinander beabstandet sind. Alter nativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei ausgewählten Bereiche in der zu erzeugenden Projektion in vertikaler Richtung voneinander beab- standet sind. Auf diese Weise können beispielsweise die Helligkeitsgradienten sowohl horizontaler als auch vertikaler Kanten jeweils aneinander angepasst werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche in der durchzuführenden Projektion dadurch erfolgt, dass in einer An steuervorrichtung des Scheinwerfers die Projektion simuliert wird. Auf diese Weise kann die Anpassung der Helligkeitsgradienten ohne die Hilfe einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs durchgeführt werden, so dass die Anpassung insgesamt schneller er folgen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das in den Außenraum des Fahrzeugs zu projizie rende Bild eine Information umfasst, insbesondere in Form mindestens eines Symbols und/oder mindestens eines Buchstabens und/oder mindestens einer Zahl. Durch ge eignete Anpassung entsprechender Helligkeitsgradienten lässt sich bei sämtlichen dieser Ausgestaltungen die Akzeptanz durch den Fahrer verbessern.
Gemäß Anspruch 10 ist vorgesehen, dass der Scheinwerfer dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Schweinwerfer eine Steuervorrichtung umfasst, die die Beleuchtungselemente zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtvertei lung ansteuern kann. Dabei kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, die Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche durchzuführen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungselemente als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sind, insbesondere wobei die Beleuchtungselemente Teil ei nes Solid-State-LED-Arrays sind. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungselemente Teil einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder eines LCoS oder eines LC-Displays sind. In diesem Fall ist mindestens eine Lichtquelle vor gesehen, die die aktive Fläche der digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder des LCoS oder des LC-Displays ausleuchten kann.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführten Simulation einer Projektion in den Außenraum des Fahrzeugs;
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Simulation der Projektion nach Angleichung der Helligkeitsgradienten.
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile und Bereiche mit gleichen Be zugszeichen versehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll mit einem hochauflösenden Schein werfer 1 , der insbesondere der linke Scheinwerfer eines nicht abgebildeten Fahrzeugs ist, ein Rechteck 2 auf eine Fahrbahn 3 projiziert werden. Von dem Rechteck 2 ist le diglich der Umriss eingezeichnet. Es soll jedoch über seine gesamte Fläche eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke aufweisen.
Das von dem Scheinwerfer 1 ausgehende Licht ist schematisch durch Strahlen 4 an gedeutet, die ausgehend von dem Scheinwerfer 1 divergent auseinanderlaufen. Der Abstand der einzelnen Strahlen 4 voneinander in horizontaler Richtung beziehungs weise von links nach rechts in Fig. 1 soll einem Pixel eines von dem Scheinwerfer 1 auf die Fahrbahn 3 projizierten Pixelrasters 5 entsprechen. In dieses Pixelraster 5 sind auch horizontale Linien 6 eingezeichnet, deren Abstand voneinander in vertikaler Richtung beziehungsweise von oben nach unten in Fig. 1 ebenfalls einem Pixel des Pixelrasters 5 entsprechen soll. In dem Eingangsbild beziehungsweise in dem zu projizierenden Rechteck 2 sind bei spielsweise die linke Seite 2a und die rechte Seite 2b zwei Bereiche, die den gleichen Helligkeitsgradienten aufweisen. Innerhalb des Rechtecks 2 ist eine gleichmäßige Be leuchtungsstärke vorgesehen. An den Seiten 2a, 2b nimmt diese Beleuchtungsstärke abrupt ab.
Fig. 1 gibt die Berechnung beziehungsweise Simulation für die Projektion des Rechts ecks 2 auf die Fahrbahn 3 wieder. Es zeigt sich, dass die linke Seite 2a des Recht ecks 2 optimal abgebildet werden kann, weil diese in gleicher Richtung verläuft wie das auf die Fahrbahn 3 abgebildete Pixelraster 5 des Scheinwerfers 1 . Diese Seite 2a erreicht maximalen Kontrast und den größtmöglichen Helligkeitsgradienten. Der Über gang von der Beleuchtungsstärke der zu Grunde liegenden Lichtverteilung und der Beleuchtungsstärke des zusätzlich eingeblendeten Rechtecks 2 erfolgt von einem zum nächsten Pixel.
Die rechte Seite 2b des Rechtecks 2 verläuft jedoch schräg zu den Strahlen 4 bezie hungsweise zu der Richtung, in der die Pixel übereinander angeordnet sind. Diese Seite 2b kann folglich nicht direkt dargestellt werden. Es ergeben sich Zwischenstufen an dieser rechten Seite 2b. Je nachdem wie groß die Fläche ist, mit der ein Pixel in das darzustellende Rechteck 2 fällt, erhält dieses Pixel einen entsprechenden Zwi schenwert. Folglich ergibt sich an dieser Seite 2b des Rechtecks 2 ein geringerer Hel ligkeitsgradient als an der linken Seite 2a. Der Übergang von der Beleuchtungsstärke der zu Grunde liegenden Lichtverteilung und der Beleuchtungsstärke des zusätzlich eingeblendeten Rechtecks 1 erfolgt über mehrere Pixel.
