FAHRZEUGS SOWIE SYSTEM ZUM DURCHFÜHREN DES VERFAHRENS

Beschreibung

Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Scheinwerfersteuerungsverfahren. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs sowie ein System zum Durchführen des Verfahrens.

Es sind Scheinwerfersteuerungsverfahren bekannt. Insbesondere sind Verfahren zum Steuern von Matrix-Scheinwerfern von Fahrzeugen zum Erzeugen eines adaptiven Scheinwerferlichts bekannt. Mit den Matrix-Scheinwerfern kann insbesondere eine Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern durch das Scheinwerferlicht vermieden werden. Beispielsweise können mit Matrix-Scheinwerfern bestimmte Bereiche bzw. Segmente in einem Scheinwerferprojektionsfeld ausgeblendet werden, um Verkehrsteilnehmer zu ent- blenden. Das Ein- bzw. Ausschalten von einzelnen Segmenten des segmentierten Scheinwerferlichts kann zu unerwünschten visuellen Effekten führen, wie beispielsweise träge Reaktion oder unruhiges digitales Schaltverhalten.

Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung bereitzustellen, welches es ermöglicht, unerwünschte visuelle Effekte zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfelds vorgeschlagen. Die Scheinwerfervorrichtung ist dazu ausgebildet, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundlichtfeld bzw. Hintergrundfeld und mit einem segmentierten HD-Licht ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld auszuleuchten. Insbesondere kann die Scheinwerfervorrichtung einen linken und einen rechten Scheinwerfer umfassen, welche jeweils als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet sind und jeweils eine Hintergrundmatrix und eine HD- (High-Definition) Matrix umfassen. Die Matrixscheinwerfer können insbesondere jeweils eine Anzahl von im Wesentlichen matrixartig angeordneten steuerbaren Lichtquellen sowie eine Optik aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, dass durch die steuerbaren Lichtquellen erzeugte Licht zu einem segmentierten Scheinwerferlicht zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen der Scheinwerfer können insbesondere als steuerbare Lichtquellen einer Hintergrundmatrix bzw. eines Hintergrundmatrix-Moduls und einer HD-Matrix bzw. eines HD-Matrix-Moduls ausgebildet sein.

Das Verfahren zum Steuern der Scheinwerfervorrichtung umfasst einen Schritt des Erfassens einer Fahrzeugumgebung mittels einer Sensorik zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Die Sensorik kann insbesondre eine oder mehrere an und/oder in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen der Fahrzeugumgebung umfassen.

Das Verfahren umfasst ferner Auswerten von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern und zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen bzw. Schattenbereiche in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten. Das Orten von Objekten kann insbesondere Bestimmen einer Position und/oder Größe von Objekten in einem an dem Fahrzeug fixierten Bezugssystem umfassen. Die Ermittlung von Schattengrenzen kann insbesondere basierend auf Ergebnissen des Ortens von Objekten erfolgen, so dass sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekte mittels der Dunkelzonen entblendet werden können. Das Auswerten kann insbesondere in einer Auswerteeinheit erfolgen. Die Auswerteeinheit kann insbesondere als Teil der Sensorik bzw. Fahrzeug-Kamera, als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem zentralen Fahrzeugsteuergerät als Berechnungsalgorithmus implementiert sein. In einigen Ausführungsbeispielen detek- tiert eine Fahrzeug-Front-Kamera die Position eines Objektes, wobei anhand der Position des Objekts Winkelwerte zur Bildung des Schattenbereiches berechnet werden.

Das Verfahren umfasst auch Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten durch das Scheinwerferlicht. Das Erzeugen von Dunkelzonen kann insbesondere durch Abdunkeln von einzelnen Segmenten des Hintergrundfelds und des HD-Felds erfolgen, so dass ein sich in dem Scheinwerferprojektionsfeld befindendes Objekt, welches ein Verkehrsteilnehmer sein kann, nicht geblendet wird. Durch das Erzeugen von Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld und in dem HD-Lichtfeld können insbesondere bestimmte Bereiche in dem Hintergrundlichtfeld und in dem HD-Lichtfeld in Abhängigkeit von Objektposition gezielt ausgespart werden, damit erfasste Objekte durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet werden.

