BESCHREIBUNG

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung für ein Fahr- zeug, mit dem ein Licht emittierbar ist. Des Weiteren be trifft die Erfindung eine Leuchte für ein Fahrzeug. Au ßerdem ist ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung vorgesehen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Ver fahren mit der Anordnung. Aus dem Stand der Technik sind hinlänglich Fahrzeuge be kannt, die eine Fahrzeugleuchte in Form eines Scheinwer fers aufweisen. Bei Tag oder bei Nacht kann eine Sicht für einen Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise durch Ne bel, Regen oder andere Naturphänomene beeinträchtigt wer- den. Denkbar wäre in einem derartigen Fall, die Hellig keit des Scheinwerfers zu erhöhen. Allerdings hat sich gezeigt, dass dies im Wesentlichen nicht zu einer Sicht verbesserung führt. Außerdem müssen gesetzliche Regelun gen beachtet werden, weswegen auch nur eine bestimmte ma- ximale Helligkeit des Scheinwerfers erlaubt ist. Bekannt ist des Weiteren eine Lichtfarbe anzupassen und bei spielsweise gelbes Licht einzusetzen oder Nebelscheinwer fer einzusetzen. Dies führt zu einer Verbesserung einer Eigen- und Fremdblendung. Aus der DE 102017 219 092 Al ist ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugscheibe bekannt. Eine Kamera im inneren des Fahr zeugs kann über die Fahrzeugscheibe Lichtbilder aufneh men. Ein Abschnitt der Fahrzeugscheibe, der innerhalb ei nes Blickwinkels der Kamera liegt, kann elektrisch ange- steuert werden. Hierdurch kann eine die Lichtdurchlässig keit beeinflussende optische Eigenschaft des Abschnitts eingestellt werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für ein Fahrzeug, eine Leuchte, ein Fahr zeug und ein Verfahren zu schaffen, mit der/dem auf kos tengünstige und einfache Weise die Sicht, insbesondere für einen Fahrzeugführer, verbessert ist.

Die Aufgabe hinsichtlich der Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich der Leuchte gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10, hinsichtlich des Fahrzeugs gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 und hin sichtlich des Verfahrens gemäß dem Merkmal des Anspruchs 12. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist eine Anordnung, insbesondere für ein Fahrzeug oder für eine Fahrzeugleuchte, vorgesehen, die einen räumlichen Modulator für Licht aufweist. Des Weite- ren hat die Anordnung vorteilhafter Weise eine Lichtquel le, mit der über den Modulator Licht zu einem Lichtdurch gang der Anordnung emittierbar, insbesondere lenkbar ist. Das von der Lichtquelle emittierbare Licht kann somit über den Modulator gezielt zum Lichtausgang lenkbar oder umlenkbar sein. Über den Modulator kann das Licht der Lichtquelle beeinflusst und/oder gesteuert werden. Des Weiteren hat die Anordnung vorteilhafter Weise eine Kame ra, mit der ein Lichtbild oder ein Kamerabild oder ein Licht über den Lichtdurchgang und über den Modulator er- fassbar ist. Insbesondere kann der Modulator das über den Lichtdurchgang eintretende Lichtbild zur Kamera lenken oder umlenken oder gezielt umlenken oder lenken. Dies er folgt beispielsweise, indem Licht durch den Lichtdurch- gang hin zum Modulator geführt ist und über den Modulator hin zur Kamera. Weiter vorzugsweise kann ein Steuermittel oder eine Steuereinheit vorgesehen sein, über die die Lichtquelle und/oder über die der Modulator in Abhängig keit vom über die Kamera erfassten Lichtbild steuerbar ist/sind.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass das von der Lichtquel le emittierbare Licht an eine Umgebung der Anordnung an passbar ist, also an das die Umgebung abbildende Licht bild, das von der Kamera erfassbar ist. Somit kann bei- spielsweise eine schlechte Sicht, aufgrund von Nebel, Re gen oder anderen Naturphänomenen, über das Lichtbild der Kamera erfasst werden und der Modulator und/oder die Lichtquelle kann/können entsprechend angesteuert werden, um eine Sicht, beispielsweise für einen Fahrzeugführer eines die Anordnung einsetzenden Fahrzeugs, zu verbes sern. Im Unterschied zum Stand der Technik, beispielswei se zum Nebelscheinwerfer, kann das von der Anordnung emittierbare Licht dynamisch angepasst werden und ist nicht statisch, wie beim Nebelscheinwerfer. Es kann somit auf einfache Weise eine Sichtbarkeit einer Umgebung der Anordnung verbessert werden. Des Weiteren ist die Anord nung, im Vergleich zu einem beispielsweise auf Infrarot und/oder Wärmestrahlung beruhenden System, äußerst kos tengünstig. Außerdem ist keine Anzeige im Fahrzeug für den Fahrzeugführer erforderlich, auf der das über Infra rot und/oder über Wärmestrahlung erfasste Bild darge- stellt wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird das emittierte Licht dagegen in Abhängigkeit des erfassten Lichtbilds derart angepasst, damit die Sicht auf die Um gebung verbessert ist. Mit anderen Worten kann durch die Kombination von Sensorik und Aktuatorik bei der Anordnung ein natürliches Bild der Umgebung erfasst werden und durch intelligente Beleuchtung verstärkt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Steuermittel einen, insbesondere computer- implementierten, Bildverarbeitungsalgorithmus aufweist. Dieser ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass das von der Kamera erfasste Lichtbild analysierbar ist. Es kann dann vorteilhafter Weise die Lichtquelle und/oder der Mo dulator in Abhängigkeit von der Analyse des Lichtbilds über das Steuermittel gesteuert sein.

