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Title:
METHOD FOR CALIBRATING A POSITION OF A MATRIX HEADLAMP OF A MOTOR VEHICLE, CONTROL DEVICE, AND MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/179753
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for calibrating a position (24) of a matrix headlamp (12) of a motor vehicle by means of a camera (16) of the motor vehicle (10), wherein the matrix headlamp (12) comprises a plurality of segments (S1, S2, S3, S4, S5, S6) controllable independently of one another for light emission. At least one first image of a sign is recorded by means of the camera (16), a location area in which the sign (30) is located is determined, the illuminance of a first segment (S1, S2, S3, S4, S5, S6) is changed, at least one second image is recorded and examined in order to ascertain whether a change in a glare effect detected on the basis of the recorded at least one second image has occurred, and, if so, the position (24) of the matrix headlamp (12) is calibrated in accordance with the first segment (S1, S2, S3, S4, S5, S6) and position information (KL, KR) derived from the location region.

Inventors:
HARTISCH MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/055204
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
March 01, 2019
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
G01M11/06; B60Q1/00
Domestic Patent References:
WO2014206624A12014-12-31
WO2011110203A12011-09-15
Foreign References:
FR3051413A12017-11-24
US20170305327A12017-10-26
EP2562042A12013-02-27
EP2204771A12010-07-07
DE102013201876A12014-08-21
EP2568413A12013-03-13
DE102011109440A12012-04-19
DE102015203889A12016-09-08
DE102014003585A12015-09-17
DE102010033351A12012-02-09
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Kalibrieren einer Position (24) eines Matrix- Scheinwerfers (12) eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera (16) des Kraftfahrzeugs (10), wobei der Matrix-Scheinwerfer (12) mehrere unab- hängig voneinander ansteuerbare Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) zur Lichtemission aufweist,

gekennzeichnet durch die Schritte:

Aufnehmen mindestens eines ersten Bildes von einem in einer Umgebung (28) des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Schild mit- tels der Kamera (16);

auf Basis des aufgenommenen mindestens einen ersten Bildes Ermitteln eines Ortsbereichs, in welchem das Schild (30) ange- ordnet ist, bezüglich eines kraftfahrzeugfesten Koordinatensys- tems (22);

Verändern einer Beleuchtungsstärke eines ersten Segments (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) der mehreren Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6);

Aufnehmen mindestens eines zweiten Bildes mittels der Kamera (16);

nach dem Verändern der Beleuchtungsstärke Überprüfen, ob eine

Änderung einer auf Basis des aufgenommenen mindestens eine zweiten Bildes erfassten Blendwirkung erfolgt ist; und

falls eine Änderung der Blendwirkung erfolgt ist, Kalibrieren der Position (24) des Matrix-Scheinwerfers (12) in Abhängigkeit von dem ersten Segment (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) und einer aus dem Ortsbereich abgeleiteten Positionsinformation (KL, KR).

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Referenz-Einbauposition (26) des Matrix-Scheinwerfers (12) im kraftfahrzeugfesten Koordinatensystem (22) und eine maximale Tole- ranzabweichung (32) des Matrix-Scheinwerfers (12) von der Referenz- Einbauposition (26) in zumindest einer Richtung (y) vorgegeben ist, und wobei einem jeweiligen Segment (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) des Matrix- Scheinwerfers (12) ein Raumwinkelbereich (cd , a2, a3, a4, a5, a6 a 7, a8, a9, a10, a11 , a12) bezüglich eines scheinwerferfesten Koordina- tensystems (24) zugeordnet ist und diese Zuordnung vorgegeben ist.

Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass,

wenn auf Basis des mindestens einen ersten Bildes das Schild (30) er- kannt wird, rechnerisch in Abhängigkeit von der Referenz- Einbauposition (26), der maximalen Toleranzabweichung (32), der Zu- ordnung und des auf Basis des zumindest einen ersten Bildes ermittel- ten Ortsbereichs des Schildes (30) diejenigen ersten Segmente (S1 ,

52, S3, S4, S5, S6) ermittelt werden, durch welche unter Berücksichti- gung der maximalen Toleranzabweichung (32) Raumwinkelbereiche (cd , a2, a3, a4, a5, a6 a 7, a8, a9, a10, a11 , a12) bezogen auf das kraftfahrzeugfeste Koordinatensystem (22) beleuchtbar sind, in denen das Schild (30) angeordnet ist, und die Beleuchtungsstärke der ermittel- ten ersten Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6), insbesondre nur der er- mittelten ersten Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6), zumindest redu- ziert wird.

Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass,

nach der Reduktion der Beleuchtungsstärke der ermittelten ersten Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6), die Beleuchtungsstärke von zu- mindest manchen der jeweiligen ermittelten ersten Segmente (S1 , S2,

53, S4, S5, S6) nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge bis zu einem definierten Maximalwert erhöht wird, solange bis die Ände- rung der Blendwirkung erfasst wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass,

bei der Kalibrierung der Position des Matrix-Scheinwerfers (12) in Ab- hängigkeit von dem bestimmten ersten Segment (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) und einer aus dem Ortsbereich abgeleiteten Positionsinformation (KR, KL), ein Näherungswert (N) für eine tatsächliche Toleranzabwei- chung (D) der Position (24) des Matrix-Scheinwerfers (12) von der Re- ferenz-Einbauposition (26) ermittelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass,

der ermittelte Näherungswert (N), insbesondere zuzüglich eines defi nierten Sicherheitswerts (S), als neue maximale Toleranzabweichung (32) gesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass,

der ermittelte Näherungswert (N) bei einem erneut erfassten zweiten Schild (30) aktualisiert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass,

die Kalibrierung nur nachts und insbesondere nur bei aktivierter Fern- lichtfunktion durchgeführt wird.

9. Steuereinrichtung (18) für ein Kraftfahrzeug (10), die dazu ausgelegt ist, eine Position eines Matrix-Scheinwerfers (12) des Kraftfahrzeugs (10) zu kalibrieren, wobei die Steuereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist, mehrere Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) zur Lichtemission des Mat- rix-Scheinwerfers (12) unabhängig voneinander anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinrichtung (18) dazu ausgelegt ist,

auf Basis eines mittels einer Kamera (16) des Kraftfahrzeugs (10) aufgenommenen mindestens einen ersten Bildes von einem

Schild (30) in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) einen Ortsbereich, in welchem das Schild (30) angeordnet ist, bezüglich eines kraftfahrzeugfesten Koordinatensystems (22) zu ermitteln; eine Beleuchtungsstärke eines ersten Segments (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) der mehreren Segmente (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) zu ver- ändern;

nach dem Verändern der Beleuchtungsstärke auf Basis eines mit- tels der Kamera (16) aufgenommenen mindestens einen zweiten Bildes zu überprüfen, ob eine Änderung einer auf Basis eines mit- tels der Kamera (16) aufgenommenen mindestens einen zweiten Bildes erfassten Blendwirkung erfolgt ist; und

falls eine Änderung der Blendwirkung erfolgt ist, die Position (24) des Matrix-Scheinwerfers (12) in Abhängigkeit von dem ersten Segment (S1 , S2, S3, S4, S5, S6) und einer aus dem Ortsbereich abgeleiteten Positionsinformation (KL, KR) zu kalibrieren.

10. Kraftfahrzeug (10) mit einer Steuereinrichtung (18) nach Anspruch 9.

Description:
Verfahren zum Kalibrieren einer Position eines Matrix-Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Position eines Matrix-Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera des Kraft- fahrzeugs, wobei der Matrix-Scheinwerfer mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Segmente zur Lichtemission aufweist. Zur Erfindung gehören auch eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.

Matrix-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese weisen üblicherweise mehrere Segmente auf, die in einer Reihe oder auch in mehreren Reihen angeordnet sind, und die jeweils ein- zelnen ansteuerbar sind. Ein jeweiliges Segment kann dabei zum Beispiel eine oder mehrere LEDs umfassen. Zudem kann ein jeweiliges Segment je nach Situation oder bereitzustellender Lichtverteilung an- oder abgeschaltet werden oder auch in beliebiger Weise gedimmt werden. Dadurch lassen sich besonders flexible und situationsangepasste Lichtverteilungen bereitstellen. Zum Beispiel kann hierdurch ein Fernlicht bereitgestellt werden, welches entgegenkommende Verkehrsteilnehmer automatisch ausblendet. Dazu können entgegenkommende Verkehrsteilnehmer mit einer Kraftfahrzeug ka- mera, typischerweise einer Frontkamera, erfasst und deren Position be- stimmt werden, und dann die entsprechenden Segmente des Matrix- Scheinwerfers entsprechend angesteuert werden, um die Beleuchtungsstär- ke im Bereich des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers zu reduzieren, zum Beispiel auf die Beleuchtungsstärke des normalen Abblendlichts. Um dies zu bewerkstelligen ist es notwendig, die jeweiligen Scheinwerferseg- mentgrenzen in Bezug auf die Frontkamera zu referenzieren und zu kalibrie- ren. Dies ist dadurch bedingt, dass es beim Einbau eines Scheinwerfers durch Einbautoleranzen zu diversen Abweichungen der tatsächlichen Positi on des Matrix-Scheinwerfers von einer Soll-Position oder Referenz- Einbauposition kommt. Diese Abweichung muss im Zuge der Kalibrierung bestimmt werden, um zum Beispiel eine zielgenaue Ausblendung von Fahr- zeugen zu ermöglichen.