Das Erzeugen von wenigstens einer Dunkelzone kann Ausschalten und/oder Herunterdimmen bzw. Abdunkeln einer oder mehrerer Segmente des Hintergrundfelds und des HD- Felds innerhalb der ermittelten Schattengrenzen umfassen. Durch das Abdunkeln der Segmente des Hintergrundfelds und des HD-Felds innerhalb der ermittelten Schattengrenzen können sich innerhalb der Schattengrenzen befindenden Objekte sicher entblen- det werden. Je nach Position und Größe von erfassten Objekten können somit unterschiedlich große Dunkelzonen an unterschiedlichen Positionen in dem Scheinwerferprojektionsfeld automatisch erzeugt werden. Bei einer solchen objektortsabhängigen Steuerung der Scheinwerfervorrichtung bzw. Intensitätssteuerung des Scheinwerferlichts, im Unterschied zu einer zeitlich bestimmten Steuerung, hängt die Position bzw. die Größe von Dunkelzonen von jeweils aktueller Position bzw. Größe von der Blendgefahr ausgesetzten Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ab, was ein sicheres Entblenden von Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Insbesondere können etwaige bei einer zeitlich bestimmten Dunkelzonendynamik auftretende Störungen durch die objektortsabhängige automatische Steuerung vermieden oder verringert werden. Werden beispielsweise die Segmente des Hintergrundfelds über Dimm-Rampen ein- und ausgeschaltet, um das Schaltverhalten der Segmente homogen und weich erscheinen zu lassen, so kann die geringe Auflösung des Hintergrundfelds zum Teil kaschiert werden. Die Dimmzeiten hängen dabei von der Objektdynamik ab, wobei niedrigere Dynamik zu längeren Dimmzeiten führt und höhere Dynamik zu kürzeren Dimmzeiten führt. Aufgrund der hohen Auflösung des HD-Felds benötigen die Segmente des HD-Felds keine Dimmzeiten, was unter Umständen zu unerwünschten dynamischen Effekten führen kann. Durch die vorgeschlagene objektortsabhängige Steuerung können diese unerwünschten Auswirkungen der dynamischen Steuerung vermieden bzw. abgeschwächt werden.

Das objektortsabhängige Dimmen von Segmenten des Hintergrundfelds kann helfen, das visuelle Einbetten des HD-Felds in das Hintergrundfelds statisch wie dynamisch zu verbessern, ohne dabei die Dunkelzonen des HD-Felds und des Hintergrundfelds erweitern bzw. merklich vergrößern zu müssen. Besitzt beispielsweise die Hintergrundmatrix eine niedrige Auflösung und ist die Dynamik eines Objekts hoch, so müssen größere Fernlichtbereiche über eine kurze Dimmzeit abgeschaltet werden. Dies kann zu einem augenscheinlich digitalen Schaltverhalten führen, was die Homogenität der Steuerung der HD- Matrix beeinträchtigen kann. Auch bei kleinen Bewegungen und niedriger Dynamik müssen größere Segmente von ihrem Nominalwert auf Null heruntergedimmt bzw. deaktiviert werden, was augenscheinlich zu einem größeren Schattenbereich führen kann. Wird beispielsweise die Priorität auf ein weiches und komfortables Schaltverfahren gelegt, so kann die Dimmzeit beim Ausschalten von Segmenten länger bleiben. Die Zeit, die beim Abdimmen vergeht, kann dabei in einem dynamischen, geschwindigkeits- und richtungsabhängigen, Vorhalt bzw. Winkel-Offset kompensiert werden, wobei ein größerer Schattenbereich in Richtung der Objektbewegung gebildet wird, um sicherzustellen, dass ein Objekt noch vor Erreichen des 0 %-Dimm-Werts die Segmentgrenze erreicht. Die hochaufgelöste Matrix benötigt diesen Extrawinkelvorhalt nicht, was dazu führt, dass die Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und der HD-Matrix nicht synchron miteinander verlaufen. Während bei einer niedrigen Dynamik die Schattengrenzen beider Lichtverteilungen nahe beieinanderliegen, wandern die Positionen beider Schattengrenzen mit steigender Dynamik zunehmend voneinander weg. Dies hat negative Folgen auf das Erscheinungsbild des Schattenbereichs und kann einen erhöhten Aufwand beim Datenaustausch zwischen Steuergeräten und eine erhöhte Rechenleistung innerhalb eines Steuergeräts erfordern, wenn beispielsweise der Berechnungsalgorithmus von einem Steuergerät zentral die beiden Matrixlichtverteilungen steuert. Die vorgeschlagene objektortsabhängige Steuerung der Scheinwerfervorrichtung kann helfen, diese unerwünschten Effekte zu verhindern bzw. zu verringern.

Das Orten von Objekten kann Ermitteln von Objektgrenzen umfassen, wobei das Ermitteln von Schattengrenzen wenigstens teilweise auf den ermittelten Objektgrenzen, insbesondere unter Berücksichtigung einer vorgegebenen bzw. vordefinierten Segmentierung des Hintergrundfelds und des HD-Felds, basiert. Die Segmentierung des Hintergrundfelds bzw. HD-Felds kann insbesondere von der Beschaffenheit bzw. von der jeweiligen Spezifikation der Scheinwerfervorrichtung abhängen. Die Segmentierungsinformation kann insbesondere in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit gespeichert werden. Somit können die Schattengrenzen scheinwerferspezifisch für jeweilige Scheinwerferhardware angepasst werden.

Das HD-Feld kann eine im Vergleich zu dem Hintergrundfeld feinere Segmentierung aufweisen, wobei die Scheinwerfervorrichtung so angesteuert werden kann, dass wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds im Wesentlichen umfasst. Dadurch, dass die wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds die wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds umfasst, kann verhindert werden, dass sich die Grenzen der Dunkelzonen des Hintergrundfelds und der Dunkelzonen des HD-Felds, insbesondere in einer dynamischen Verkehrssituation, gegenseitig überholen oder andere störend auffallende visuelle Effekte hervorrufen. Durch die Beschränkung der Dunkelzonen des HD-Felds auf die Dunkelzonen des Hintergrundfelds können somit die mit dem gegenseitigen Überholen der Schattengrenzen verbundenen Irritationen vermieden werden.