Mit Vorteil ist/sind über den Bildverarbeitungsalgorith mus zur Analyse in dem von der Kamera erfassten Licht bild zumindest eine Bildeigenschaft und/oder zumindest eine Bildstruktur und/oder Kanten und/oder ein Kontrast ermittelbar. Dies ist äußerst vorteilhaft, da beispiels weise Kanten und/oder ein Kontrast des Lichtbilds wesent liche Elemente sind/ein wesentliches Element ist, die die Sichtbarkeit einer Umgebung für eine Person beeinflussen. Beispielsweise ist denkbar, dass das Steuermittel dann den Modulator und/oder die Lichtquelle in Abhängigkeit der erfassten Kanten und/oder des erfassten Kontrasts und/oder in Abhängigkeit der zumindest einen Bildeigen schaft und/oder der zumindest einen Bildstruktur steuert, um die Sicht der Umgebung und/oder eine Objekterkennung, insbesondere für den Fahrzeugführer, zu verbessern. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Steuermittel den Modulator und/oder die Lichtquelle in Abhängigkeit der erfassten Kanten und/oder des erfassten Kontrasts derart ansteuert, dass der Kon- trast und/oder die Kanten zumindest in der von der Kamera erfassbaren Umgebung verstärkt ist/sind.

Vorzugsweise erfolgt eine kontinuierliche Anpassung des emittierten Lichts der Anordnung, indem kontinuierlich das Lichtbild erfasst wird und in Abhängigkeit des Licht- bilds der Modulator und/oder die Lichtquelle von dem Steuermittel gesteuert wird. Denkbar wäre auch, die An passung des Modulators und/oder der Lichtquelle über das Steuermittel zu bestimmten, insbesondere regelmäßigen, Zeitpunkten vorzusehen oder zu prüfen. Somit kann vorge- sehen sein, dass die Kamera nur zu bestimmten, insbeson dere regelmäßigen, Zeitpunkten ein Lichtbild erfasst.

Das von der Kamera erfassbare Lichtbild stimmt vorzugs weise zumindest teilweise oder vollständig oder im We sentlichen vollständig mit dem über die Lichtquelle aus- leuchtbaren Umgebungsabschnitt der Umgebung überein.

Vorzugsweise kann das Steuermittel den Modulator und/oder die Lichtquelle in Abhängigkeit der erfassten Kanten und/oder des erfassten Kontrasts derart ansteuern, dass von der Lichtquelle emittiertes Licht über den Licht- durchgang nach außen strahlt und den Kontrast und/oder die Kanten des Umgebungsabschnitts des von einer Person, insbesondere dem Fahrzeugführer, erfassbaren Umgebung verstärkt. Die Person kann somit den Kontrast und/oder die Kanten des Umgebungsabschnitts, beispielsweise der Umgebung im Vorfeld des Fahrzeugs, besser wahrnehmen. Mit anderen Worten kann das Steuermittel den Modulator und/oder die Lichtquelle in Abhängigkeit der erfassten Kanten und/oder des erfassten Kontrasts derart ansteuern, das durch den Modulator ein Overlaybild ausgebildet ist, das dann einen Umgebungsabschnitt überlagert und/oder nach außen projiziert ist.

Mit anderen Worten werden mit dem Bildverarbeitungsalgo rithmus in dem Lichtbild der Kamera oder dem Kamerabild Kanten und/oder ein Kontrast erkannt und im Scheinwerfer licht oder dem von der Lichtquelle emittierten Licht nachgezeichnet. Es kann somit bei der vorgeschlagenen An ordnung das „echte" Bild der Umgebung aufgenommen werden und so für die Beleuchtung eingesetzt sein, dass der Fahrzeugführer die „echte" Umgebung mit einem höheren Kontrast und/oder verbesserten Kanten erfassen kann.

Ein derartiger Bildverarbeitungsalgorithmus erfordert eine geringe Rechenzeit, weswegen Latenzzeiten zwischen dem Erfassen des Lichtbilds und der Ansteuerung des Modu- lators und/oder der Lichtquelle äußerst klein sind. Wird dagegen beispielsweise zum Erfassen der Umgebung ein Ra darsensor eingesetzt, so muss das von dem Radarsensor er fasste Bild, beispielsweise von einem Radfahrer im Nebel, vom Fahrzeugführer über ein Display erfasst werden. Dies erfolgt beispielsweise über ein Augmented-Reality-Headup- Display (HUD), das dem Fahrzeugführer eine künstliche Stilisierung der Gefahr verdeutlicht. Hierzu muss der Fahrer dann seinen Blick auf das HUD werfen. Außerdem dauert es auch eine gewisse Zeit, bis ein Signal des Ra- darsensors von einem Fahrerassistenzsystem korrekt er- kannt wird. Dagegen wird bei der erfindungsgemäßen Anord nung die Umgebung verbessert ausgeleuchtet, womit der Fahrzeugführer unmittelbar die Umgebung verbessert wahr nehmen kann. Er kann somit beispielsweise einen Radfahrer im Nebel besser erkennen. Außerdem ist es nicht notwen dig, den Fahrzeugführer die Gefahr zu verdeutlichen, wie bei einem Radarsensor und dem HUD, weswegen es bei der erfindungsgemäßen Anordnung zu keinen Sensor- Fehlinterpretationen kommen kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Licht durchgang vorzugsweise durch zumindest ein Objektiv, ins besondere durch ein Projektionsobjektiv gebildet. Hier durch kann zum Einen das Licht der Lichtquelle auf vor teilhafte Weise in die Umgebung emittiert werden und zum Anderen kann das Lichtbild mit einer hohen Qualität von der Kamera erfasst werden.

