Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit, insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Leuchteinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Aus dem Stand der Technik sind allgemein Leuchteinheiten für Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtquellenmodul bekannt, bei welchen die Lichtquellen des Lichtquellenmoduls einzeln mittels einer mit dem Lichtquellenmodul gekoppelten Steuereinheit ansteuerbar sind. Derartig ausgebildete Fahrzeugscheinwerfer sind auch als Pixelscheinwerfer oder Matrixscheinwerfer bekannt.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik, wie in DE 102 23 751 B4 beschrieben, ein Verfahren zum Kombinieren von Graphikformaten in einer digitalen Videopipeline bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Pipelineverbindungsmatrix selektiv konfiguriert, um einen Bildpfad durch eine oder mehrere Stufen einer Graphikpipeline und eine oder mehrere Stufen einer Bittabellenbildpipeline festzulegen und um ausgewählte

Ausgangsdaten von einer oder mehreren der Stufen einer der Pipelines zu ausgewählten Eingängen einer oder mehrerer der Stufen der anderen der Pipelines zu liefern. Dabei kann eine Ausgangsstufe mit einem Ausgang von jeder der Pipelines (z. B. von einer ausgewählten Stufe sowohl der Graphik- als auch der Bittabellenbildpipeline) verbunden sein. Die Verbindung zwischen den Pipelines kann eine Schaltmatrix umfassen, die konfigurierbar ist, um Ausgänge von einer oder mehreren der ersten Mehrzahl von (Graphik-) Stufen zu einer bestimmten oder ausgewählten nächsten der ersten Mehrzahl von (Graphik-) Stufen und zu einer ausgewählten der zweiten Mehrzahl von

(Bittabellenbild-) Stufen zu leiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit sowie eine verbesserte

Leuchteinheit anzugeben. Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Leuchteinheit wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem Verfahren zum Betrieb einer Leuchteinheit, insbesondere eines Scheinwerfers, für ein Fahrzeug, wobei die Leuchteinheit zumindest ein Lichtquellenmodul mit mehreren Lichtquellen und eine mit dem Lichtquellenmodul gekoppelte Steuereinheit umfasst und die Lichtquellen jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen umfassen, werden zur Einstellung einer Lichtverteilung von der Steuereinheit eine vorgegebene Anzahl an Lichtquellen aktiviert und eine Helligkeitsstufe jeder aktivierten Lichtquelle individuell eingestellt.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine vorgegebene Anzahl der Lichtquellen von der Steuereinheit zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit zusammengefasst wird. Zur Einstellung einer Lichtverteilung werden die Lichtquellen, die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bilden, gemeinsam aktiviert, wohingegen die Helligkeitsstufe jeder der Lichtquellen der aktivierten Lichtquelleneinheit individuell eingestellt wird.

Die Zusammenfassung mehrere Lichtquellen zu einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit ermöglicht eine höhere Auflösung der Helligkeitsstufen in der Lichtverteilung, da eine Anzahl an Helligkeitsstufen in der Lichtquelleneinheit gegenüber einer Anzahl an

Helligkeitsstufen einer einzelnen Lichtquelle um den Faktor erhöht wird, der die Anzahl an Lichtquellen umfasst, die eine Lichtquelleneinheit bilden. Mit anderen Worten: Werden„x" Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst, wird die Zahl der

Helligkeitsstufen der Lichtquelleneinheit um„x" gegenüber der Zahl der Helligkeitsstufen einer einzelnen Lichtquelle erhöht. Damit können vor allem in einem unteren

Helligkeitsbereich Flackereffekte vermieden oder zumindest verringert werden.

Das Verfahren ist insbesondere bei Fahrzeugscheinwerfern mit einer hohen Anzahl von Lichtquellen, beispielsweise sogenannte Pixelscheinwerfer mit Leuchtdioden-Arrays, von besonderem Vorteil, da das menschliche Auge ab einer bestimmten Anzahl von

Lichtquellen diese nicht mehr einzeln auflösen kann und somit eine durch die Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen bedingte verringerte örtliche Auflösung optisch nicht wahrnehmbar ist.