Das Erzeugen der wenigstens einen Dunkelzone kann ferner objektortsabhängiges Schalten und/oder objektortsabhängige Intensitätssteuerung einer oder mehrerer Segmente des Hintergrundfelds an und/oder außerhalb der Schattengrenzen bzw. des Schattenbereichs umfassen. Bewegt sich beispielsweise der Schattenbereich in die Nähe einer Segmentgrenze, so kann die Intensität des benachbarten Segments graduell verringert werden. Durch das Abdunkeln der Segmente an bzw. außerhalb der Schattengrenzen kann ein Helligkeitsprofil mit einem sanften Helligkeitsübergang an den Grenzen der Dunkelzonen geschaffen werden, so dass die Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld bzw. HD-Feld nicht oder nur wenig störend auffallen.

In einigen Ausführungsbeispielen wird die Scheinwerfervorrichtung so angesteuert, dass das HD-Feld einen graduellen Helligkeitsübergang, insbesondere ein von einem Azimutwinkel abhängiges Dimm-Profil, in wenigstens einem Randbereich aufweist, wobei der Helligkeitsgradient und/oder die Form des Randbereichs gleichbleibt und/oder sich abhängig von der Objektposition adaptiv ändert. Durch den graduellen Helligkeitsübergang bzw. durch das Dimm-Profil des HD-Felds kann gewährleistet werden, dass der Übergang zwischen dem HD-Feld und dem Hintergrundfeld unabhängig von Objektposition bzw. Objektwinkel abgestimmt ist, und zwar unabhängig davon, welche Auflösung die Hintergrund Matrix besitzt. Durch das adaptive Anpassen des Helligkeitsgradienten bzw. der Form des HD-Felds kann, insbesondere als optionale Zusatz-Feature, das Erscheinungsbild zusätzlich verbessern.

Das Dimm-Niveau einzelner Segmente des Hintergrundfelds und/oder des HD-Felds kann wenigstens teilweise basierend auf einer relativen, insbesondere von der Scheinwerferperspektive betrachtet seitlichen, Geschwindigkeit eines durch die Sensorik erfassten Objekts eingestellt werden. Durch die Berücksichtigung der relativen Geschwindigkeit, insbesondere der Winkelgeschwindigkeit, von erfassten Objekten, kann die wenigstens eine Dunkelzone vorausschauend eingestellt werden, so dass etwaigen Latenzzeiten der Scheinwerfervorrichtung Rechnung getragen werden kann.

Die wenigstens eine Dunkelzone kann um wenigstens einen Korrekturfaktor zeitlich und/oder räumlich versetzt werden. Insbesondere kann das Auswerten Ermitteln einer oder mehrerer Korrekturmaßnahmen zum Anpassen der einen oder mehreren Dunkelzonen umfassen, wobei das Ermitteln der Korrekturmaßnahmen wenigstens teilweise basiert auf der Winkelgeschwindigkeit und/oder zeitlichen Latenz der verwendeten Scheinwerfervorrichtung erfolgen kann. Durch die zeitliche bzw. räumliche Versetzung bzw. Winkelvorhalt der Dunkelzonen mit dem Korrekturfaktor können etwaige störende Auswirkungen der Latenz und der Winkelgeschwindigkeit der auszublendenden Objekte wenigstens teilweise kompensiert werden.

In einigen Ausführungsbeispielen wird die wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds mit einer zeitlichen Korrektur erzeugt, wobei die wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds mit einer zeitlich-räumlichen Korrektur erzeugt wird. Insbesondere kann aufgrund der hohen räumlichen Auflösung der HD-Felds auf einen Dunkelzonenvorhalt für das HD-Feld verzichtet werden, wodurch die Rechenleistung reduziert bzw. die Auswerteeinheit entlastet werden kann.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein System umfassend eine Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfelds vorgeschlagen. Die Scheinwerfervorrichtung ist dazu ausgebildet, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundfeld und mit einem segmentierten HD-Licht ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld auszuleuchten. Insbesondere kann die Scheinwerfervorrichtung einen linken und einen rechten Scheinwerfer umfassen, welche jeweils als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet sind und jeweils eine Hintergrundmatrix und eine HD- (High-Defi- nition) Matrix umfassen. Die Matrixscheinwerfer können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten steuerbaren Lichtquellen sowie eine Optik aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, dass durch die steuerbaren Lichtquellen erzeugte Licht zu einem segmentierten Scheinwerferlicht zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen der Scheinwerfer können insbesondere als steuerbare Lichtquellen einer Hintergrundmatrix bzw. eines Hintergrundmatrix-Moduls und einer HD-Matrix bzw. eines HD-Matrix-Moduls ausgebildet sein.