Es ist denkbar, dass mehrere Lichtdurchgänge vorgesehen sind. Es ist beispielsweise denkbar, dass ein Lichtdurch gang, insbesondere ein Lichtausgang für das Licht der Lichtquelle, und ein Lichtdurchgang, insbesondere ein Lichteingang für das Licht der Kamera, vorgesehen sind. Der Vorteil eines einzelnen Lichtdurchgangs liegt darin, dass die Anordnung vorrichtungstechnisch einfacher und kostengünstiger ausgestaltet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem räumlichen Modulator um einen räumlichen Mikro spiegelaktor. Dieser hat beispielsweise eine Vielzahl von Spiegeln. Diese können, insbesondere mit einer hohen Fre quenz, jeweils, insbesondere unabhängig voneinander, zwi- sehen zwei Spiegelstellungen kippbar sein und jeweils ei nen Lichtpixel bilden. In einer ersten Position eines je weiligen Spiegels kann beispielsweise das Licht von der Lichtquelle zum Lichtdurchgang reflektiert sein. Dagegen kann beispielsweise in der zweiten Position das über den Lichtdurchgang eintretende Lichtbild zur Kamera gelenkt sein. Somit hat der räumliche Modulator vorrichtungstech- nisch einfach eine Doppelfunktion, nämlich zum einen das von der Lichtquelle emittierbare Licht zu steuern und zum anderen bei Bedarf das Lichtbild zur Kamera zu führen. Denkbar ist, dass der räumliche Modulator für Licht ein Spatial-Light-Modulator (SLM) ist. Alternativ ist denk bar, dass der Modulator als digitaler Mikrospiegelaktor (Digital Micro Mirror Device (DMG)) oder als ein Liquid Chrystal Display (LCD) oder als ein oder als mehrere Micro Electro-Mechanical System/s (MEMS) oder Liquid Chrystal-On Silicon (ELCOS) und/oder aus Monomaterial ausgebildet ist. Denkbar ist weiter, den Modulator digi tal oder analog auszuführen. Bei der ersten Position eines Spiegels des Modulators kann das Licht der Lichtquelle zum Lichtausgang geführt sein, was als ON-Zustand bezeichnet werden kann. In der zweiten Position, die beispielsweise als OFF-Zustand be- zeichenbar ist, wird im Stand der Technik üblicherweise Licht zum Beam Dump geführt. An dem Ort, an dem im Stand der Technik der Beam Dump angeordnet ist, kann bei der Erfindung die Kamera angeordnet sein.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kamera derart ausgebildet und angeordnet, dass diese über ein Objektiv in Scheimpflug-Konfiguration aus einer schrägen Achse die Reflektionsebene des Modulators oder die Modulator-Ebene abbildet. In anderen Worten sind vor zugsweise die Bildebene, insbesondere eines Kamerachips oder Bildsensors, der Kamera und eine Hauptebene eines Objektivs der Kamera und eine Projektionsebene oder Schärfeebene des Modulators derart angeordnet, dass sich diese in einer gemeinsamen Geraden schneiden, also vor zugsweise nach der Scheimpf lugschen Regel angeordnet sind. Ist zwischen der Kamera und dem Modulator ein Spie- gel vorgesehen, um das Lichtbild über den Modulator zum Spiegel zu lenken und von diesem zur Kamera, so kann ebenfalls eine Scheimpflug-Konfiguration vorgesehen sein. Die Projektionsebene oder Schärfenebene ist dann weiter hin die Modulator-Ebene. Somit kann im Field of View des „spatial light modulators" oder Modulators parallaxenfrei ein Bild der Umgebung aufgenommen werden. In anderen Wor ten hat die Anordnung, insbesondere in Form eines Licht projektors, eine Doppelfunktion. Die Anordnung kann gleichzeitig als Aktuator, insbesondere durch den Modula- tor in Kombination mit der Lichtquelle (Projektor), und als Bildsensor, insbesondere durch die Kamera, eingesetzt werden.

Dies kann vor allem für Lichtfunktionen genutzt werden, die Bestandteile der Umgebung oder von Objekten der Umge- bung verstärken oder markieren sollen. Für diesen Zweck ist wäre es vorteilhaft, dass die Koordinaten (beispiels weise eines Pixelsensors) des Kamerasensors mit den Koor dinaten des projizierten Bildes in einen direkten, unver änderlichen Zusammenhang gebracht sind, was durch die pa- rallaxenfreie Kombination von Sensor und Aktuator gegeben ist. Mit anderen Worten kann durch die Scheimpflug- Konfiguration das Lichtbild der Kamera parallaxenfrei aufgenommen werden, was eine verbesserte Analyse durch den Bildverarbeitungsalgorithmus ermöglicht. Vorzugsweise ist das Objektiv der Kamera bezüglich des Bildsensors der Kamera kippbar oder schwenkbar, um die Kamera oder Makro kamera bedarfsgerecht einzustellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, das die Kamera einen Bildsensor mit Bildpixeln auf- weist. Diese können dann vorzugsweise den Lichtpixeln des Modulators zugeordnet sein. Somit kann, insbesondere bei der Scheimpflug-Konfiguration, eine, insbesondere pa rallaxenfreie, klare Zuordnung der Bildpixel zu den Lichtpixeln erfolgen. Hierdurch kann eine äußert einfache Analyse des Lichtbilds über den Bildverarbeitungsalgo- rythmus ermöglicht sein. Zum anderen kann durch die klare Zuordnung der Modulator äußerst einfach gesteuert werden, um beispielsweise das Overlaybild zu emittieren. In wei terer Ausgestaltung können die jeweiligen Bildpixel und/oder Gruppen von Bildpixel jeweils einem Lichtpixel und/oder jeweils einer Gruppe von Lichtpixeln des Modula tors zugeordnet sein. Beispielsweise ist denkbar, dass eine Gruppe von jeweils vier Bildpixeln einem einzelnen Lichtpixel zugeordnet ist. Wie vorstehend bereits ange- führt ist die Anordnung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Zuordnung und Anordnung der Bildpixel zu den Lichtpixeln parallaxenfrei erfolgt.