Zweckmäßigerweise wird die mindestens eine Lichtquelleneinheit aus einer Anzahl an benachbart zueinander angeordneten Lichtquellen gebildet, so dass aus mehreren Lichtquellen ein gemeinsamer Abstrahlpunkt, welcher optisch als eine Lichtquelle wahrgenommen wird, zur Erzeugung einer Lichtverteilung gebildet wird. Vorzugsweise werden dabei mehrere Lichtquelleneinheiten gebildet, so dass die erhöhte

Helligkeitsauflösung möglichst homogen in der Lichtverteilung auftritt.

Die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bildenden Lichtquellen können dabei horizontal, vertikal oder diagonal zueinander benachbart angeordnet sein. Beispielsweise können rechteckige oder quadratische Nachbarschaftsbereiche von Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden.

Die Steuerung, welche der Lichtquellen zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden sollen, erfolgt mittels der Steuereinheit, welche eine entsprechende Information von der Steuereinheit an das Lichtquellenmodul übermittelt und diese dann die zusammengefassten Lichtquellen gemeinsam aktiviert. Die Information kann

beispielsweise mit einem Steuersignal zur Erzeugung einer Lichtverteilung übermittelt werden.

Zur individuellen Einstellung der Helligkeitsstufe einer angesteuerten Lichtquelle wird die einzustellende Helligkeitsstufe ebenfalls von der Steuereinheit an das Lichtquellenmodul übermittelt.

Die Einstellung der Lichtverteilung und der Helligkeit erfolgt vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs, welche beispielsweise aus Zustandsgrößen des Fahrzeugs ermittelbar ist. Bei den Zustandsgrößen handelt es sich um Fahrzeugdaten, wie beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Geschwindigkeit, einen Gierwinkel, Längs- und Querbeschleunigungen, sowie Schalterstellungen, und

Umgebungsdaten, mittels einer Kamera und/oder anderer Sensoren erfasste

Helligkeitswerte, bewegliche und unbewegliche Objekte usw. Zur Ansteuerung des Lichtquellenmoduls mittels der Steuereinheit sind die Steuereinheit und das Lichtquellenmodul über einen Datenbus, z. B. ein CAN-Bus, miteinander gekoppelt.

Die erfindungsgemäße Leuchteinheit, insbesondere ein Scheinwerfer, umfasst zumindest ein Lichtquellenmodul und eine mit dem Lichtquellenmodul gekoppelte Steuereinheit, wobei das Lichtquellenmodul mehrere Lichtquellen umfasst, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Helligkeitsstufen aufweisen, und wobei die Steuereinheit zur Einstellung einer Lichtverteilung derart ausgebildet ist, dass diese eine vorgegebene Anzahl der

Lichtquellen zu mindestens einer ansteuerbaren Lichtquelleneinheit zusammenfasst und die die mindestens eine Lichtquelleneinheit bildenden Lichtquellen gemeinsam aktiviert und eine Helligkeitsstufe jeder der Lichtquellen der mindestens einen aktivierten

Lichtquelleneinheit individuell einstellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer besseren

Auflösung der Helligkeit durch Reduzierung der örtlichen Auflösung durch die

Zusammenfassung und individuelle Helligkeitseinstellung mehrerer zu einem

Lichtquellenmodul zusammengefassten Lichtquellen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer

Leuchteinheit für ein Fahrzeug,

Fig. 2 schematisch eine qualitative Darstellung einer Lichtquelle mit sieben

Helligkeitsstufen,

Fig. 3 schematisch eine zu den gemäß Figur 2 gezeigten Helligkeitsstufen

zugehörige Leuchtdichtemessung,

Fig. 4 schematisch vier Lichtquellen, die in einem quadratischen

Nachbarschaftsbereich angeordnet sind und die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Leuchteinheit zu einer Lichtquelleneinheit zusammengefasst werden und

Fig. 5 schematisch ein beispielhafter Verlauf einer variablen Einstellung der

Helligkeitsstufen der einzelnen Lichtquellen innerhalb einer Lichtquelleneinheit mit einer zugeordneten Leuchtdichtefunktion.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer

Leuchteinheit 1 für ein nicht dargestelltes Fahrzeug dargestellt, wobei es sich bei der Leuchteinheit 1 insbesondere um einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, beispielsweise einen so genannten Pixelscheinwerfer, handelt.

Die Leuchteinheit 1 umfasst dabei ein Lichtquellenmodul 2 mit mehreren

Lichtquellen 2.1 bis 2.n und eine mit dem Lichtquellenmodul 2 über einen Datenbus 3 verbundene Steuereinheit 4.