Bislang werden Fahrzeuge mit Matrixscheinwerfern, zum Beispiel mit Matrix- LED-Licht, in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in der Produktion sowie auch im Kundendienst kalibriert. Diese Kalibrierung benötigt einen zeitaufwändi- gen Prozess in der Produktion und es muss hochgenaues optisches Mess- equipment verwendet werden. Bei Kundendienstfällen ist eine Neukalibrie- rung durchzuführen, was Kosten und Zeit benötigt. Zudem ist die Kalibrie- rung statisch und wird nicht über dynamische Situationen im Fahrzeugleben angepasst. Ändert sich beispielsweise die kalibrierte Position im Laufe der Jahre, zum Beispiel aufgrund von Materialermüdungen oder anderen alte- rungsbedingten und oder beanspruchungsbedingten Erscheinungen, so bleibt dies in der Regel für eine sehr lange Zeit vom Fahrer unbemerkt und kann zudem nur durch eine erneute kostenaufwändige und zeitaufwendige Neukalibrierung behoben werden.

Die DE 10 2011 109 440 A1 beschreibt ein Verfahren zum Justieren und/oder Kalibrieren zumindest eine Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wobei mittels einer Erfassungseinheit Bilder einer vor dem Fahrzeug befindlichen und mittels des zumindest einen Scheinwerfers beleuchteten Fahrzeugum- gebung erfasst werden. Die Bilder werden pixelweise ausgelesen und unter Beibehaltung einer Zeilen- und/oder Spalteninformation wird eine Mat- rixstruktur ermittelt, in welcher Florizontale und/oder Vertikale einer Hell- Dunkel-Grenze und eine Abweichung der Flell-Dunkel-Grenze von einem vorgegebenen Sollwert ermittelt werden, wobei anhand der ermittelten Ab- weichung der Scheinwerfer kalibriert bzw. justiert wird. Durch dieses Verfah- ren lässt sich jedoch nur eine sehr grobe Kalibrierung eines Scheinwerfers vornehmen, da sich die Flell-Dunkel-Grenze im Allgemeinen auf Basis von Bildaufnahmen nur relativ ungenau bestimmen lässt. Zudem bedarf es hierzu günstiger Umgebungsbedingungen, zum Beispiel wenig Störlicht und gute Wetterverhältnisse, sowie eine qualitativ sehr hochwertige und damit teure Kamera.

Die DE 10 2015 203 889 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kalibrierung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln als Lichtquel le. Dabei wird eine überlappungsfreie Verteilung der individuellen Lichtvertei- lungen der einzelnen Leuchtmittel erzeugt, die Lichtverteilung mit einem Sensor aufgenommen und ein Charakteristikum der individuellen Lichtvertei- lungen bestimmt und letztendlich die Beleuchtungsvorrichtung auf Basis eines Vergleichs des zumindest einen Charakteristikum von verschiedenen Leuchtmitteln untereinander und/oder mit vorgebbaren Solldaten kalibriert. Hierbei sollen jedoch die Leuchtmittel zueinander kalibriert werden und nicht die Position des gesamten Scheinwerfers relativ zum Kraftfahrzeug bzw. zur Kamera.

Die DE 10 2014 003 585 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Einstellung eines Frontscheinwerfer. Dieses Verfahren dient jedoch lediglich zur Leuchtweiteneinstellung eines Scheinwerfers. Die WO 2014/206624 A1 beschreibt ein Verfahren zum Kalibrieren der Posi- tion eines Fahrzeugscheinwerfers, wobei der komplette Scheinwerfer ver- stellt wird. Die Positin des Punktes mit der höchsten Lichtintensität wird er- mittelt und darauf basierend die Position des Scheinwerfers bezüglich des Kraftfahrzeugs.

Die WO 2011/110203 A1 beschreib ein Verfahren zum Kalibrieren einer optischen Einheit eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Zielobjekt in einer Lichtver- teilung positioniert wird. Die Lichtverteilung wird unter Verwendung einer ersten optischen Einheit erzeugt, die als Lichteinheit ausgebildet ist, eine Relativposition des beleuchteten Zielobjekts relativ zum Kraftfahrzeug wird unter Verwendung eines kalibrierten Sensors bestimmt, wobei ein Kalibrie- rungspunkt auf Basis der Relativposition und Parametern der Lichtverteilung bestimmt wird, wobei der Kalibrierungspunkt eine tatsächliche Relativposition des Zielobjekts als Funktion von jeweils eingestellten Parametern der Licht- einheit repräsentiert.