Vorzugsweise wird der Bildsensor der Kamera bei der Kame rafunktion mit einer bestimmten Framerate ausgelesen, beispielsweise zwischen 30 bis 60 Hz oder im KHz- oder MHz-Bereich. Die ausgelesenen Daten werden dann vorzugs weise weiter vom Bildverarbeitungsalgorithmus bearbeitet.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, das zum Aufnehmen eines Lichtbilds über die Kamera ein Modulator derart angesteuert ist, dass sich zumindest ein Teil oder alle Spiegel in der zweiten Schaltstellung befindet/en. Bei der zweiten Schaltstel lung handelt es sich um den On- oder Off-Zustand der Spiegel. Vorzugsweise erfolgt im On-Zustand die Licht- funktion und im Off-Zustand die Kamerafunktion. Mit ande ren Worten ist die Kamera derart angeordnet, dass sie in der zweiten Schaltstellung der Spiegel die Reflektion der vom Lichtdurchgang oder vom Objektiv oder Projektionsob jektiv im Lichtdurchgang abgebildeten Umgebung erfasst. Der Zeitraum für die Anordnung des Spiegels in der zwei ten Schaltstellung ist vorzugsweise derart gewählt, dass die Lichtquelle, insbesondere des Projektors, während der Bildaufnahme ausgeschaltet ist, um Streulicht im System zu vermeiden. Mit anderen Worten werden die Kamera und die Lichtquelle derart angesteuert, dass beim Einsatz der Kamera die Lichtquelle ausgeschaltet ist. Vorzugsweise wird die Ausblenddauer, bei der die Lichtquelle ausge schaltet ist, die Spiegel im Off-Zustand oder in der Off- Stellung oder in der zweiten Schaltstellung sind und die Kamera das Bild aufnimmt, so kurz gewählt, dass der Kame raeinsatz und/oder die Modulation von einer Person nicht wahrnehmbar ist. Vorzugsweise beträgt die Ausblenddauer < 25 ms. In anderen Worten werden die Spiegel des Modula tors im Betrieb derart kurzzeitig auf die entsprechenden Spiegelpositionen gestellt, um mit der Kamera das Licht- bild aufzunehmen, dass für einen Betrachter eines emit tierten Lichtbilds dies nicht wahrnehmbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Spiegel zwischen der Lichtquelle und dem Modulator vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar einen Spie gel zwischen dem Modulator und der Kamera vorzusehen. So mit ist eine flexible und kompakte Ausgestaltung der An ordnung ermöglicht.

Für eine vorrichtungstechnisch einfache und kompakte An- Ordnung ist denkbar, den Modulator auf oder etwa auf ei ner Hauptachse des Lichtdurchgangs, insbesondere in Form des Objektivs, anzuordnen. Die Kamera und/oder die Licht quelle können in Richtung der Hauptachse gesehen zwischen dem Modulator und dem Lichtdurchgang des Objektivs ange- ordnet sein. Eine Hauptachse des von der Lichtquelle emittierten Lichts kann vorzugsweise radial zur Hauptach se des Lichtdurchgangs des Objektivs liegen und/oder pa rallel zu einer Erstreckungsebene des Modulators angeord net sein. Denkbar wäre auch die Hauptachse der Lichtquel- le schräg oder geneigt zur Hauptachse des Lichtdurchgangs des Objektivs anzuordnen. Eine die Spiegel aufweisende Modulatorseite ist vorzugsweise senkrecht zur Hauptachse angeordnet, wodurch der Modulator eine äußerst große Ef fizienz aufweist. Der Modulator und der Lichtdurchgang, beispielsweise in Form des Objektivs, sind vorzugsweise in einer Reihe an geordnet. Der oder die Spiegel oder Umlenkspiegel ist/sind beispielsweise benachbart zum und/oder außerhalb vom Strahlengang zwischen dem Modulator und dem Licht- durchgang vorgesehen. Somit kann vorrichtungstechnisch einfach und kostengünstig Licht über die Umlenkspiegel oder den Umlenkspiegeln zum Modulator und/oder von der Lichtquelle umgelenkt werden. Die Umlenkspiegel sind bei- spielsweise etwa V-förmig zueinander angeordnet. Sie kön nen jeweils einen Schenkel eines Vs bilden, wobei die Schenkel voneinander beabstandet sind und nicht berühren. Der oder die Umlenkspiegel kann/können sich alternativ oder zusätzlich beispielsweise schräg bezüglich der Rich- tung der Hauptachse zwischen dem Modulator und dem Licht durchgang erstrecken. Sie können sich dabei mit zunehmen den Abstand vom Modulator von der Hauptachse zwischen dem Modulator und dem Lichtdurchgang weg erstrecken. Des Wei teren können sie beispielsweise symmetrisch zueinander angeordnet sein. Außerdem ist denkbar, dass die Kamera und die Lichtquelle gegenüberliegend, insbesondere in ei ner Ebene, angeordnet sind.

Bei der Lichtquelle oder Strahlungsquelle handelt es sich vorzugsweise um zumindest eine lichtemittierende Diode (LED). Diese kann in Form mindestens einer einzeln gehäu- sten LED oder in Form mindestens eines LED-Chips, der ei ne oder mehrere Leuchtdioden aufweist, vorliegen. Es kön nen mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Sub strat ("Submount") montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Plati ne (z.B. FR4, Metallkernplatine, etc.) befestigt sein ("CoB" = Chip on Board). Die mindestens eine LED kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, beispielsweise mit mindestens einer Fresnel-Linse oder einem Kollimator. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, bei- spielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder Alln- GaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Po- lymer-OLEDs) einsetzbar. Die LED-Chips können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Alternativ kann die lichtemittierende Kompo nente eine Laserdiode oder eine Laserdiodenanordnung sein. Denkbar ist auch eine OLED-Leuchtschicht oder meh rere OLED-Leuchtschichten oder einen OLED-Leuchtbereich vorzusehen. Die Emissionswellenlängen der lichtemittie- renden Komponenten können im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich liegen. Die lichtemittie renden Komponenten können zusätzlich mit einem eigenen Konverter ausgestattet sein. Bevorzugt emittieren die LED-Chips weißes Licht im genormten ECE-Weißfeld der Au- tomobilindustrie, beispielsweise realisiert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter.