Das System umfasst eine Sensorik zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Die Sensorik kann insbesondre eine oder mehrere an bzw. in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen der Fahrzeugumgebung umfassen.

Das System umfasst auch eine Auswerteeinheit zum Auswerten von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Orten bzw. Lokalisieren von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten und zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten. Das Orten von Objekten kann insbesondere Bestimmen einer Position und/oder Größe von Objekten in einem an dem Fahrzeug fixierten Bezugssystem umfassen. Die Ermittlung von Schattengrenzen kann insbesondere basierend auf Ergebnissen des Ortens von Objekt erfolgen, so dass sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekte mittels der Dunkelzonen entblendet werden können. Das Auswerten kann insbesondere in einer Auswerteeinheit erfolgen. Die Auswerteeinheit kann insbesondere als Teil der Sensorik bzw. Kamera, als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem Fahrzeugsteuergerät implementiert sein.

Das System umfasst auch eine Steuereinheit zum Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten durch das Scheinwerferlicht. Das Erzeugen von Dunkelzonen kann insbesondere durch Abdunkeln von einzelnen Segmenten des Hintergrundfelds und des HD-Felds erfolgen, so dass ein sich in dem Scheinwerferprojektionsfeld befindendes Objekt, welches ein Verkehrsteilnehmer sein kann, nicht geblendet wird. Durch das Erzeugen von Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld und in dem HD-Lichtfeld können insbesondere bestimmte Bereiche in dem Hintergrundlichtfeld und in dem HD-Lichtfeld in Abhängigkeit von Objektposition gezielt ausgespart werden, damit erfasste Objekte, insbesondere Verkehrsteilnehmer, durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet werden. Je nach Position und Größe von erfassten Objekten können somit unterschiedlich große Dunkelzonen an unterschiedlichen Positionen in dem Scheinwerferprojektionsfeld erzeugt werden. Bei einer solchen ortsabhängigen Steuerung der Scheinwerfervorrichtung, insbesondere im Unterschied zu einer zeitlich bestimmten Steuerung, hängt die Position bzw. die Größe von Dunkelzonen von jeweils aktueller Position bzw. Größe von der Blendgefahr ausgesetzten Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern, was ein sicheres Entblenden von Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Aufgrund der ortsabhängigen Steuerung können insbesondere etwaige bei einer zeitlich bestimmten Dunkelzonendynamik auftretende Störungen vermieden werden.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, in welchem ein System gemäß dem zweiten Aspekt implementiert ist. Das Fahrzeug zeichnet sich durch eine hohe Scheinwerfer-Performance und eine sichere Entblendung von Verkehrsteilnehmern aus.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagram eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 zeigt schematisch ein Scheinwerferprojektionsfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 zeigt schematisch eine Sequenz von Ausschnitten aus dem Hintergrundfeld einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und

Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagram eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 1 umfasst eine Sensorik 2 bzw. Fahrzeug-Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Fahr- bzw. Verkehrssituation. Die Sensorik 2 kann dazu ausgebildet sein, die aktuelle Fahrsituation im Hinblick auf Blendung von Verkehrsteilnehmern durch die Fahrzeugscheinwerfer zu erfassen. Die Sensorik 2 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Präsenz und/oder Position von Verkehrsteilnehmern, insbesondere innerhalb eines Scheinwerferprojektionsfeldes, zu erfassen, um die erfassten Verkehrsteilnehmer durch lokales Herunterdimmen bzw. Abdunkeln des Scheinwerferlichts gezielt entblenden zu können.

Die Sensorik 2 kann insbesondere eine oder mehrere an bzw. in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung und zum Erzeugen einer Reihe von Kameraaufnahmen umfassen. Die Sensorik 2 kann ferner eine oder mehrere Abstandsmesssensoren, insbesondere Radar- und/oder Lidar-sensoren, zum Erfassen einer oder mehrerer Abstände, insbesondere zwischen dem Fahrzeug und anderen Verkehrsteilnehmern umfassen. Insbesondere ist die Sensorik 2 dazu ausgebildet, als Verkehrsteilnehmer identifizierbare Objekte, wie vorausfahrende und/oder entgegenfahrende Fahrzeuge und/oder Fußgänger und ihre Grenzen bzw. Objektgrenzen zu erfassen, welche sich in dem Projektionsfeld der Scheinwerfervorrichtung befinden oder im Begriff sind, in das Scheinwerferprojektionsfeld einzutreten.

