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Title:
APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING THE FUNCTION OF LIGHT SOURCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/140005
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus for monitoring the function of a light source device (1) in a vehicle, having an image recording device (8) for generating image recordings according to a predefined exposure time, a control device (11) for controlling the image recording device (8), an evaluation device (13) for evaluating the image data, wherein the evaluation device is in the form of a function monitoring device (13) which has evaluation means, with the result that a functional state signal of the respective light sources (2, 2', 2'') of the light source device (1) can be generated by comparing a current image recording (20) from the light source device (1) with a stored reference image recording (21) from the same light source device (1) that defines a correct function of the light source device (1).

Inventors:
JANKE PASCAL (DE)
NIEDLING MATHIAS (DE)
SCHMIDT CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/086970
Publication Date:
July 15, 2021
Filing Date:
December 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
International Classes:
H05B45/58; B60Q1/04; B60Q11/00; F21S41/143; F21S41/153; H05B47/17; H05B47/20
Foreign References:
DE102005010671A12006-09-14
DE102016200590A12017-07-20
DE102018201102A12019-07-25
JP2010137757A2010-06-24
EP2698618A22014-02-19
DE102015214332A12017-02-02
DE102012008930A12012-12-06
DE102015212443A12017-01-05
DE102005062020A12007-01-25
US20120300074A12012-11-29
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Claims:
P07630

Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberwachung von Lichtquellen

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Funktionsüberwachung einer Lichtquelleneinrichtung (1) in einem Fahrzeug mit

- einer Bildaufnahmeeinrichtung (8) zur Erzeugung von Bildaufnahmen entsprechend einer vorgegebenen Belichtungszeit,

- einer Ansteuereinrichtung (11 ) zur Ansteuerung der Bildaufnahmeein richtung (8),

- eine Auswerteeinrichtung (13) zur Auswertung der Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung als eine Funktions überwachungseinrichtung (13) ausgebildet ist, die Auswertemittel aufweist, so dass durch Vergleich einer aktuellen Bildaufnahme (20) der Lichtquellen einrichtung (1) mit einer eine korrekte Funktion der Lichtquelleneinrichtung (1) definierenden gespeicherten Referenz-Bildaufnahme (21) derselben Lichtquelleneinrichtung (1) ein Funktionszustandssignal der jeweiligen Licht quellen (2, 2‘, 2“) der Lichtquelleneinrichtung (1) erzeugbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Funktions überwachungseinrichtung (13) über Auswertemittel verfügt, derart, dass der Vergleich der aktuellen Bildaufnahme (20) mit der Referenz-Bildaufnahme (21) der Lichtquelleneinrichtung (1) in unterschiedlichen Lichtfunktionszu ständen der Lichtquelleneinrichtung (1) durchführbar ist, wobei die aktuelle Bildaufnahme (20) und die Referenz-Bildaufnahme (21) jeweils in den glei chen Lichtfunktionszuständen miteinander verglichen werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung (8) in Hauptabstrahlrichtung (H) der Lichtquelleneinrichtung (1) vor derselben und seitlich zu einem von der Lichtquelleneinrichtung (1) abgestrahlten Lichtstrom (7) angeordnet ist, wobei die Erfassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung (8) zu der Licht quelleneinrichtung (1) orientiert ausgerichtet ist, so dass alle Lichtquellen (2) der Lichtquelleneinrichtung (1) erfasst werden.