Des Weiteren ist denkbar das die zumindest eine Licht quelle als ein nach einem Laser Activated Remote Phos phor (LARP)-Prinzip arbeitendes Leuchtmittel, und/oder als eine Halogenlampe, und/oder als eine Gasentladungs lampe (High Intensity Discharge (HID)), und/oder in Ver bindung mit einem nach einem Digital Light Proces sing (DLP)-Prinzip arbeitenden Projektor, und/oder als eine IR-Strahlungsquelle, und/oder oder als eine andere eine elektromagnetische Strahlung in und/oder teilweise in und/oder nahe bei und/oder teilweise nahe bei dem sichtbaren Bereich abgebende, wiedergebende und/oder er zeugende Vorrichtung ausgebildet sein kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfin- düng wäre denkbar zusätzlich oder alternativ zu einer weißen Lichtquelle oder zu weißen Lichtquellen zumindest eine Lichtquelle in einer bestimmten Farbe einzusetzen. Beispielsweise können auch mehrere Lichtquellen in unter schiedlichen Farben vorgesehen sein, wie beispielsweise zumindest eine Lichtquelle für rotes Licht, zumindest ei ne Lichtquelle für grünes Licht und zumindest eine Licht quelle für blaues Licht. Denkbar wäre auch als Lichtquel le eine oder mehrere RGB-LED/s einzusetzen. Alternativ oder zusätzlich wäre denkbar Lichtquellen mit unter- schiedlicher Farbtemperatur zu verwenden. Beispielsweise könnten zwei Weiß-LEDs mit unterschiedlicher Farbtempera tur eingesetzt werden. Durch diese Ausbildung könnte beim Overlaybild die Farben und/oder Farbtemperaturen und/oder Farbtöne angepasst werden, um die Sichtbarkeit von Objek- ten weiter zu verbessern.

Alternativ oder zusätzlich könnte als Lichtquelle eine Infrarot (IR)-Lichtquelle vorgesehen sein. Vorteilhafter weise ist hierbei die Kamera als IR-Kamera ausgebildet. Somit könnte das Lichtbild der Umgebung der Anordnung beim Einsatz der IR-Lichtquelle von der Kamera aufge zeichnet werden.

Denkbar wäre auch ein System mit zwei Anordnungen vorzu sehen. Diese könnten dann in Abhängigkeit voneinander ge steuert sein, um beispielsweise gemeinsam ein Lichtbild oder Overlaybild auszubilden.

Erfindungsgemäß ist eine Leuchte, insbesondere eine Fahr zeugleuchte, insbesondere für ein Fahrzeug, mit zumindest einer Anordnung gemäß einem oder mehreren der vorherge henden und/oder untenstehenden Aspekte vorgesehen. Die Leuchte kann beispielsweise als Frontleuchte oder Frontscheinwerfer oder Rückleuchte oder Rückscheinwerfer oder als Nebelleuchte ausgebildet sein. Weiter ist denk bar die Leuchte für eine Signallichtfunktion und/oder für eine Beleuchtungsfunktion alternativ oder zusätzlich ein zusetzen. Als Signallichtfunktion ist beispielsweise eine Blinkerfunktion und/oder eine Bremslichtfunktion und/oder eine Rücklichtfunktion und/oder eine Tagfahrlichtfunktion und/oder eine Positionslichtfunktion und/oder eine Nebel- lichtfunktion und/oder eine Kombination der genannten so wie weitere Funktionen vorgesehen. Als Beleuchtungsfunk- tion/en kann/können eine Abbiegelichtfunktion und/oder eine Nebellichtfunktion und/oder eine Abblendlichtfunkti on und/oder eine Fernlichtfunktion und/oder eine Kombina- tionen und/oder Abwandlung (beispielsweise Adaptive Dri- ving Beam (ADB) oder Adaptive Frontlighting System (AFS)) der genannten sowie weitere Funktionen vorgesehen sein. AFS ist ein adaptives System, das vorzugsweise alle Be leuchtungsfunktionen oder zumindest einen Teil der Be- leuchtungsfunktionen adaptiv steuert. Es kann beispiels weise bei der Abblendlicht- und Fernlichtfunktion einge setzt sein und kann ein Autobahnlicht und/oder ein Schlechtwetterlicht und/oder ein Stadtlicht vorsehen. ADB wird vorzugsweise beim Fernlicht eingesetzt und kann ein blendfreies Fernlicht vorsehen. ADB ist beispielsweise ein Teil von AFS. Ein weiterer Anwendungsbereich für die Leuchte kann sein: Effektbeleuchtung, Entertainmentbe leuchtung, Architainmentbeleuchtung, medizinisch und the rapeutische Beleuchtung, Beleuchtung für den Gartenbau (Horticulture). Die Lichtquelle der Anordnung kann vorzugsweise bei der Leuchte für eine oder mehrere der vorstehend angeführten Lichtfunktionen eingesetzt sein. Somit kann die Licht quelle zumindest eine Doppel- oder eine Mehrfachfunktion haben, nämlich für ein Overlaybild eingesetzt zu sein und zusätzlich eine oder mehrere der genannten Funktionen ausführen. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Ansteuerung des Modulators und/oder der Lichtquelle er folgen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Licht quellen vorgesehen. Es ist denkbar, dass eine jeweilige Lichtquelle einen jeweiligen Abschnitt des Modulators be strahlt. Es ist weiter denkbar, dass sich ein Teil der Abschnitte oder alle Abschnitte überlappen. Die Licht- quellen können auch jeweils den Modulator vollständig o- der vollflächig bestrahlen. Ein oder mehrere Abschnitte des Modulators können beispielsweise von mehreren Licht quellen bestrahlt werden, um im abgestrahlten Lichtbild bestimmte Bereiche, wie beispielsweise eine Fahrbahn mit einer höheren Lichtintensität zu bestrahlen. Die Licht quellen können gleich ausgebildet sein. Denkbar wäre auch die Lichtquellen oder einen Teil der Lichtquellen unter schiedlich auszugestalten, also beispielsweise unter schiedliche Typen von Lichtquellen einzusetzen. Wird bei- spielsweise als Lichtquelle/n ein Laserlicht- Vorrichtung/en verwendet, so ist denkbar das die Vorrich- tung/en derart ausgestaltet sind, dass das Laserlicht über die einzelnen Spiegel zumindest abschnittsweise lau fen oder scannen kann. Ist zumindest eine einzelne Lichtquelle vorgesehen, so kann diese den Modulator vollflächig oder teilweise be strahlen oder ein Lichtstrahl, beispielsweise ein Laser strahl, kann über diesen zumindest abschnittsweise lau- fen.