Die DE 10 2010 033 351 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kalibrierung eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, welcher zur segmentweisen Ausleuch- tung eines Ausleuchtbereichs ansteuerbar ist, wobei eine Kalibrierungsmes- sung für ein Segment bei Ausleuchtung nur des Segments vorgenommen wird, und wobei aus den Messergebnissen bei der Ansteuerung zu verwen- dende, auf die Lage des Segments bezogene Kalibrierungsinformationen ermittelt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Kalibrie- ren einer Position eines Matrix-Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs, insbe- sondere in Bezug auf ein Kraftfahrzeugkoordinatensystem, sowie eine Steu- ereinrichtung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine möglichst einfache und genaue Kalibrierung des Matrix-Scheinwerfers ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Steuereinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kalibrieren einer Position eines Matrix-Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs, wobei der Matrix-Scheinwerfer mehrere unabhängig vonei- nander ansteuerbare Segmente zur Lichtemission aufweist, wird mindestens ein erstes Bild von einem in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs befindlichen Schild mittels der Kamera aufgenommenen und auf Basis des aufgenomme- nen mindestens einen Bildes ein Ortsbereich ermittelt, in welchem das Schild angeordnet ist, wobei der Ortsbereich bezüglich eines kraftfahrzeugfesten Koordinatensystems, welches auch als Kraftfahrzeugkoordinatensystem bezeichnet wird, ermittelt wird. Weiterhin wird eine Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke eines ersten Segments der mehreren Segmente verändert und mindestens ein zweites Bild mittels der Kamera aufgenommen. Nach dem Verändern der Beleuchtungsstärke bzw. der Lichtstärke wird überprüft, ob eine Änderung einer auf Basis des aufgenommenen mindestens einen zwei- ten Bildes erfassten Blendwirkung erfolgt ist, und falls eine Änderung der Blendwirkung erfolgt ist, wird die Position des Matrix-Scheinwerfers in Ab- hängigkeit von dem ersten Segment und einer aus dem Ortsbereich abgelei- teten Positionsinformation kalibriert.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass Schilder, insbesondere Verkehrsschilder, Straßenschilder, Ortsschilder, oder ähnliches, eine sehr hohe Reflektivität im Vergleich zur übrigen Umgebung aufweisen. Wird ein solches Schild vom Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs beleuchtet, so führt das vom Schild reflektierte und von der Kamera erfasste Scheinwerferlicht zu einer messbaren Blendwirkung. Bei gleicher Beleuchtungsstärke bezogen auf eine Flächeneinheit der Schildfläche ist diese Blendwirkung umso größer, je größer die Fläche des Schildes ist, die vom Scheinwerfer beleuchtet wird. Beispielsweise kann die Blendwirkung anhand der auf ein oder mehrere Pixel des Kamerasensors auftreffenden Lichtmenge bzw. Beleuchtungsstär- ke bemessen werden. Wird also durch die Veränderung der Beleuchtungs- stärke bzw. der Lichtstärke des ersten Segments eine Änderung der Aus- leuchtung des Schildes bewirkt, so kann dies vorteilhafterweise durch die Kamera aufgrund der daraus resultierenden Gegenblendung erfasst werden. Bei der Kamera des Kraftfahrzeugs handelt es sich vorzugsweise um eine kalibrierte Kamera, so dass auf Basis des ersten Bildes die entsprechenden Objektkoordinaten des Schildes im Kraftfahrzeugkoordinatensystem berech- net werden können. Die Kalibrierung von Kameras und die Berechnung von Objektkoordinaten von den in Kamerabildern erkannten Objekten ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass dies hier nicht näher erläu- tert wird. Auf Basis der so gewonnenen Kenntnis des Ortsbereichs des Schildes, d.h. der Position des Schildes im kraftfahrzeugfesten Koordinaten- Systems, sowie auf Basis der Gewinnung der Kenntnis, dass ein bestimmtes erstes Segment zumindest einen Schildbereich beleuchtet, was aus der Änderung der Blendwirkung bei Änderung der Beleuchtungsstärke des be- treffenden Segments gewonnen werden kann, kann vorteilhafterweise eine Kalibrierung der Position des Matrix-Scheinwerfers durchgeführt werden. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, den Matrix-Scheinwerfer einfach durch Vorbeifahren an Verkehrsschildern oder anderen Schildern zu kalibrieren. Dieses Kalibrierungsverfahren kann damit vorteilhafterweise beispielsweise auch während der Fahrt durchgeführt werden und muss nicht notwendiger- weise bereits vorab bei der Fertigung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wer- den. Insbesondere wird es hierdurch möglich, auf einen zeitaufwändigen eigens für die Kalibrierung vorgesehenen Prozess unter definierten Bedin- gungen mit Messequipment oder ähnlichem zu verzichten. Nichtsdestoweni- ger kann dieses Kalibrierungsverfahren aber auch bereits vor der Ausliefe- rung des Kraftfahrzeugs an einen Kunden durchgeführt werden. Auch in diesem Fall ist der Kalibrierungsaufwand gegenüber herkömmlichen Verfah- ren deutlich reduziert, da kein fahrzeugexternes optisches Messequipment zur Vermessung der Segmentgrenzen des Scheinwerfers erforderlich ist. Der besonders große Vorteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, dass es permanent während der Fahrt, oder zumindest sehr häufig unter bestimmten Voraussetzungen, die später noch näher erläutert werden, durchgeführt werden kann, so das auch alterungsbedingte und/oder beanspruchungsbe- dingte Veränderungen der bereits kalibrierten Position des Matrix- Scheinwerfers unmittelbar durch die wiederholt durchgeführte Kalibrierung erfasst und berücksichtigt werden kann. Dadurch kann die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöht werden.