4. Vorrichtung nach einem der Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung (8) in einem Bereich zwi schen einer Primäroptik (5) und einer Sekundäroptik (6) eines die Lichtquel leneinrichtung (1) enthaltenen Scheinwerfers angeordnet ist, wobei die Er fassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung (8) auf die Primäroptiken (5) der Lichtquelleneinrichtung (1) ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (8) an einem Tragrahmen befestigt ist, an dem die Primäroptiken (5) und/oder die Sekundäroptik (6) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (8) als eine CMOS-Kamera ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberwachungseinrichtung (13) eine Bildverarbeitung auf weist, mittels derer aus der aktuellen Bildaufnahme (20) jeweils die Lichtquel len (2) der Lichtquelleneinrichtung (1) zuordbaren Grauwerte erzeugbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberwachungseinrichtung (13) Auswertemittel aufweist, derart, dass jeweils der Lichtquelle (2, 2‘, 2“) zugeordnete Grauwerte der aktuellen Bildaufnahme (20) mit jeweils derselben Lichtquelle (2, 2‘, 2“) zu geordneten Grauwerten der Referenz-Bildaufnahme (21) verglichen werden unter Bildung eines Vergleichswertes und dass bei Unterschreiten eines Schwellwertes (S) durch den Vergleichswert die dem Vergleichswert zuge ordnete Lichtquelle (2) als defekt erkannt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grauwerte der Referenz-Bildaufnahme (21) durch Variierung einer Belichtungszeit der Bildaufnahmeeinrichtung (8) bestimmbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grauwerte der Referenz-Bildaufnahme (21) durch Verringerung der Belichtungszeit von einem Maximalwert bis zu einem niedrigen Zeitbereich bestimmbar sind, in dem in einem Mittenbereich (14) eines die Lichtquellen (2, 2‘, 2“) aufweisen den Lichtquellenfeldes (4) detektierbar sind einerseits, und dass die Grau werte der Referenz-Bildaufnahme (21) durch Erhöhung der Belichtungszeit von einem Minimalwert in einem hohen Zeitbereich bestimmbar ist, in dem in einem Randbereich (15) des Lichtquellenfeldes (4) angeordnete Lichtquellen (2“) des Lichtquellenfeldes (4) detektierbar sind andererseits.

11. Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Lichtquelleneinrichtung (1 ) in einem Fahrzeug, wobei Bildaufnahmen mit einer vorgegebenen Belichtungs zeit erfolgen, dadurch gekennzeichnet,

- dass in einem zeitlichen Abstand wiederholt eine Bildaufnahme der Mehrzahl von Lichtquellen (2, 2‘, 2“) unter Bildung einer Mehrzahl zu den Lichtquellen (2, 2‘, 2“) korrespondierenden Bildpunkten erfolgt,

- dass die Bildaufnahme der Mehrzahl von Lichtquellen (2, 2‘, 2“) mit einer gespeicherten Referenz-Bildaufnahme (21) der Lichtquellen (2, 2‘, 2“) enthaltend eine Mehrzahl von Referenzbildpunkten verglichen wird und dass bei Unterschreiten eines Schwellwertes (S) durch einen benachbarten Vergleichswert die zu dem Bildpunkt korrespondierende Lichtquelle (2, 2‘, 2“) als defekt erkannt wird. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, die Referenz- Bildaufnahme (21) durch mehrere Bildaufnahmen der Mehrzahl von Licht quellen (2, 2‘, 2“) unter Variierung der Belichtungszeit gebildet wird, wobei lediglich die jeweiligen Lichtquellen (2, 2‘, 2“) kennzeichnenden Bildwerte in die Referenz-Bildaufnahme (21) aufgenommen werden.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsüberwachung von Lichtquellen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Funktionsüberwachung einer Lichtquellen einrichtung in einem Fahrzeug mit einer Bildaufnahmeeinrichtung zur Erzeugung von Bildaufnahmen entsprechend einer vorgegebenen Belichtungszeit, einer Ansteuerein richtung zur Ansteuerung der Bildaufnahmeeinrichtung, eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Bilddaten.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Lichtquel leneinrichtung in einem Fahrzeug, wobei Bildaufnahmen mit einer vorgegebenen Be lichtungszeit erfolgen.

Aus der US 2012/0300074 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion von Fahrmarkierungen und anderen Verkehrsteilnehmern in einem Vorfeld eines Scheinwerfers bekannt. Die Vorrichtung weist eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Er zeugung von Bildaufnahmen, eine Ansteuereinrichtung für die Bildaufnahme sowie eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Bilddaten auf. Die Bildaufnahmen erfol gen bei unterschiedlichen Belichtungszeiten, so dass zum einen ein Scheinwerfer ei nes entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers und zum anderen Begrenzungstreifen der Fahrbahn erkannt werden können.