Es ist denkbar, zumindest eine oder mehrere der folgenden Betriebssituationen für die Anordnung vorzusehen. In ei ner, beispielsweise ersten, Betriebssituation kann die Lichtquelle der Anordnung genutzt werden, um bestimmte Objekte oder Bildbereiche oder Bildteile für den Fahr zeugführer verbessert darzustellen, also ein Overlaybild zu erzeugen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Ta geslicht vorhanden ist und somit keine zusätzliches Licht, wie beispielsweise Abblendlicht oder Fernlicht, notwendig ist. In einer, beispielsweise zweiten, Be triebssituation wird die Lichtquelle der Anordnung zu sätzlich zur Ausleuchtung, neben dem Ausbilden des Over laybilds, verwendet, also beispielsweise zusätzlich als Abblendlicht, Nebellicht oder Fernlicht. Dies erfolgt vorzugsweise dann, wenn wenig oder kein Tageslicht vor handen ist.

In der, beispielsweise ersten, Betriebssituation wird vorzugsweise der Modulator bei eingeschalteter Lichtquel le derart angesteuert, dass das ermittelte Overlaybild emittiert wird. Das heißt, dass beispielsweise die ent sprechenden Spiegel des Modulators geschaltet sind, also beispielsweise in einem On-Zustand sind, so dass bestimm te Objekte besser sichtbar sind. In der, beispielsweise zweiten, Betriebssituation ist die Lichtquelle zur Ausleuchtung, beispielsweise als Abblend licht, eingeschaltet, zumindest wenn die Kamera kein Bild aufzeichnet. Zum Ausbilden des Overlaybilds werden die entsprechenden Spiegel des Modulators geschaltet, womit ein Teil der Spiegel im On-Zustand ist und der andere Teil der Spiegel im Off-Zustand. Es wird somit ein Teil des Lichts über die Spiegel, die im On-Zustand sind, nach außen emittiert, um das Overlaybild auszubilden. Vorzug- weise ist hierbei vorgesehen, die Intensität der Licht quelle beim Emittieren des Overlaybilds zu erhöhen. An schließend wird die Intensität verringert und die Spiegel entsprechend der benötigten Funktion, wie beispielsweise Abblendlicht, angesteuert. Dieser beschriebene Vorgang wird mit einer bestimmten Frequenz wiederholt (also vor zugsweise die Spiegel mit einer bestimmten Frequenz ge schaltet und die Intensität der Lichtquelle wir mit einer bestimmten Frequenz erhöht), die vorzugsweise derart ge wählt ist, dass eine Person, beispielsweise der Fahrzeug- führer, den Wechsel zwischen den Funktionen nicht wahr nimmt.

Mit anderen Worten werden die Lichtquellen bei der Pro jektion des Overlaybildes gepulst, das DMD also getaktet betrieben und gleichzeigt können die anderen LEDs, die nicht in den Overlaybereich abstrahlen, in ihrer Hellig keit reduziert werden. So kann eine verstärkte Helligkeit des Overlaybereichs (und evtl, eine reduzierte Helligkeit des Normalbereichs) erzielt werden.

Vorzugsweise sind zwei Leuchten vorgesehen, die in Abhän- gigkeit voneinander angesteuert sind. Die Anmelderin behält sich vor einen unabhängigen An spruch auf ein System mit zumindest zwei Leuchten oder mit zumindest zwei Anordnungen zu richten.

Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit zumindest einer An- Ordnung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden As pekte und/oder mit zumindest einer Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vorgesehen.

Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebun denes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevor zugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Perso nenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nicht-autonomes oder teil-autonomes oder au- tonomes Fahrzeug ausgestaltet sein.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren mit einer Anordnung ge mäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vorge sehen. Mit dem Steuermittel kann dann vorteilhafterweise die Lichtquelle und/oder der Modulator in Abhängigkeit vom über die Kamera erfassten Lichtbild gesteuert werden.

Offenbart ist eine Anordnung oder ein Projektionsschein werfer mit einem Modulator, insbesondere mit einem DMD (Digital Mirror Device). Ein Projektionsobjektiv der An ordnung bildet dabei nicht nur den Bildinhalt des Modula- tors in der Umgebung ab, sondern bildet auch die Umgebung auf dem Modulator ab. Somit kann der Modulator die Abbil dung der Umgebung zu einer Kamera führen und Licht einer Lichtquelle in die Umgebung reflektieren. Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Anordnung für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel, Fig. 2a bis 3c jeweils schematisch einen Umgebungsab schnitt der Anordnung aus Fig. 1

Gemäß Fig. 1 ist eine Anordnung 1 für eine Fahrzeugleuch te 2 dargestellt. Die Fahrzeugleuchte 2 ist schematisch mit einer Strichpunktlinie gezeigt. Die Fahrzeugleuchte 2 wiederum kann Teil eines Fahrzeugs 4 sein, das der Ein fachheit halber mit der gleichen Strichpunktlinie gekenn zeichnet ist. Die Anordnung 1 hat einen Modulator 6, der auf einer Leiterplatte 8 angeordnet ist. Der Modulator 6 ist beispielsweise als digitaler Mikrospiegelaktor oder DMD ausgebildet. Auf seiner von der Leiterplatte 8 weg weisende Modulatorseite 10 hat dieser eine Vielzahl von Spiegeln oder Mikrospiegeln, die jeweils einen Lichtpixel bilden und zwischen zwei Spiegelstellungen kippbar sind. Der Modulator 6 weist mit seiner Modulatorseite 10 zu ei- nem Lichtdurchgang der Anordnung 1 mit einem Objektiv 12.