Die Lichtquellen 2.1 bis 2.n sind an einer der Steuereinheit 4 abgewandten Seite angeordnet und beispielsweise matrixartig über das Lichtquellenmodul 2 verteilt. Die Lichtquellen 2.1 bis 2.n sind beispielsweise jeweils als eine Leuchtdiode ausgebildet. Alternativ kann eine Lichtquelle 2 auch mehrere Leuchtelemente umfassen.

Die mit dem Lichtquellenmodul 2 gekoppelte Steuereinheit 4 ist zur Einstellung einer mittels der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu erzeugenden Lichtverteilung gekoppelt. Hierzu sind die Lichtquellen 2.1 bis 2.n mittels der Steuereinheit 4 individuell ansteuerbar, wobei Betriebsparameter, insbesondere eine Helligkeit, jeder Lichtquelle 2.1 bis 2.n variabel einstellbar sind. Für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n ist dabei eine bestimmte Anzahl an Helligkeitsstufen H1 bis Hs, z. B. s = 256, einstellbar. Eine beispielhafte Ausführung einer Lichtquelle 2.1 mit sieben Helligkeitsstufen H1 bis Hs, hierbei s = 7, ist in Figur 2 gezeigt.

Die Einstellung der Lichtverteilung und der Betriebsparameter erfolgt insbesondere automatisch in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs, welche mittels der Steuereinheit 4 aus Zustandsgrößen ermittelt wird. Bei den Zustandsgrößen handelt es sich um Fahrzeugdaten, wie beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Geschwindigkeit, einen Gierwinkel, Längs- und Querbeschleunigungen, sowie Schalterstellungen, und Umgebungsdaten, wie beispielsweise mittels einer Kamera und/oder anderer Sensoren erfasste Helligkeitswerte, bewegliche und unbewegliche Objekte.

Bis zu einer bestimmten Anzahl von Lichtquellen 2.1 bis 2.n, beispielsweise bis n = 100, besteht die Möglichkeit, die zu jeder zu erzeugenden Lichtverteilung einzustellenden Helligkeitsstufen H1 bis Hs der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2 n über den Datenbus 3, welcher beispielsweise ein CAN-Bus ist, von der Steuereinheit 4 an das

Lichtquellenmodul 2 zu übertragen.

Bei einer größeren Anzahl von Lichtquellen 2.1 bis 2.n, beispielsweise n > 1000, ist aufgrund der wachsenden, zu übertragenen Datenmenge und Datenrate ein einfacher Datenbus 3 nicht mehr ausreichend, um für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n in möglichst kurzer Zeit die entsprechende Helligkeitsstufe H1 bis Hs zu übertragen. Zur Lösung können beispielsweise Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsleitungen verwendet werden oder es erfolgt eine Datenreduktion mittels verlustarmer Datenkompressionsalgorithmen.

Figur 2 zeigt schematisch eine qualitative Darstellung einer Lichtquelle 2.1 mit sieben einstellbaren Helligkeitsstufen H1 bis Hs, wobei eine minimal eingestellte

Helligkeitsstufe H1 eine minimale Helligkeit und eine maximal eingestellte

Helligkeitsstufe Hs, hierbei s = 7, eine maximale Helligkeit der Lichtquelle 2.1 ergibt.

Figur 3 zeigt eine zu den in Figur 2 gezeigten Helligkeitsstufen H1 bis H7 zugehörige Leuchtdichtefunktion leu, wobei sich eine Leuchtdichte L stufenförmig erhöht und jede Stufe einer Helligkeitsstufe H1 bis H7 entspricht.

Wie zuvor beschrieben, ist für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n eine vorgegebene Anzahl von Helligkeitsstufen H1 bis Hs einstellbar, die aus technischen Gründen auf eine maximal vorgebbare Anzahl, z. B. s = 1024 Helligkeitsstufen, begrenzt ist. Diese Begrenzung kann zu unerwünschten Flackereffekten in der erzeugten Lichtverteilung, insbesondere in niedrigen Helligkeitsbereichen führen. Zur Erhöhung einer Helligkeitsauflösung schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem eine bestimmte Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu mindestens einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst werden.

Figur 4 zeigt dazu beispielhaft vier schematisierte Lichtquellen 2.1 bis 2.4, die in einem quadratischen Nachbarschaftsbereich angeordnet sind und die mittels des Verfahrens zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 als logischer Pixel zusammengefasst werden. Dabei können alternativ auch rechteckige Nachbarschaftsbereiche, vertikal, horizontal und/oder diagonal zusammenhängende Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst werden.