Bei der Funktionsüberwachung einer Lichtquelleneinrichtung für Fahrzeuge ist es wünschenswert, die Zustandsänderung aller in einem Lichtquellenfeld angeordneter Lichtquellen fortlaufend zu ermitteln. Wenn eine Lichtquelle beispielsweise aufgrund von Alterung nicht mehr den erforderlichen Lichtstrom abgeben kann, soll dies erkannt werden, damit die Lichtquelleneinheit ausgetauscht werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Funktionsüberwachung einer Lichtquelleneinrichtung in einem Fahrzeug derart anzugeben, dass kostengünstig und effektiv die Funktion der einzelnen Lichtquellen überwacht wird und bei Defekt derselben dies signalisiert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung als eine Funktionsüberwachungseinrichtung ausgebildet ist, die Auswertemittel aufweist, so dass durch Vergleich einer aktuellen Bildaufnahme der Lichtquelleneinrichtung mit einer eine korrekte Funktion der Lichtquelleneinrichtung definierenden gespeicherten Referenz-Bildaufnahme derselben Lichtquelleneinrichtung ein Funktionszustandssig nal der jeweiligen Lichtquellen der Lichtquelleneinrichtung erzeugbar ist.

Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung durch Vergleich von einer Bildaufnahme einer Lichtquelleneinrichtung mit einer vorabgespeicherten Referenz-Bildaufnahme dersel ben Lichtquelleneinrichtung eine Detektion von Lichtquellen der Lichtquelleneinrich tung, so dass effektiv und mit geringem Aufwand eine defekte Lichtquelleneinrichtung erkannt werden kann. Bei Detektion einer defekten Lichtquelleneinrichtung kann dies entsprechend signalisiert werden, damit die Lichtquelleneinrichtung in einer Werkstatt repariert bzw. ausgetauscht werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Vergleich der ak tuellen Bildaufnahme mit der abgespeicherten Referenz-Bildaufnahme der Lichtquel leneinrichtung in unterschiedlichen Lichtfunktionszuständen der Lichtquelleneinrich tung. Ein Fehler der Lichtquelleneinrichtung kann somit unabhängig von der einge stellten Lichtfunktion, Abblendlicht, Fernlicht und dergleichen, erkannt werden. Dies setzt lediglich voraus, dass Referenz-Bildaufnahmen der Lichtquelleneinrichtung für die entsprechenden Lichtfunktionen in einem Speicher vorliegen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Erfassungsfläche der Bildaufnahme einrichtung in Flauptabstrahlrichtung der Lichtquelleneinrichtung vor derselben und seitlich zu einem von der Lichtquelleneinrichtung abgestrahlten Lichtstrom angeord net, wobei die Erfassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung zu der Lichtquellenein richtung hin orientiert angeordnet bzw. ausgerichtet ist. Vorteilhaft wird durch die An ordnung der Erfassungsfläche der Bildaufnahmeeinrichtung die Lichtfunktion der Lichtquelleneinrichtung bzw. des Scheinwerfers nicht beeinträchtigt. Beispielsweise kann die Bildaufnahmeeinrichtung hinter einem Blendrahmen angeordnet sein, so dass die Bildaufnahmeeinrichtung von außen für einen Betrachter nicht erkennbar ist. Alternativ kann die Erfassungsfläche als ein Spiegel ausgebildet sein, der das Licht zu einer vorzugsweise auf einen Träger der Lichtquellen angeordneten Kamera der Bild aufnahmeeinrichtung lenkt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Erfassungsfläche der Bildaufnahmeein richtung in einem Bereich zwischen einer Primäroptik und einer Sekundäroptik des Scheinwerfers angeordnet. Da die Primäroptik lediglich die Lichtstrahlen der jeweili gen Lichtquellen sammeln bzw. parallelisiert, dienen die von der Primäroptik abge strahlten Lichtstrahlen zur Detektion der jeweiligen Lichtquellen, ob die entsprechend den jeweiligen Primäroptiken zugeordneten Lichtquellen defekt sind oder nicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Bildaufnahmeeinrichtung an einem Tragrahmen der Primär- und/oder Sekundäroptik befestigt. Vorteilhaft wird keine zu sätzliche Halteeinrichtung für die Bildaufnahmeeinrichtung benötigt. Sie kann direkt an dem Tragrahmen befestigt sein Da die Bildaufnahmeeinrichtung in einem zu einer Vorderseite des Tragrahmens beabstandeten Bereich angeordnet ist, ist die Bildauf nahmeeinrichtung für einen Betrachter von außen schwer erkennbar.