Für den Fahrer wirkt dies dann so, als ob die linke Seite 2a schärfer dargestellt wird als die rechte Seite 2b, was zu Irritation beim Fahrer und geringerer Akzeptanz führen kann. Um dies zu vermeiden, wird wie in Fig. 2 dargestellt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren der Helligkeitsgradient der linken Seite 2a an den Helligkeitsgradienten der rechten Seite 2b angepasst beziehungsweise verringert. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass der Scheinwerfer 1 so angesteuert wird, dass die sich rechts an die Seite 2a anschließenden Pixel 7 eine Beleuchtungsstärke erhalten, die kleiner als die gleichmäßige Beleuchtungsstärke des Rechtsecks 2 ist. Beispielsweise entspricht da bei die Beleuchtungsstärke der Pixel 7 dem Mittelwert zwischen der Beleuchtungs stärke eines benachbarten Pixels 8a in dem Rechteck 2 und eines benachbarten Pi xels 8b außerhalb des Rechtecks 2.
Der Fahrer erhält als Ergebnis eine Symbolprojektion mit gleichen Übergangsgradien ten an der linken und rechten Seite 2a, 2b.
Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass Verfahren alternativ oder zusätzlich in glei cher Weise auf die obere und die untere Seite 2c, 2d des Rechtecks 2 anzuwenden.
Bezugszeichenliste
1 hochauflösender Scheinwerfer
2 Rechteck
2a linke Seite des Rechtsecks 2
2b rechte Seite des Rechtsecks 2
2c obere Seite des Rechtsecks 2
2d untere Seite des Rechtsecks 2
3 Fahrbahn
4 Strahlen des von dem Scheinwerfer ausgehenden Lichts
5 Pixelraster
6 horizontale Linien des Pixelrasters
7 angepasstes Pixel
8a zur linken Seite benachbartes Pixel in dem Rechteck
8b zur linken Seite benachbartes Pixel außerhalb des Rechtecks

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden Scheinwerfers (1 ) eines Fahrzeugs, wobei der Scheinwerfer dazu eingerichtet ist, ein Bild in den Außenraum des Fahrzeugs zu projizieren, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Auswahl mindestens zweier Bereiche in dem zu projizierenden Bild, die gleiche Helligkeitsgradienten aufweisen,
- Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche in der durchzuführenden Projektion,
- wobei dann, wenn bei der Analyse ein Unterschied der Helligkeitsgradienten zwischen einzelnen der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion festgestellt wird, der Scheinwerfer (1) so angesteuert wird, dass die Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche in der durchzuführenden Projektion aneinander angeglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei festgestelltem Unterschied der Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche mindestens einer der Helligkeitsgradienten dieser Bereiche in der durchzuführenden Projektion auf den Wert des niedrigsten Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei festgestelltem Unterschied der Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche mehrere oder sämtliche Helligkeitsgradienten dieser Bereiche in der durchzuführenden Projektion auf den Wert des niedrigsten Helligkeitsgradienten der ausgewählten Bereiche reduziert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wiederholt wird, indem mindestens zwei andere Bereiche mit übereinstimmenden Helligkeitsgradienten in dem zu projizierenden Bild ausgewählt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Bereiche Kanten sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei ausgewählten Bereiche in der zu erzeugenden Projektion in horizontaler Richtung voneinander beabstandet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei ausgewählten Bereiche in der zu erzeugenden Projektion in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche in der durchzuführenden Projektion dadurch erfolgt, dass in einer Ansteuervorrichtung des Scheinwerfers (1) die Projektion simuliert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Außenraum des Fahrzeugs zu projizierende Bild eine Information umfasst, insbesondere in Form mindestens eines Symbols und/oder mindestens eines Buchstabens und/oder mindestens einer Zahl.
10. Hochauflösender Scheinwerfer (1 ) für ein Fahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln (7,
8a, 8b) einer Lichtverteilung, wobei der Scheinwerfer (1) dazu eingerichtet ist, ein Bild in den Außenraum des Fahrzeugs zu projizieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (1) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
11. Hochauflösender Scheinwerfer (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweinwerfer (1) eine Steuervorrichtung umfasst, die die Beleuchtungselemente zur gezielten Erzeugung von Pixeln (7, 8a, 8b) einer Lichtverteilung ansteuern kann.
12. Hochauflösender Scheinwerfer (1 ) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Analyse der Helligkeitsgradienten der mindestens zwei Bereiche durchzuführen.
13. Hochauflösender Scheinwerfer (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungselemente als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sind, insbesondere wobei die Beleuchtungselemente Teil eines Solid-State-LED-Arrays sind.
14. Hochauflösender Scheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungselemente Teil einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder eines LCoS oder eines LC-Displays sind.
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