Dadurch lässt sich also ein deutlich weniger aufwendiges, besonders einfa- ches, kostengünstiges und sehr genaues Kalibrierungsverfahren zur Kalibrie- rung der Position des Matrix-Scheinwerfers in Bezug auf das Kraftfahrzeug- koordinatensystem bereitstellen.

Unter der Änderung der Beleuchtungsstärke eines Segments wird dabei vorzugsweise die Änderung der im Allgemeinen auf eine bestimmte Einheits- fläche in einem bestimmten Einheitsabstand zum Segment auftreffende Lichtstrom verstanden. Die Änderung der Lichtstärke bezeichnet im Allge meinen die Änderung des vom Segment in einen Einheitsraumwinkelbereich abgegebenen Lichtstrom. Bei der Ansteuerung des jeweiligen Segments zur Änderung dessen Lichtabstrahlungsverhaltens wird also im Allgemeinen sowohl der in einen definierten Einheitsraumwinkelbereich abgegebene Lichtstrom als auch der auf eine definierte Einheitsfläche in einem definierten Abstand zum Segment auftreffende Lichtstrom geändert. Wie eingangs beschrieben kann der Matrix-Scheinwerfer mehrere in einer Reihe angeordnete Segmente aufweisen. Insbesondere kann der Matrix- Scheinwerfer optional auch mehrere solcher Reihen mit jeweils mehreren Segmenten aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Matrix- Scheinwerfer nur eine einzelne Reihe mit mehreren Segmenten, je nach Ausgestaltung des Scheinwerfers zum Beispiel zwischen 7 und 32 Segmen- ten aufweisen. Ein jeweiliges Segment kann dabei zum Beispiel eine LED, insbesondere eine einzige LED, umfassen. Denkbar ist es aber auch, mehre- re LEDs einem jeweiligen Segment zuzuordnen. Vorzugsweise umfasst der Matrix-Scheinwerfer eine, zwei oder drei solcher LED- bzw. Segmentreihen. Diese eine oder mehrere Segmentreihen erstrecken sich dabei vorzugsweise im Wesentlichen in der Horizontalen, d.h. senkrecht zur Kraftfahrzeughoch- achse, oder zumindest lässt sich durch eine solche Segmentreihe eine aus den jeweiligen Segmenten zugeordneten Einzelabschnitten bestehende Lichtverteilung bereitstellen, wobei sich diese Einzelabschnitte in Richtung der Horizontalen aneinandergrenzend erstrecken. Eine solche zur Segment- reihe korrespondierende und horizontal verlaufende Beleuchtungsverteilung lässt sich auch mittels geeigneter optischer Elemente bereitstellen, selbst wenn die Segmentreihe an sich nicht in der Horizontalen verlaufend ange- ordnet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Referenz- Einbauposition des Scheinwerfers im Kraftfahrzeugkoordinatensystem und eine maximale Toleranzabweichung des Scheinwerfers von der Referenz- Einbauposition in zumindest einer Richtung vorgegeben, insbesondere wie- derum vorzugsweise in der Horizontalen, und weiterhin ist einem jeweiligen Segment des Scheinwerfers ein Raumwinkelbereich bezüglich eines schein- werferfesten Koordinatensystems zugeordnet und auch diese Zuordnung vorgegeben. Diese vorgegebenen Informationen können nun vorteilhafter- weise zur Kalibrierung der Position des Matrix-Scheinwerfers genutzt wer- den.