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Bildaufnahmeeinrichtung als eine Kamera, insbesondere als eine CMOS-Kamera ausgebildet sein, die eine ausreichend aufgelöste Bildaufnahme ermöglicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Funktionsüberwachungseinrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung auf, mittels derer aus der aktuellen Bildaufnahme der Lichtquellen jeweils den Lichtquellen zuordbare Grauwerte erzeugt werden kön nen. Die Bildverarbeitungseinrichtung umfasst beispielsweise ein Gaußsches Un- schärferverfahren, ein Verfahren von OTSU sowie morphologische Operation „Clo sing“ und „Konturapproximation“. Hierdurch können voneinander abgrenzbare Grau- werte erzeugt werden, so dass die einzelnen Lichtquellen, die in einem Lichtquellen feld zusammengefasst angeordnet sind, unterscheidbar sind.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Auswerte mittel derart vorgesehen, dass jeweils derselben Lichtquelle zugeordnete Grauwerte der aktuellen Bildaufnahme mit gespeicherten Grauwerten der Referenz-Bildaufnahme verglichen werden. Der aus der Differenz sich ergebende Vergleichswert wird mit einem vorgegebenen Schwell wert verglichen, wobei eine defekte Lichtquelle erkannt wird, wenn der Vergleichswert kleiner ist als der Schwellwert. Durch Wahl des Schwellwertes kann die Genauigkeit des Messergebnisses bzw. der Auswertung vorgegeben werden. Ist der Schwellwert relativ groß, führt bereits eine kleine Abweichung von dem Sollwert zu einer Unter- schreitung des Schwellwertes und damit zum Detektieren einer fehlerhaften Lichtquel le.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Grauwerte der Referenz- Bildaufnahme durch Variierung einer Belichtungszeit der Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt. Durch entsprechende Wahl der Belichtungszeit kann sowohl die Verödung von Lichtquellen im Mittenbereich des Lichtquellenfeldes und als auch im Randbereich des Lichtquellenfeldes erfolgen. Jeder Lichtquelle des Lichtquellenfeldes wird ein be stimmter Grauwert zugeordnet, der als Sollwert für den Vergleich im Betrieb des Scheinwerfers dient.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zum einen die Belichtungszeit von einem Maximalwert verringert, bis die in dem Mittenbereich angeordneten Lichtquellen veror- tet werden können. Da der Lichtstrom im Mittenbereich des Lichtquellenfeldes im Ver gleich zum Randbereich relativ groß ist, muss die Belichtungszeit der Bildaufnahme einrichtung reduziert werden, damit die Lichtquellen auseinanderhaltbar sind. Umge kehrt ist es bezüglich der Lichtquellen im Randbereich. Diese sind nur erkennbar, wenn die Belichtungszeit von einem Minimalwert ansteigt bis zu einem Wert, in dem die Lichtquellen im Randbereich detektierbar sind. Dass die Lichtquellen in dem Mit- tenbereich bei dieser Belichtungszeit nicht auseinanderhaltbar sind, wird in Kauf ge nommen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Verfahrensanspruchs 11 dadurch gekennzeichnet, dass in einem zeitlichen Abstand wiederholt eine Bildaufnahme der Mehrzahl von Lichtquellen unter Bildung einer Mehrzahl zu den Lichtquellen korrespondierenden Bildpunkten erfolgt, dass die Bildaufnahme der Mehrzahl von Lichtquellen mit einer gespeicherten Refe renz-Bildaufnahme der Lichtquellen enthaltend eine Mehrzahl von Referenzbildpunk ten verglichen wird und dass bei Unterschreiten eines Schwellwertes durch einen be nachbarten Vergleichswert die zu dem Bildpunkt korrespondierende Lichtquelle als defekt erkannt wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass in regelmäßigen und/oder in unregelmäßigen Abständen eine Bildaufnahme der Lichtquellen ausreicht, um dann im Wege eines Vergleiches mit einer vorab gespeicherten Referenz- Bildaufnahme derselben Lichtquellen ein Zustandswert für die jeweiligen Lichtquellen zu ermitteln, mittels dessen erkannt werden kann, ob die jeweilige Lichtquelle defekt oder in Ordnung ist. Durch die Wahl eines Schwellwertes kann die Genauigkeit der Detektion vorgegeben werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung können durch Variierung der Belichtungszeit Referenz-Bildwerte aller Lichtquellen ermittelt werden, die die Basis für den späteren Vergleich von aktuellen Bildwerten im Betrieb des Scheinwerfers bilden. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung, dass auf einfache Weise der Funktionszustand jeder Licht quelle des Lichtquellenfeldes überwacht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Funktionsüberwa chung einer Lichtquelleneinrichtung,