Die Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer

Lichtquelleneinheit 2.1.1 meint hierbei die gemeinsame Ansteuerung aller die

Lichtquelleneinheit 2.1.1 bildenden Lichtquellen 2.1 bis 2.n, so dass diese nicht mehr individuell von der Steuereinheit 4 aktivierbar sind, sondern zur Erzeugung einer

Lichtverteilung gemeinsam aktiviert werden.

Dies ist insbesondere dann ohne den Verlust einer optischen Qualität der Lichtverteilung möglich, wenn die Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n sehr hoch ist, z. B. n > 1000.

Aufgrund des begrenzten Auflösungsvermögens des menschlichen Auges können hierbei einzelne Lichtquellen 2.1 bis 2.n nicht mehr aufgelöst werden, so dass die

Zusammenfassung mehrerer Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 optisch als solche nicht wahrnehmbar ist. Es ist somit möglich, z. B. 4, 9, 16 oder eine nicht quadratische Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammenzufassen. Vorzugsweise wird mittels des Verfahrens eine Mehrzahl von Lichtquelleneinheiten 2.1.1 auf die zuvor beschriebene Art und Weise gebildet, so dass eine möglichst homogene Erhöhung einer Helligkeitsauflösung möglich ist.

Zur Erhöhung der Helligkeitsauflösung können die Helligkeitsstufen der einzelnen

Lichtquellen 2.1 bis 2.n, welche eine Lichtquelleneinheit 2.1.1 bilden, weiterhin individuell mittels der Steuereinheit 4 angesteuert werden.

Dazu zeigt Figur 5 einen beispielhaften Verlauf einer variablen Einstellung der

Helligkeitsstufen H1 bis Hs der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.4 innerhalb der Lichtquelleneinheit 2.1.1 , wobei der Verlauf in drei Reihen gezeigt ist und für jeweils eine Reihe eine Leuchtdichtefunktion leu dargestellt ist.

Im gezeigten Verlauf wird eine Helligkeit der Lichtquelleneinheit 2.1.1 ausgehend von einer minimalen Gesamthelligkeit bis zu einer maximalen Gesamthelligkeit dargestellt, wobei zur besseren Veranschaulichung die Anzahl der Helligkeitsstufen H1 bis Hs für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.4 auf s = 4 festgelegt ist.

Die Helligkeitsstufen H1 bis H4 der einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.4 werden schrittweise erhöht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dabei in jedem gezeigten Schritt die Helligkeitsstufe H1 bis H4 einer einzelnen Lichtquelle 2.1 bis 2.4 jeweils um eine

Helligkeitsstufe H1 bis H4 erhöht, bis für alle Lichtquellen 2.1 bis 2.4 die maximale Helligkeitsstufe H4 eingestellt ist und damit eine maximale Gesamthelligkeit der

Lichtquelleneinheit 2.1.1 erreicht ist, wie es der letzte Schritt zeigt.

Mittels des Verfahrens kann somit die Gesamthelligkeit der Lichtquelleneinheit 2.1.1 in kleineren Stufen verändert werden, als es bei einzelnen Lichtquellen 2.1 bis 2.n möglich ist. Dabei gilt, dass sich die Anzahl der Helligkeitsstufen H1 bis Hs um den Faktor erhöht, welcher die Anzahl der Lichtquellen 2.1 bis 2.n umfasst, die die Lichtquelleneinheit 2.1.1 bilden. Beispielsweise können für jede Lichtquelle 2.1 bis 2.n

256 Helligkeitsstufen H1 bis Hs, eingestellt werden, wobei s = 256 ist. Werden nun vier Lichtquellen 2.1 bis 2.4 zu einer Lichtquelleneinheit 2.1.1 zusammengefasst, können für die Lichtquelleneinheit 2.1.1 1024 Helligkeitsstufen H1 bis Hs eingestellt werden, wobei s = 1024 ist.

Die daraus resultierende Erhöhung der Helligkeitsauflösung verbessert eine optische Qualität der mittels der Lichtquellen 2.1 bis 2.n erzeugten Lichtverteilung dahingehend, dass unerwünschte Flackereffekte, insbesondere in niedrigen Helligkeitsbereichen, vermieden oder zumindest verringert werden.