Gemäß der vorgegebenen Zuordnung beleuchtet ein jeweiliges Scheinwer- fersegment, zumindest im eingeschalteten Zustand, einen ihm zugeordneten Raumwinkelbereich. Diese den jeweiligen Segmenten zugeordneten Raum- winkelbereiche sowie auch die Anordnung der jeweiligen Segmente zuei- nander können vor Einbau des Scheinwerfers in das Kraftfahrzeug vermes- sen werden und sind damit bekannt. Diese Zuordnung, sowie auch die ande- ren vorgegebenen Informationen, können entsprechend in einen Speicher des Kraftfahrzeugs abgelegt sein. Wird ein Scheinwerfer in das Kraftfahrzeug eingebaut, so ist auch die Einbauposition des Kraftfahrzeugscheinwerfers in Bezug auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem zumindest näherungsweise bekannt, insbesondere bis auf die zu kalibrierende Abweichung von dieser Referenz-Einbauposition. Bei der Kalibrierung wird also genau dieser Offset zwischen der tatsächlichen Einbauposition und der Referenz-Einbauposition bestimmt oder zumindest angenähert. Initial, d.h. vor der Kalibrierung, wird daher zunächst eine theoretische maximale Toleranzabweichung angenom- men. Diese Toleranzabweichung ist so bemessen, dass diese sicher größer ist als die tatsächliche Abweichung der Scheinwerferposition von der Refe- renz-Einbauposition. Diese maximale Toleranzabweichung kann beispiels weise einen empirisch gewonnen oder auf Erfahrung beruhenden Schätzwert darstellen. Dies ermöglicht es beispielsweise auch, Scheinwerferfunktionen, wie zum Beispiel die Ausblendung von vorausfahrenden oder entgegen- kommenden Fahrzeugen in der Fernlichtfunktion auch gleich von Beginn an nutzen zu können, d.h. auch vor der Kalibrierung des Matrix-Scheinwerfers, indem zum Beispiel bei der Ausblendung immer auch diese maximale Tole- ranzabweichung berücksichtigt wird. Mit anderen Worten wird entsprechend sicherheitshalber ein deutlich größerer Bereich ausgeblendet, als eigentlich, d.h. nach der Kalibrierung, notwendig, um sicherzustellen, dass der Gegen- verkehr nicht geblendet wird.

Weiterhin stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, dass, wenn auf Basis des mindestens einen ersten Bildes das Schild erkannt wird, rechnerisch in Abhängigkeit von der Referenz-Einbauposition, der ma- ximalen Toleranzabweichung, der Zuordnung und des auf Basis des zumin- dest einen ersten Bildes ermittelten Ortsbereichs des Schildes diejenigen ersten Segmente ermittelt werden, durch welche unter Berücksichtigung der Toleranzabweichung Raumwinkelbereiche bezogen auf das Kraftfahrzeug- koordinatensystem beleuchtbar sind, in denen das Schild angeordnet ist, und die Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke der ermittelten ersten Segmente, insbesondre nur der ermittelten ersten Segmente, zumindest reduziert wird, oder diese vollständig abgeschaltet werden.

Zur Erkennung des Schildes, insbesondere eines Verkehrszeichens, können herkömmliche Verkehrszeichenerkennungsalgorithmen, oder im Allgemeinen Schilderkennungsalgorithmen, verwendet werden. Wird also auf Basis des ersten Bildes ein Schild erkannt, so werden dessen Ortskoordinaten in Be- zug auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem bestimmt und dann diejenigen Segmente des Matrix-Scheinwerfers abgeschaltet oder zumindest in ihrer Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke reduziert, die das erkannte Schild be- leuchten, und darüber hinaus eventuell auch zusätzliche Segmente, die vielleicht das Schild tatsächlich gar nicht beleuchten, jedoch aufgrund der noch unbestimmten Toleranzabweichung das Schild theoretisch beleuchten könnten. Letztendlich werden durch den Scheinwerfer also nur Bereiche um das Schild herum in mit Bezug auf die Beleuchtungsstärke unreduziertem Ausmaß beleuchtet, jedoch nicht das Schild selbst. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn nach der Reduktion der Beleuch- tungsstärke bzw. Lichtstärke der ermittelten ersten Segmente, die Beleuch- tungsstärke bzw. Lichtstärke von zumindest manchen der jeweiligen ermittel- ten ersten Segmente nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge bis zu einem definierten Maximalwert erhöht wird, solange bis die Änderung der Blendwirkung erfasst wird. Wenn die einzelnen Segmente nacheinander in der vorbestimmten Reihenfolge zugeschaltet werden bzw. ihre Intensitäten sequenziell erhöht werden, kann nach einer jeweiligen Erhöhung überprüft werden, ob die Änderung der mittels der Kamera erfassten Blendwirkung erfolgt ist. Mit anderen Worten wird also zunächst durch Abschalten oder Reduzieren der Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke der ersten Segmente im Schildbereich das Schild ausgeblendet und anschließend dieser ausge- blendete Bereich immer weiter verkleinert, nämlich durch das sequenzielle wieder Zuschalten der zuvor in ihrer Lichtintensität zumindest verminderten ersten Segmente, bis die Kamera eine signifikante Zunahme der Blendwir- kung erfasst. Wird also beispielswiese gleich nachdem das zeitlich erste dieser ersten Segmente wider zugeschaltet wurde oder dessen Beleuch- tungsstärke bzw. Lichtstärke auf den Maximalwert erhöht wurde, gleich eine Änderung der Blendwirkung erkannt, so werden die übrigen der ersten Seg- mente nicht zugeschaltet, zumindest solange nicht, wie sich das Schild noch im Sichtfeld der Kamera befindet. Zu diesem Zeitpunkt erst dann entspre- chend bekannt, dass das zuletzt zu geschaltete Segment zumindest einen Randbereich des Schildes beleuchtet. Die Objektkoordinaten des Randbe- reich des Schildes sind bekannt, da diese wie der Ortsbereich des gesamten Schildes aus dem aufgenommenen Kamerabild ermittelt werden können. Entsprechend ist dann also bekannt, dass dieser Randbereich des Schildes in einem dem betreffenden ersten Segment zugeordneten Raumwinkelbe- reich liegt. Diese Information lässt sich somit vorteilhafterweise zur Kalibrie- rung der Segmentgrenzen verwenden.