Des Weiteren hat die Anordnung 1 eine Lichtquelle 14. Über diese ist Licht 16 hin zu einem Umlenkspiegel 18 emittierbar. Über diesen wird das Licht 16 zur Modulator seite 10 des Modulators 6 gelenkt. Der Umlenkspiegel 18 und die Lichtquelle 14 sind dabei derart angeordnet, dass das Licht 16 etwa radial oder senkrecht bezüglich einer Hauptachse 20 des Objektivs 12 zum Umlenkspiegel 18 strahlt. In Richtung der Hauptachse 20 gesehen ist in der Reihe zum Objektiv 12 der Modulator 6 angeordnet. Des Weiteren ist in Richtung der Hauptachse 20 gesehen die Lichtquelle 14 zwischen dem Modulator 6 und dem Objektiv 12 radial außerhalb der Hauptachse 20 angeordnet. In ei ner ersten Stellung eines jeweiligen Spiegels des Modula tors 6 wird dann das jeweilige auf dessen jeweiligen Spiegel auftreffende Licht hin zum Objektiv 12 reflek tiert, um in die Umgebung abgestrahlt zu werden.

Des Weiteren weist die Anordnung 1 aus Fig. 1 eine Kamera 22 auf. Die Kamera ist beispielsweise als CCD- oder CMOS- Kamera ausgebildet mit einer Vielzahl an Sensor-Pixeln. Die Sensor-Pixel können mit oder ohne Farbfilter ausge führt werden. Diese hat einen Bildsensor 24. Dieser ist beispielsweise derart angeordnet, dass er sich etwa senk recht zur Ebene der Modulatorseite 10 des Modulators 6 erstreckt und/oder im Parallelabstand zur Hauptachse 20. Er weist vorzugsweise hin zur Hauptachse 20. Licht oder ein Lichtbild, dass über das Objektiv 12 in die Anordnung 1 eintritt kann in einer zweiten Stellungen der Spiegel des Modulators 6 hin zu einem Umlenkspiegel 26 gelenkt werden. Über diesen kann das Lichtbild weiter zur Kamera 22, insbesondere hin zum Bildsensor 24, geführt werden. Damit der Bildsensor 24 das über das Objektiv 12 eintre tende Licht parallaxenfrei aufnehmen kann, hat die Kamera 12 eine schwenkbare oder kippbare Linse oder Objektiv 28. Die Kamera 22 kann somit über das Objektiv 28 in einer Scheimpflug-Konfiguration aus einer schrägen Achse die Modulatorseite 10 des Modulators 6 abbilden. Das heißt die Kamera kann dann in zweiter Schaltstellung der Spie gel des Modulators 6 oder eines Teils der Spiegel des Mo dulators 6 das Lichtbild, das über den Modulator 6 re flektiert wird, parallaxenfrei abbilden. Somit ist eine einfache Zuordnung der Bildpixel des Bildsensors 24 und der Lichtpixel des Modulators 6 ermöglicht.

Des Weiteren kann die Anordnung 1 ein Steuermittel auf weisen oder mit einem Steuermittel kabellos oder über Ka- bei verbunden sein. Das Steuermittel ist beispielsweise als Steuereinheit 30 ausgebildet. Die Steuereinheit 30 kann beispielsweise die Lichtquelle 14 und/oder die Kame ra 22 und/oder den Modulator 6 steuern. Des Weiteren kann das Steuermittel, insbesondere in Form der Steuereinheit 30, oder ein weiteres Steuermittel, das bei der Anordnung 1 vorgesehen ist oder mit der Anordnung 1 über Kabel oder kabellos verbunden ist, ein Bildverarbeitungsalgorithmus 32 vorgesehen sein.

Mit dem Bildverarbeitungsalgorithmus kann eine Musterer- kennung erfolgen, bei der beispielsweise eine oder mehre re der folgenden Methoden verwendbar sind: Grauwertkorre lation; geometrische oder kantenbasierte Mustererkennung; Mustererkennung mit Merkmalsbäumen. Dankbar wäre alterna tiv oder zusätzlich eine Künstliche-Intelligenz (KI) Me- thode, beispielsweise zur Klassifizierung, anzuwenden o- der eine andere Methode. Wird keine KI Methode angewen det, so könnte möglicherweise die Latenzzeit des Bildver arbeitungsalgorithmus verringert werden, aufgrund gerin geren Rechenaufwands. Bei der Anordnung 1 ist die Objekt- oder Bilderkennung des Bildverarbeitungsalgorithmus vor zugsweise derart ausgebildet, dass bestimmte Bildinhalte, wie beispielsweise Kanten, ermittelbar sind. Das Licht der Lichtquelle 14 kann dann über den Modulator 6 derart ausgebildet werden, dass anhand der ermittelten Bildin- halte, wie beispielsweise der Kanten, die Sicht, bei- spielsweise für einen Fahrzeugführer, verbessert ist. An forderungen an die Objekterkennung der Anordnung 1 können im Vergleich zu Objekterkennungen bei beispielsweise Fahrassistenzsystemen geringer sein. Bei Fahrassistenz- Systemen ist eine sehr sichere Objekterkennung grundle gend. Im Unterschied zu Fahrassistenzsystemen wird bei der Anordnung 1, beispielsweise dem Fahrzeugführer, eine verbesserte Ausleuchtung zur Verfügung gestellt und die ser führt weiterhin selbstständig die Steuerung des Fahr- zeugs aus. Der Bildverarbeitungsalgorithmus kann somit vergleichsweise einfach ausgestaltet sein und/oder ver gleichsweise geringe Rechenkapazitäten benötigen, was zu einer geringen Latenzzeit führt. Wird als KI-Methode bei spielsweise ein computerimplementiertes neuronales Netz verwendet, so sind die Ansprüche an Trainingsdaten zum Trainieren des Netzes vergleichsweise gering. Das neuro nale Netz kann auch vergleichsweise einfach ausgestaltet sein.