Fig. 2a eine schematische Darstellung einer Referenz-Bildaufnahme der Licht quelleneinrichtung mit einer niedrigen Belichtungszeit zur Detektion von Lichtquellen in einem Mittenbereich eines Lichtquellenfeldes,

Fig. 2b eine schematische Darstellung einer Referenz-Bildaufnahme der Licht quelleneinrichtung mit einer hohen Belichtungszeit zur Detektion von Lichtquellen in einem Randbereich des Lichtquellenfeldes,

Fig. 3 ein Ablaufplan einer Referenz-Bildaufnahme für zwei Lichtfunktionen,

Fig. 4 ein Ablaufplan des erfindungsgemäßen Funktionsüberwachungsverfah rens im Betrieb des Scheinwerfers und

Fig. 5 eine Grauwertskala eines Bildpunktes, der zu einer defekten Lichtquelle korrespondiert.

Eine Vorrichtung zur Funktionsüberwachung einer Lichtquelleneinrichtung 1 in einem Fahrzeug ermöglicht eine Zustandsüberwachung von vorzugsweise allen Lichtquellen 2 der Lichtquelleneinrichtung 1 , so dass aufgrund beispielsweise temporärer oder langfristiger Alterungserscheinungen der Lichtquellen 2 defekte Lichtquellen 2 detek- tiert werden können. Durch ein entsprechendes Warnsignal kann der Fahrzeugführer veranlasst werden, eine Werkstatt aufzusuchen, damit die entsprechenden defekten Lichtquellen 2 der Lichtquelleneinrichtung 1 ausgetauscht oder die Lichtquelleneinrich tung 1 ersetzt wird.

Die Lichtquelleneinrichtung 1 weist eine Mehrzahl von matrixartig auf einem Träger (Leiterplatte 3) angeordneten Lichtquellen 2 auf, die beispielsweise als LED- Lichtquellen ausgebildet sind. Die Lichtquellen 2 sind in einem Lichtquellenfeld 4 mit einer vorgegebenen Anzahl von Spalten und Zeilen angeordnet.

Den einzelnen Lichtquellen 2 sind jeweils Primäroptiken 5 zugeordnet zur Parallelisie rung des von den Lichtquellen 2 abgestrahlten Lichtes. In Hauptabstrahlrichtung H vor den Primäroptiken 5 ist eine Sekundäroptik 6 angeordnet, mittels derer ein Lichtstrom 7 der Lichtquelleneinrichtung 1 umgelenkt wird.

In einem Bereich zwischen den Primäroptiken 5 und der Sekundäroptik 6 ist eine Bild aufnahmeeinrichtung 8 angeordnet, die mit einer Erfassungsfläche (Objektivaußenflä che) derselben in Richtung der Primäroptiken 5 bzw. des Lichtquellenfeldes 4 und somit in Richtung der Lichtquellen 2 orientiert angeordnet ist, so dass von den Licht quellen 2 bzw. den zu den jeweiligen Lichtquellen 2 korrespondierenden Primäropti ken 5 eine Bildaufnahme erzeugt werden kann. Zur Identifikation der Lichtquellen 2 bzw. Adressierung derselben reicht es aus, eine Bildaufnahme der Primäroptiken 5 auszuführen, da die Primäroptiken 5 jeweils in Hauptabstrahlrichtung H direkt vor den jeweiligen Lichtquellen 2 positioniert sind und im Wesentlichen die gleiche Dimension aufweisen wie den jeweils zugeordneten Lichtquellen 2. Die Lichtquellen 2 und die Primäroptiken 5 sind vorzugsweise jeweils gleich groß ausgebildet.

Die Bildaufnahmeeinrichtung 8 weist eine Kamera, insbesondere als eine CMOS- Kamera, auf.