Die Änderung in der Blendwirkung lässt sich gerade dann besonders zuver- lässig detektieren, wenn gemäß diesem sequenziellen Zuschalten der Seg- mente der Wechsel zwischen dem Zustand, in welchem das Schild nicht durch den Scheinwerfer beleuchtet wird zu dem Zustand, ab welchem nun zumindest ein Teil des Schildes durch ein Segment des Scheinwerfers be- leuchtet wird, erfolgt. Dies macht das Verfahren besonders genau und zuver- lässig. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die ersten Segmente, wenn das Schild im ersten Bild erkannt wurde, nicht gleichzeitig sondern sequenziell abgeschaltet werden oder zumindest in ihrer Beleuchtungsstärke bzw. Licht stärke reduziert werden, so dass bereits beim Abschalten der einzelnen Segmente in gleicher Weise Kalibrierungsinformationen gewonnen werden können. Wird beispielsweise das Schild nach dem bereits einige der rechne- risch ermittelten ersten Segmente abgeschaltet worden sind, nur noch von einem einzigen der ersten Segment tatsächlich beleuchtet, und wird dieses dann abgeschaltet, so äußert sich dies auch wiederum in einer signifikanten und durch die Kamera erfassbaren Reduktion der Blendwirkung. Auch hier durch können die Position des Schildrandes mit dem Raumwinkelbereich des zuletzt abgeschalteten Segments korreliert werden und daraus Kalibrierungs- informationen zur Kalibrierung der Segmentgrenzen gewonnen werden.

Ein gleichzeitiges Abschalten aller rechnerisch ermittelten ersten Segmente hat dagegen den Vorteil, dass auch eine Blendung des Fahrers durch Refle- xionen des Scheinwerferlichts am Schild deutlich effektiver vermieden oder schneller reduziert werden kann. Weiterhin ist es auch denkbar, statt nur die ermittelten ersten Segmente abzuschalten oder in ihrer Beleuchtungsstärke zu reduzieren, bei erkanntem Schild alle Segmente abzuschalten oder in ihrer Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke zu reduzieren und dann sequenzi- ell die Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke der jeweiligen Segmente wieder zu erhöhen, bis die Änderung der Blendwirkung durch die Kamera erfasst wird. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Kalibrierungsverfahren nur nachts und bei aktivierter Fernlichtfunktion durchgeführt wird. Entsprechend hätte diese zuletzt genannte Variante den Effekt, dass das Fernlicht zumindest kurzzeitig vollständig abgeschaltet werden würde, was selbst bei sehr kurzen Zeitdauern unter Umständen vom Fahrer visuell registriert und als störend empfunden werden kann. Daher ist es besonders vorteilhaft, bei erkanntem Schild nicht alle Segmente abzuschalten oder in ihrer Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke zu reduzieren, sondern eben nur die rechnerisch ermittelten ersten Segmente, durch welche unter Berücksichtigung der maximalen Tole- ranzabweichung der Ortsbereich des Schildes beleuchtbar ist. Es wird durch diese Funktion also vorteilhafterweise gleichzeitig eine Schilderentblendung vorgenommen, bei der die Blendung des Fahrers durch mit dem Scheinwer- fer, insbesondere dem Fernlicht, beleuchtete Schilder vermieden werden kann, wobei zusätzlich vorteilhafterweise eine Kalibrierung das Scheinwer- fers durchgeführt werden kann.