Anhand der Figuren 2a bis 2c wird nun im Folgenden ein Einsatz der Anordnung 1 aus Figur 1 erläutert. Gemäß Fig. 2a ist ein Ausschnitt einer Umgebung des Fahrzeugs 4 dargestellt, wobei es sich um eine Vorderansicht eines Fahrzeugführers und um eine vordere Umgebung des Fahr zeugs handelt. Hierbei ist eine Straße 34 ersichtlich, auf der eine Person 36 steht. Des Weiteren ist ein Baum 38 dargestellt. Außerdem ist es Nacht und es ist nebelig. Die Lichtquelle 14 der Anordnung 1 aus Fig. 1 emittiert Licht mit dem Modulator 6 in Vorausrichtung des Fahr zeugs, also zumindest auf die Straße 34 und auf Objekte, wie beispielsweise auf die Person 36, die im ausgeleuch teten Bereich vorhanden sind. Hierzu sind die Spiegel o- der zumindest ein Teil der Spiegel des Modulators 6 in ihrer ersten Schaltstellung. Um die Sichtbarkeit nun zu verbessern, wird ein Lichtbild eines Teils des in der Fig. 2a gezeigten Umgebungsabschnitts über das Objektiv 12 der Anordnung 1 aus Fig. 1 zum Modulator 6 geführt.

Zumindest ein Teil der Spiegel oder alle Spiegel werden dann kurzzeitig in ihre zweite Schaltstellung über die Steuereinheit 30 geschaltet. Das Lichtbild wird dann über den Umlenkspiegel 26 und das Objektiv 28 zum Bildsensor 24 geführt und von diesem erfasst. Das Lichtbild wird dann über den Bildverarbeitungsalgorithmus 32 analysiert und es wird ein Kontrast ermittelt. Daraus wird dann ein Overlaybild 40 ermittelt, das in Fig. 2b dargestellt ist. Die Spiegel des Modulators 6 werden nun von der Steuer- einheit 30 derart angesteuert, dass das Licht 16 der

Lichtquelle 14 nach dem Modulator 6 das Overlaybild 40 ausbildet. Dieses wird dann über das Objektiv 12 in die Umgebung projiziert, vorzugsweise zumindest teilweise o- der vollständig in den Bereich, der von der Kamera er- fassbar ist. Das Ergebnis ist dann in Fig. 2c darge stellt. Es ist erkennbar, dass ein Teil des Umgebungsab schnitts mit einer modulierten Lichtverteilung, also mit dem Overlaybild 40 aus Fig. 2b bestrahlt wird. Ein Kon trast ist somit deutlich verstärkt und für einen Fahr- zeugführer unmittelbar wahrnehmbar.

Das Overlaybild 40 wird vorzugsweise durch entsprechende Ansteuerung des Modulators 6 erzeugt. Die Kamera 22 nimmt vorzugsweise die Lichtbilder oder Bilder im Dunkelzustand auf, also bei ausgeschalteter Lichtquelle 14. Es ist so- mit vorteilhafterweise keine Synchronisation oder Anpas- sung von Overlaybereichen und bestimmten Bereichen des Lichtbilds erforderlich.

Gemäß den Figuren 3a und 3c ist eine weitere Möglichkeit einer Sichtverbesserung für einen Fahrzeugführer gezeigt. Fig. 3a entspricht hierbei Fig. 2a. Im Unterschied zu den Figuren 2a bis 2c wird von dem Bildverarbeitungsalgorith mus 32 das Lichtbild derart analysiert, dass Kanten er mittelbar sind. Die Steuereinheit 30 aus Fig. 1 ermittelt somit ein Overlaybild 42, siehe Fig. 3b, bei dem eine Kantenverstärkung erfolgt. Das Overlaybild 42 aus Fig. 3b wird dann von der Anordnung 1 in die Umgebung emittiert, in dem der Modulator 6 über die Steuereinheit 30 entspre chend angesteuert wird. Das in die Umgebung projizierte Overlaybild 42 zusammen mit der Umgebung ist in Fig. 3c ersichtlich. Für den Fahrzeugführer sind die Kanten des Umgebungsabschnitts im Bereich des projizierten Over laybilds deutlich besser ersichtlich.

Eine Größe des Overlaybilds in den Ausführungsformen kann vorzugsweise verstellt werden, insbesondere durch die Steuereinheit. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der Modulator entsprechend angesteuert wird. Die Größe des Overlaybilds wird beispielsweise in Abhängigkeit der Objektgröße/n und/oder der Objektposition/en des Objekts oder der Objekte, die verstärkt beleuchtet werden sollen. Es ist denkbar, dass ein Overlaybild ermittelt und/oder gebildet wird, bei dem sowohl der Kontrast, als auch die Kanten verstärkt werden. Außerdem ist alternativ oder zu sätzlich denkbar ein Overlaybild zu schaffen, bei dem al ternativ oder zusätzlich zumindest eine andere Eigen- schäften des Lichtbilds und oder alternativ oder zusätz lich zumindest eine andere Bildstruktur ermittelt wird/werden und verstärkt wird/werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

Anordnung 1 Fahrzeugleuchte 2 Fahrzeug 4 Modulator 6 Leiterplatte 8 Modulatorseite 10 Objektiv 12 Lichtquelle 14 Licht 16

Umlenkspiegel 18

Hauptachse 20

Kamera 22 Bildsensor 24

Umlenkspiegel 26 Objektiv 28 Steuereinheit 30

Bildverarbeitungsalgorithmus 32 Straße 34 Person 36

Baum 38

Overlay-Bild 40