Das System 1 umfasst ferner eine Auswerteeinheit 3, eine Steuereinheit 4 bzw. ein zentrales Steuergerät und eine Scheinwerfervorrichtung 5. Die Auswerteeinheit 3 ist, dazu ausgebildet, durch die Sensorik 2 erzeugten Sensordaten zum Ermitteln von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten in der Fahrzeugumgebung, insbesondere im Wesentlichen innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds, auszuwerten. Die Auswerteeinheit 3 kann insbesondere eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der Sensorik 2 und mit der Steuereinheit 4, einen Prozessor, und eine Speichereinheit zum Speichern von Sensordaten sowie von maschinenlesbaren Anweisungen für den Prozessor umfassen. Die Auswerteeinheit 3 und/oder die Steuereinheit 4 können insbesondere als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem Fahrzeuggerät implementiert sein.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Scheinwerfervorrichtung 5 einen linken Scheinwerfer 6 und einen rechten Scheinwerfer 6'. Die Scheinwerfer 6 und 6' sind als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet und jeweils eine Hintergrundmatrix 7, 7' zum Ausleuchten eines Hintergrundfelds und eine HD- (High-Definition) Matrix 8, 8' zum Ausleuchten eines HD-Felds umfassen. Die Hintergrundmatrizen 7, 7' bzw. Hintergrund-Matrix-Module können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten, einzeln- und/oder clusterweise ansteuerbaren LEDs zum Erzeugen eines segmentierten steuerbaren Hintergrundlichts umfassen. Die HD-Matrizen 8, 8' bzw. HD-Matrix-Module können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten, einzeln- und/oder clusterweise ansteuerbaren LEDs zum Erzeugen eines segmentierten steuerbaren HD-Scheinwerferlichts umfassen.

Die Auswerteeinheit 3 ist dazu ausgebildet, durch die Sensorik 2 erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten und zum Ermitteln von Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten auszuwerten. Insbesondere kann die Auswerteeinheit 3 dazu ausgebildet sein, die Schattengrenzen bzw. Schattenbereiche anhand von durch die Sensorik 2 bzw. Fahrzeug-Kamera erfassten Objektgrenzen zu ermitteln bzw. berechnen und an die Steuereinheit 4 zu übermitteln.

Die Steuereinheit 4 ist dazu ausgebildet, die Scheinwerfervorrichtung 5 basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds anzusteuern. Die durch die Sensorik 3 erfassten Objekte innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds können somit entblendet werden.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Scheinwerferprojektionsfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Scheinwerferprojektionsfeld 10 ist in Fig. 2 aus der Scheinwerferperspektive betrachtet dargestellt und kann beispielsweise mittels einer Scheinwerfervorrichtung 5 gemäß Fig. 1 ausgeleuchtet werden. Das Scheinwerferprojektionsfeld 10 umfasst ein größeres Hintergrundfeld 11 und ein kleineres HD-Feld 12, wobei das HD-Feld 12 in einem Zentralbereich des Scheinwerferprojektionsfelds 10 angeordnet ist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das HD-Feld 12 im Wesentlichen vollständig durch das Hintergrundfeld 11 erfasst. Das Hintergrundfeld 11 wird mit einem segmentierten Hintergrundlicht ausgeleuchtet und kann segmentweise abgedunkelt bzw. deaktiviert und/oder heruntergedimmt werden. Das HD-Feld 12 wird mit einem segmentierten HD- Licht ausgeleuchtet und kann segmentweise abgedunkelt bzw. abgeschaltet und/oder gedimmt werden. Das HD-Licht bzw. das HD-Feld 12 weist eine im Vergleich zu dem Hintergrundlicht bzw. Hintergrundfeld 11 feinere Segmentierung bzw. höhere Auflösung mit 20000 oder mehr Pixel und mit einer Pixel-Größe von ungefähr 0,1° auf. Je nach verwendeter Technologie kann die Auflösung des HD-Felds auch höher oder niedriger sein. Der Einfachheit halber werden Segmente des Hintergrundfelds 11 und des HD-Felds 12 in Fig. 2 nicht gezeigt. Das Hintergrundfeld 11 kann mehrere, beispielsweise 20 oder mehr, in einer oder mehreren horizontalen Reihen angeordnete, Segmente umfassen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Hintergrundfeld 11 über einen horizontalen Winkelbereich von -20° bis +20°. Das HD-Feld 12 erstreckt sich über einen horizontalen Winkelbereich von -12° bis +12°. Aufgrund der verhältnismäßig niedrigen Auflösung des Hintergrundfelds 11 wird die HD-Funktionalität der Scheinwerfervorrichtung im Wesentlichen auf das HD-Feld 12 beschränkt. Somit stellt die Scheinwerfervorrichtung 5 eine günstige Hybridlösung dar, welche ein hochaufgelöstes HD-Licht für HD-Funktionalität in einem Zentralbereich mit einem grobaufgelösten Hintergrundbeleuchtung im Fernlichtbereich vereint. Wird ein Schattenbereich für ein zu entblendendes Objekt beispielsweise in dem Zentralbereich des Scheinwerferprojektionsfeld 10 gebildet, so werden Segmente aus der Hintergrundmatrix bzw. in dem Hintergrundfeld und aus der HD-Matrix bzw. in dem HD-Feld deaktiviert. Aufgrund der höheren Auflösung der HD-Matrix liegt dabei die Schattenkante des HD-Bereichs meist dichter an dem Objekt und ermöglicht eine bessere Ausleuchtung des Umfeldes im Vergleich zu dem Hintergrundfeld oder Standard-Matrix- Systemen mit moderater bzw. niedriger Auflösung.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. In dem schematischen Ausschnitt der Fig. 3 sind sechs Segmente 13 aus einer Reihe von Segmenten des Hintergrundfeld 11 sowie ein HD-Feld 12 gezeigt. Die Segmente 13 sind jeweils mit einem Prozentwert versehen, welche ein aktuelles Dimm-Niveau des jeweiligen Segments 13 anzeigt. Fig. 3 zeigt schematisch auch ein Objekt 14, welches sich innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds 10 befindet und sich nach links bewegt, was durch einen breiten, nach links gerichteten, Pfeil verdeutlicht wird. Das Objekt 14 kann insbesondere durch die Sensorik 2 erfasst werden und die Scheinwerfervorrichtung 5 kann mittels der Steuereinheit 4 so angesteuert werden, dass das erfasste Objekt 14 durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet wird.