Die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ist in Hauptabstrahlrichtung H vor der Lichtquellenein richtung 1 bzw. vor einer Erstreckungsebene der Primäroptiken 5 angeordnet. Die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ist seitlich von dem Lichtstrom 7 angeordnet, so dass der Lichtstrom 7 nicht gestört wird.

Die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ist vorzugsweise an einem nicht dargestellten Trag rahmen befestigt, der zugleich eine Halterung für die Sekundäroptik 6 bildet. Die Se kundäroptik 6 kann beispielsweise als eine Linse ausgebildet sein. Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Erfassungs fläche der Bildaufnahmeeinrichtung 8 als ein Spiegel ausgebildet sein, der das Licht zu einer vorzugsweise auf dem Träger 3 der Lichtquellen 2 angeordnete Kamera der Bildaufnahmeeinrichtung 8 umlenkt. Der Spiegel kann innerhalb und/oder außerhalb des Lichtstroms 7 angeordnet sein. Alternativ kann statt eines Spiegels auch ein an deres optisches Umlenkelement vorgesehen sein, das das Licht in Richtung der Ka mera leitet. Alternativ kann die Kamera an einem anderen Ort außerhalb des Licht stroms 7 angeordnet sein, wobei über mindestens ein optisches Umlenkmittel das Licht zu der Kamera geleitet wird.

Sowohl die Lichtquelleneinrichtung 1 als auch die Bildaufnahmeeinrichtung 8 sind mit einer Steuereinheit 10 verbunden. Die Steuereinheit 10 weist eine Ansteuereinrich tung 11 zur Ansteuerung der Bildaufnahmeeinrichtung 8 auf. Ferner weist die Steuer einheit 10 eine Ansteuereinrichtung 12 zur Ansteuerung der Lichtquelleneinrichtung 1 auf. Ferner umfasst die Steuereinheit 10 eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der von der Bildaufnahmeeinrichtung 8 gelieferten Bilddaten, wobei die Auswerteein richtung als eine Funktionsüberwachungseinrichtung 13 ausgebildet ist. Die Funkti onsüberwachungseinrichtung 13 erzeugt ein Funktionszustandssignal über die jewei ligen Lichtquellen 2 der Lichtquelleneinrichtung 1 , so dass bei Detektion einer defek ten Lichtquelle 2 ein entsprechendes Warnsignal generierbar ist, mittels dessen der Fahrzeugführer aufgefordert wird, eine Werkstatt zur Reparatur der Lichtquellenein richtung 1 des Scheinwerfers vornehmen zu lassen.

Die Funktionsüberwachungseinrichtung 13 weist Auswertemittel auf, so dass durch Vergleich einer aktuellen Bildaufnahme der Lichtquelleneinrichtung 1 bzw. der Primär optiken 5 mit einer vorab gespeicherten Referenz-Bildaufnahme 21 derselben Licht quelleneinrichtung 1 bzw. der Primäroptik 5 der Zustand der entsprechenden Licht quellen 2 unter Bildung des Funktionszustandssignals der jeweiligen Lichtquellen 2 ermittelt werden kann. Die Referenz-Bildaufnahme 21 der Lichtquelleneinrichtung 1 wird vor Montage des Scheinwerfers in dem Fahrzeug im Rahmen einer Selbstjustage vorgenommen und die entsprechenden Referenzwerte in einem Speicher der Funktionsüberwachungs einrichtung 13 abgespeichert.

Da der Lichtstrom 7 bei einer matrixartigen Anordnung der Lichtquellen 2 in einem Mittenbereich 14 des Lichtquellenfeldes 4 wesentlich größer ist als in einem Randbe reich 15 des Lichtquellenfeldes 4, erfolgt die Bestimmung der Referenz-Bildaufnahme im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem zweistufigen Verfahren.

Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird in einem ersten Schritt 30 die Lichtquelleneinrich tung 1 von der Ansteuereinrichtung 12 derart angesteuert, dass eine Abblendlichtver teilung als Lichtfunktion erzeugt wird. In einem Schritt 31 werden nun die Referenz werte im Mittenbereich 14 des Lichtquellenfeldes 4 bestimmt, wobei eine Folge von Bildern der Lichtquelleneinrichtung 1 aufgenommen wird angefangen mit einer maxi malen Belichtungszeit in Richtung verringerter Belichtungszeiten, und zwar so weit, bis im Mittenbereich 14 des Lichtquellenfeldes 4 eine Änderung von Grauwerten und damit der Erkennung der in Figur 2a dargestellten Lichtquellen 2‘ einhergeht. Die Be lichtungszeit bei erkennbarer Änderung der Grauwerte im Mittenbereich 14 kann bei spielsweise 36 ms betragen. Das aufgenommene Referenz-Bild ist somit nicht mehr überbelichtet. Die Lichtquellen 2‘ im Mittenbereich 14 sind voneinander abgrenzbar detektierbar. In dem Randbereich 15 angeordnete Lichtquellen 2“ sind in der Bildauf nahme relativ dunkel dargestellt, so dass sie nicht detektierbar sind. Die entsprechen den Grauwerte der Bildaufnahme im Mittenbereich 14 werden in dem Speicher der Funktionsüberwachungseinrichtung 13 abgelegt.

In einem weiteren Schritt 32 wird eine Folge weiterer Bildaufnahmen erzeugt, wobei die Belichtungszeit von einem Minimalwert so weit erhöht wird, bis in dem Randbe reich 15 der Bildaufnahme entsprechend zu den Lichtquellen 2“ im Randbereich 15 des Lichtquellenfeldes 4 korrespondierende Grauwerte und damit die Lichtquellen 2“ im Randbereich 15 detektierbar sind. Das Bild der Lichtquellen 2‘ im Mittenbereich 14 verschwimmt zu einer großen weißen Fläche 16, die nicht auswertbar ist. Dies ist auch nicht notwendig, da in Schritt 31 bereits die Detektion der Lichtquellen 2‘ im Mit tenbereich 14 durch voneinander abgrenzbare Grauwerte ermittelt worden ist. Nach Bestimmung der entsprechenden zu den Lichtquellen 2“ im Randbereich 15 korres pondierenden Grauwerten im Schritt 32 werden diese in dem Speicher der Funktions überwachungseinrichtung 13 abgespeichert.

Der Speicher weist nunmehr Bilddaten einer Referenz-Bildaufnahme 21 für die Licht funktion „Abblendlicht“ auf.

In einem weiteren Schritt 33 wird nun die Lichtquelleneinrichtung 1 zur Erzeugung ei ner Fernlichtverteilung eingeschaltet, so dass eine Erzeugung einer Referenz- Bildaufnahme 21 für eine andere Lichtfunktion, nämlich der Fernlichtfunktion, erzeugt werden kann. In gleicher Weise wie bei dem Lichtfunktionszustand des Abblendlichtes gemäß der Schritte 31 und 32 wird nun in einem weiteren Schritt 34 die Referenzwer te bzw. Grauwerte der Lichtquellen 2‘ im Mittenbereich 14 durch eine Folge von Bil dern mit Verringerung der Belichtungszeit und in Schritt 35 die Bestimmung der Refe renzwerte bzw. Grauwerte für die in dem Randbereich 15 des Lichtquellenfeldes 4 angeordneten Lichtquellen 2“ durch Erhöhung der Belichtungszeit bestimmt und ent sprechend abgespeichert. Es liegt somit eine Referenz-Bildaufnahme 21 für die Licht funktion „Fernlicht“ vor.

Die Bestimmung der Referenz-Bildaufnahme 21 für unterschiedliche Lichtfunktionen ist notwendig, damit in mehreren Lichtfunktionszuständen eine Detektion der Licht quelleneinrichtung 1 vorgenommen werden kann. Würde beispielsweise nur eine Re ferenz-Bildaufnahme 21 für die Lichtfunktion „Abblendlicht“ vorliegen, könnte bei ein geschalteten blendfreien Fernlichtlichtfunktion die Zustandsüberwachung der Licht quellen 2, 2‘, 2“ gar nicht erfolgen. Die Funktionsüberwachungseinrichtung 13 ist derart eingerichtet, dass in regelmäßi gen oder unregelmäßigen Zeitabständen während des Betriebs des Scheinwerfers Bildaufnahmen von der Lichtquelleneinrichtung 1 vorgenommen werden, s. Schritt 40 in Figur 4.

In einem weiteren Schritt 41 erfolgt eine Bildverarbeitung der Bildaufnahme zur Be stimmung von aktuellen Grauwerten der Lichtquellen 2, 2‘, 2“. Durch Bildverarbei tungsmaßnahmen, wie beispielsweise der Gaußschen Unschärfe, dem Verfahren nach Otsu oder morphologischen Operationen „Closing“ sowie „Konturapproximation“ werden entsprechende aktuelle Grauwerte ermittelt, die zu den entsprechenden Licht quellen 2 korrespondieren. In einem Vergleich 42 werden diese aktuellen Grauwerte der Lichtquellen 2 mit gespeicherten Grauwerten (Referenzwerten) der Referenz- Bildaufnahme 21 verglichen. Es wird ein Vergleichswert als Differenz zwischen dem aktuellen Grauwert und dem gespeicherten Grauwert für jeden durch Zeilen und Spal ten bestimmten Punkt der Bildmatrix ermittelt und mit einem vorgegebenen Schwell wert verglichen. Ist der Differenzwert aus dem Vergleichstest größer als der Schwell wert, wird in Schritt 43 festgestellt, dass die entsprechenden Lichtquellen 2 in Ord nung sind. Ist die Differenz zwischen dem aktuellen Grauwert und dem gespeicherten Grauwert der jeweiligen Matrixpunkte kleiner als der Schwellwert, wird in Schritt 44 festgestellt, dass die zu dem Matrixpunkt entsprechende Lichtquelle 2 defekt ist.

Es sei angenommen, dass 256 unterschiedliche Grauwerte möglich sind.

In Figur 5 sind beispielsweise die ein Grauwert (Bildpunkt) einer aktuellen Bildauf nahme 20 und einer gespeicherten Referenz-Bildaufnahme 21 dargestellt. Die Grau wertskala reicht von 0 bis 256, wobei der Wert 0 einer minimalen Lichtstärke und der Wert 256 einer maximalen Lichtstärke entspricht. Der Referenzwert bzw. der Grauwert der Lichtquelle 2 im eingeschalteten Zustand liegt bei 256. Liegt der Grauwert der Lichtquelle der aktuellen Bildaufnahme 20 bei 123, ergibt sich eine Differenz für einen Vergleichswert von 256 - 123 = 133. Der Schwellwert S beträgt beispielsweise weni ger als die Hälfte des maximalen Grauwerts, also beispielsweise 127. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wäre der Vergleichswert aus Referenzgrauwert und aktuellem Grauwert kleiner als der Schwellwert S, so dass die entsprechende Lichtquelle 2 als defekt erkannt würde, Schritt 44.

Es sei angemerkt, dass die Bildaufnahmeeinrichtung 8 vorzugsweise Filtern zugeord net ist, so dass voneinander abgrenzbare und zu den Lichtquellen 2 korrespondieren de helle Punkte erkennbar sind.

Die Änderung der Belichtungszeit bei Erhöhung und Verringerung derselben kann in einem Bereich zwischen 0,5 ms und 2 s betragen.

Die Bildpunkte der aktuellen Bildaufnahme 20 und der Referenz-Bildaufnahme 21 kor respondieren zu den jeweiligen Lichtquellen 2 der Lichtquelleneinrichtung 1 und sind daher ebenfalls matrixartig angeordnet. Die Bildwerte dieser Bildpunkte entsprechen Grauwerten innerhalb der oben beschriebenen Grauwerteskala.

Bezugszeichenliste

I Lichtquelleneinrichtung 2,2‘,2“ Lichtquellen

3 Leiterplatte

4 Lichtquellenfeld

5 Primäroptik

6 Sekundäroptik

7 Lichtstrom

8 Bildaufnahmeeinrichtung

10 Steuereinheit

I I Ansteuereinrichtung

12 Ansteuereinrichtung

13 Funktionsüberwachungseinrichtung

14 Mittenbereich

15 Randbereich

16 weiße Fläche

20 aktuelle Bildaufnahme

21 Referenz-Bildaufnahme

30 Schritt

33 Schritt

34 Schritt

35 Schritt

40 Schritt

41 Schritt

42 Vergleich

43 Schritt

44 Schritt

Fl Hauptabstrahlrichtung

S Schwellwert