Die angezeigten Dimm-Niveaus stellen eine Momentaufnahme dar. In der gezeigten aktuellen Einstellung der Scheinwerfervorrichtung wird das linke Segment 13 mit einer maximalen bzw. 100%igen Helligkeit ausgeleuchtet. Die rechten vier Segmente 13 sind komplett abgeschaltet bzw. auf 0 % heruntergedimmt und das zweite Segment 13 wird teilweise (auf 60 %) heruntergedimmt. Durch das teilweise Dimmen der Segmente 13 in der Nähe des erfassten Objekts 14 kann der Hell-Dunkel-Kontrast an den Grenzen der Dunkelzonen und eine dadurch verursachte Irritation des Fahrers vermindert werden.

Bei der Berechnung des einzustellenden Dimm-Niveaus einzelner Segmente 13 kann sowohl die aktuelle Position als auch die aktuelle Geschwindigkeit des auszublendenden Objekts 14 herangezogen werden. Insbesondere werden die anhand der Objektgrenzen ermittelten Schattengrenzen um einen dynamischen Offset 15 bzw. Offset-Winkel in die Bewegungsrichtung versetzt. Bewegt sich beispielsweise das Objekt 14 schneller nach links, so vergrößert sich der Offset 15 entsprechend, so dass das Herabdimmen bei weiter links liegenden Segmenten 13 einsetzt. Die Schattenbereiche können unter Berücksichtigung der System-Latenzen dimensioniert werden. Insbesondere können die Schattenbereiche so dimensioniert werden, dass der erforderlichen Zeit, um Informationen über ein reelles Objekt von der Kamera über den Berechnungsalgorithmus bis hin zu den Scheinwerfern zu übermitteln, Rechnung getragen wird. Diese Latenzzeit kann über den Offset 15 bzw. Dynamic-Offset abgefangen werden. Bei einer traditionalen zeitlichen Steuerung über Dimmzeiten kann ein weiterer Offset-Anteil 16 benötigt werden, um den Intensitätswert von 0 % zu gewährleisten, bevor sich das zu entblendende Objekt in den Ausleuchtungsbereich des betroffenen Segments bewegt. Je länger die Dimmzeit ist, desto größer ist dieser zusätzlicher Offset-Anteil 16. Der Vorgabewert bzw. Vorhalt der Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und HD-Matrix können abhängig von Dimmzeiten voneinander abweichen. Die visuellen Auswirkungen dieser Abweichung kann durch die objektortsabhängige Steuerung, wenn die Dimm-Niveaus einzelner Segmente basierend auf einer aktuellen Position des Objekts ermittelt werden, reduziert werden. Das Dimm- Niveau einzelner Segmente 13 hängt dabei von dem jeweiligen Abstand zu den um den Offset 15 versetzten Schattengrenzen ab. In einigen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich zu der aktuellen Objektposition bzw. Objektgrenzen auch eine aktuelle Geschwindigkeit von erfassten Objekten herangezogen, was eine vorausschauende Steuerung der Scheinwerfervorrichtung ermöglicht. Durch den Wegfall der zeitlichen Dimmung entfällt der damit zusammenhängende dynamische Offset-Anteil 16, der durch die Dauer der Dimmphase verursacht wird. Der Vorgabewert bzw. der horizontale Vorgabewinkel ist somit für die Hintergrundmatrix und für die HD- Matrix im Wesentlichen gleich.

In einigen Ausführungsformen weist das HD-Feld einen graduellen Helligkeitsübergang bzw. ein Dimm-Profil in Randbereichen auf, wie in Fig. 3 anhand einer Abhängigkeit einer Segment-Intensität von dem Horizontalwinkel a qualitativ gezeigt ist. Wegen der hohen Auflösung bzw. Winkel-Auflösung des HD-Felds 12 werden einzelne Segmente innerhalb des HD-Felds nicht dargestellt. Die Intensität bzw. Helligkeit des HD-Felds 12 fügt sich somit weitgehend stufenlos und harmonisch in das Hintergrundfeld 11. Durch das Glätten der Helligkeitsübergänge innerhalb des HD-Felds 12 können somit die Hell-Dunkel-Über- gänge an der Grenze zwischen des HD-Felds 12 weiter geglättet und das Erscheinungsbild des Scheinwerferprojektionsfelds 10 insgesamt verbessert werden.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Sequenz von Ausschnitten aus dem Hintergrundfeld einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt Fig. 4 eine Reihe mit 13 Segmenten 13 des Hintergrundfelds 11 zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Die gezeigte Sequenz soll insbesondere das dynamische Dimm-Verhalten der Segmente 13 des Hintergrundfelds 11 , wenn ein sich innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds bewegendes Objekt bzw. Verkehrsteilnehmer erfasst wird. Die in den Segmenten 13 angegebenen Prozentwerte sollen jeweils aktuelles Dimm-Niveau von den Segmenten zu vier unterschiedlichen Zeitpunkten verdeutlichen. Fig. 4 zeigt zudem schematisch anhand der Position des erfassten Objekts bzw. der Objektgrenzen ermittelten Schattengrenzen 17 bzw. Schattenbereichs in Form eines Rahmens.

Zu einem Zeitpunkt T befindet sich das durch die Schattengrenzen 17 definierte Intervall in einem mittleren Bereich der Segmentreihe und bewegt sich nach links, wie durch den linksgerichteten Pfeil angedeutet. Innerhalb des Intervalls sind alle Segmente 13 abgeschaltet bzw. auf 0 % heruntergedimmt. Auch die an den Schattengrenzen unmittelbar benachbarten Segmente 13 sind abgeschaltet. Die restlichen Segmente 13 sind hingegen auf Maximalintensität eingestellt.

Zu einem darauffolgenden Zeitpunkt T+1 haben sich die Schattengrenzen 17 nach links verschoben. Dabei hat sich die Dimm-Niveau-Verteilung von Segmenten innerhalb der Schattengrenzen 17 nicht geändert. Außerhalb der Schattengrenzen 17 hingegen hat sich das Dimm-Niveau bei den zu Schattengrenzen 17 nächstbenachbarten Segmenten 13 geändert. Insbesondere wurde die Helligkeit des vor den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 70 % herabgesetzt, während die Helligkeit des hinter den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 30 % erhöht wurde. Zu einem späteren Zeitpunkt T+2 hat sich die Dimm-Niveau-Verteilung der Segmente 13 des Hintergrundfelds 11 weiter verändert. Dabei wurde die Helligkeit des vor den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 30 % herabgesetzt, während die Helligkeit des hinter den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 70 % erhöht wurde.

Dieses Verhaltensmuster setzt sich fort, so dass zu einem späteren Zeitpunkt T+3, die Dimm-Niveau-Verteilung der Segmente 13 im Wesentlichen der früheren Dimm-Niveau- Verteilung bei dem Zeitpunkt ? entspricht, wobei sich die Dimm-Niveau-Verteilung insgesamt um ein Segment nach links bzw. in die Bewegungsrichtung des Objekts 14 bzw. der Schattengrenzen 17 verschoben hat.

Somit wird zu jedem der Zeitpunkte von T bis T+3 das Intervall innerhalb der Schattengrenzen 17 vollständig abgedunkelt bzw. auf Null heruntergedimmt, so dass die sich darin befindenden Objekte bzw. Verkehrsteilnehmer keinen direkten Einfall des Hintergrundlichts erfahren. Die unmittelbar an den Schattengrenzen 17 liegenden bzw. benachbarten Segmente 13 werden ebenfalls vollständig abgedunkelt. Durch das Abdunkeln von an den Schattengrenzen 17 liegenden bzw. benachbarten Segmenten 13 können Objekte 14 innerhalb der Schattengrenzen sicher entblendet werden. Bei kleineren Objektbewegungen werden größere Segmente nicht direkt auf einen Prozentwert von 0 % geschaltet, sondern fließend bzw. sanft mit der Objektbewegung adaptiert. Somit können durch abruptes Umschalten von Segmenten verursachten Irritationen vermieden werden. Das graduelle Dimmen von Segmenten 13 des Hintergrundfelds außerhalb der Schattengrenzen 17, insbesondere bei nächstbenachbarten Segmenten 13 kann bewirken, dass der Fahrzeugfahrer durch Hell-Dunkel-Übergänge an den Grenzen der Dunkelzonen nicht irritiert wird.

Somit wird, insbesondere anstatt der traditionellen Dimmzeiten, eine objektortsabhängige Intensitätssteuerung vorgeschlagen. Bewegt sich beispielsweise der Schattenbereich wie in Fig. 4 gezeigt nach links, steuert die Position der linken Schattengrenze den Intensitätswert des nächsten Segments. Je näher die Position der linken Schattengrenze an die nächste Segmentgrenze gelangt, desto geringer wird Intensität bzw. Helligkeit des Segments. Bei Erreichen der Grenze ist der Vorgabewert bei 0 % angelangt. Dabei wird die Dimm-Niveau-Verteilung über die Segmentreihe hinweg durch die jeweils aktuelle Position der Schattengrenzen eindeutig bestimmt, wodurch die Ansteuerung der Scheinwerfervorrichtung 5 vereinfacht werden kann. Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug kann insbesondere ein System mit einer Scheinwerfervorrichtung gemäß Fig. 1 aufweisen. Die Scheinwerfervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, ein Hintergrundfeld mit einem segmentierten Hintergrundlicht und ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld mit einem segmentierten HD-Licht auszuleuchten.

Gemäß dem Verfahren 300 wird in einem Verfahrensschritt 400 eine Fahrzeugumgebung mittels einer Sensorik 2 insbesondere Fahrzeug-Kamera zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern erfasst. Die Informationen zur Objektposition, wie beispielsweise Entfernung, horizontaler bzw. vertikaler Winkel, Breite, können dabei über eine Schnittstelle an die Steuereinheit 4, insbesondere an zentrales Steuergerät, übermittelt werden.

In einem Verfahrensschritt 500 werden durch die Sensorik erzeugte Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten ausgewertet. Das Auswerten in dem Verfahrensschritt 500 kann insbesondere Ermitteln von Schattengrenzen bzw. Winkelwerte zur Bildung von Schattenbereichen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten umfassen. Insbesondere können die Schattengrenzen für den rechten und linken Scheinwerfer basierend auf den Objektinformationen gebildet werden.

In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Erfassen der Fahrzeugumgebung Ermitteln von Objektgrenzen von erkannten Objekten, wobei das Ermitteln von Schattengrenzen in dem Verfahrensschritt 500 wenigstens teilweise auf den in dem Verfahrensschritt 400 ermittelten Objektgrenzen basiert.

In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 600 wird die Scheinwerfervorrichtung 5 basierend auf den ermittelten Schattengrenzen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten angesteuert. Das Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung kann insbesondere Ansteuern der Hintergrundmatrix der Scheinwerfervorrichtung zum Abdunkeln einzelner Segmente des Hintergrundlichtfelds sowie Ansteuern der HD-Matrix zum Abdunkeln einer oder mehrerer Segmente des HD- Lichtfelds umfassen.

Durch das graduelle Herunterdimmen von Segmenten des Hintergrundfelds 11 außerhalb der Schattengrenzen kann insbesondere erzielt werden, dass das Helligkeitsprofil geglättet wird, so dass der Hell-Dunkel-Kontrast an den Grenzen der Dunkelzonen nicht oder nur wenig störend auffällt.

In einigen Ausführungsbeispielen werden die Abdimmzeiten zwischen Hintergrund- und HD-Matrix angeglichen, weshalb beide den gleichen Winkelwert aufweisen und somit für eine genaue Ausführung nicht mehr getrennt behandelt werden müssen. Dadurch kann die Synchronisierung der Schattengrenzen zwischen Hintergrund- und HD-Matrix verbessert und unerwünschte Dynamik, wie das gegenseitige Überholen von Schattengrenzen verhindert werden. Insbesondere können verhältnismäßig günstige, niedriger aufgelöste Hintergrundmatrix-Module zum Einsatz kommen, ohne dabei merkliche Abstriche in Bezug auf das komfortable Schaltverhalten des Gesamtsystems machen zu müssen. Der Berechnungsalgorithmus zum Auswerten der Fahrzeug-Kamera-Daten und/oder Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung kann insbesondere ohne zusätzlichen Aufwand sowohl für die Hintergrund-Module als auch für die HD-Module zentral aus einem Steuergäret ausgeführt werden. Zudem können die Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und der HD-Matrix den gleichen Vorgabewert bzw. -winkel haben, und müssen für eine genaue Ausführung nicht getrennt voneinander behandelt werden.

Die vorgeschlagene objektortsabhängige Scheinwerfersteuerung kann mit einer standardisierten für Matrix-Technologien (mit und ohne überlagerten Lichtverteilungen) anwendbaren Schnittstellendefinition implementiert werden. Mit der hier beschriebenen Art der Intensitätssteuerung können kostengünstige Hintergrundmatrix-Lichtmodule mit einer reduzierten Anzahl an Pixeln zur Anwendung kommen, ohne dabei die Gesamtperformance der Scheinwerfervorrichtung merklich zu beeinträchtigen. Zudem kann das Schaltverhalten von überlagerten Systemen verbessert und der Buslast bei gleicher Anzahl an Schattenbereichen vermindert werden.

Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen ge- macht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen. Außerdem können nach den hier beschriebenen Prinzipien auch mehrere Module bzw. mehrere Produkte miteinander verbunden werden, um weitere Funktionen zu erhalten.

Bezugszeichenliste

1 System

2 Sensorik

3 Auswerteeinheit

4 Steuereinheit

5 Scheinwerfervorrichtung

6, 6' Scheinwerfer

7,7' Hintergrundmatrix

8,8' HD-Matrix

10 Scheinwerferprojektionsfeld

11 Hintergrundfeld

12 HD-Feld

13 Segment

14 Objekt

15 Offset

16 Offset-Anteil

17 Schattengrenzen

300 Verfahren

400 Verfahrensschritt

500 Verfahrensschritt

600 Verfahrensschritt