Wenn die einzelnen abgeschalteten Segmente wieder sequenziell zuge- schaltet werden bzw. deren Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke erhöht wird, erfolgt dies vorzugsweise ausgehend von einem Randbereich der Reihe, in welcher diese ersten Segmente angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die ersten Segmente vorzugsweise aufeinanderfolgen in einer Reihe ange- ordnet und die Erhöhung der Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke gemäß der vorbestimmten Reihenfolge erfolgt entlang der Reihe. Von welchem Ende der Reihe dabei begonnen wird, ist dabei unerheblich, aber vorzugs- wiese bekannt. Diese Information kann nämlich genutzt werden, um festzu- legen, welche Randbereich des Schildes, d.h. der linke oder der rechte in Bezug auf die Fahrtrichtung, durch das entsprechende erste Segment des Scheinwerfers nun beleuchtet wird, wenn die signifikante Zunahme in der Blendwirkung durch die Kamera erkannt wird. Die Positionsinformation bzw. die Ortskoordinaten des betreffenden Randbereichs, stellen dann die aus dem Ortsbereich abgeleitete Positionsinformation dar, in Abhängigkeit von welchem der Matrix-Scheinwerfer kalibriert wird, was eine besonders genaue Kalibrierung zulässt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Kalibrierung der Position des Matrix-Scheinwerfers in Abhängigkeit von dem bestimmten ersten Segment und der aus dem Ortsbereich abgeleiteten Posi- tionsinformation, also zum Beispiel den Ortskoordinaten des Randes des Schildes, ein Näherungswert für eine tatsächliche Toleranzabweichung der Position des Scheinwerfers von der Referenz-Einbauposition ermittelt. Dies kann wie zuvor beschrieben erfolgen. Da die durch die einzelnen Segmente erzeugten Lichtkegel in der Horizontalen eine gewisse Ausdehnung haben, je nach Abstand zum Scheinwerfer, kann die relative Lage des Raumwinkel- bereichs, welches dem bestimmten ersten Segment zugeordnet ist, zum beleuchteten Randbereich des Schildes ebenfalls nur bis zu einem bestimm- ten Genauigkeitsgrad bestimmt werden, zumindest auf Basis einer einmali- gen Messung. Durch eine einmalige Messung lässt sich also somit auch nur ein Näherungswert für die tatsächliche Toleranzabweichung der Position des Scheinwerfers von der Referenz-Einbauposition ermitteln. Dieser Nähe- rungswert lässt sich jedoch mit zunehmender Anzahl an Messungen immer genauer in Bezug auf die tatsächliche Toleranzabweichung bestimmen. Daher stellt es eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin- dung dar, wenn der ermittelte Näherungswert bei einem weiteren erfassten zweiten Schild aktualisiert wird. Insbesondere kann diese Aktualisierung gemäß dem Verfahren wie bereits beschrieben erfolgen. Das beschriebene Verfahren wird also fortwährend wiederholt, wobei dann entsprechend die Genauigkeit der Kalibrierung der Position immer weiter zunimmt. Die erfass- ten Messdaten können dann beispielsweise gemäß einer selbstlernenden Statistikfunktion ausgewertet werden.

Weiterhin ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- dung vorgesehen, dass der ermittelte Näherungswert, insbesondere zuzüg- lich eines definierten Sicherheitswerts, als neue maximale Toleranzabwei- chung gesetzt wird. Die neue maximale Toleranzabweichung nähert sich damit auch bei jedem Messschritt immer genauer der tatsächlichen Abwei- chung der Position des Scheinwerfers von der Referenzposition an. Beson- ders vorteilhaft ist es dabei vor allem, noch einen Sicherheitswert vorzuse- hen, so das sichergestellt werden kann, dass jegliche Blendung, zum Bei- spiel des Gegenverkehrs bei dessen Ausblendung aus dem Fernlicht, ver- mieden werden kann. Somit kann vorteilhafterweise über die selbstlernende Statistikfunktion bei jedem erkannten Verkehrsschild der Kalibrierwert, d.h. der Näherungswert für die tatsächliche Toleranzabweichung, insbesondere unter Berücksichtigung des Sicherheitswerts, um einen festen Winkelbereich verkleinert werden.

Wie bereits erwähnt ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kalibrierung nur nachts und insbesondere nur bei aktivierter Fernlichtfunktion durchgeführt wird. Die Kalibrierung nur nachts durchzuführen, d.h. also zum Beispiel zwi- schen definierten Uhrzeiten oder nur wenn die Umgebungshelligkeit unter einen bestimmten Grenzwert fällt, hat den großen Vorteil, dass hierdurch störendes Umgebungslicht wie zum Beispiel Sonnenlicht und Streulicht auf ein Minimum reduziert ist, was die Kalibrierung deutlich genauer macht. Da die Fernlichtfunktion zudem deutlich größere Beleuchtungsstärken bzw. Lichtstärken ermöglicht, die wiederum dazu führen, dass die beschriebene Änderungen der Blendwirkung signifikanter ausfällt, kann auch hierdurch die Genauigkeit bei der Kalibrierung deutlich erhöht werden.

Unter diesen Voraussetzungen, d.h. wenn es nachts ist und optional unter der Voraussetzung dass die Fernlichtfunktion aktiv ist, wird das Kalibrie- rungsverfahren vorzugsweise bei jedem erfassten Schild, insbesondere Verkehrsschild, durchgeführt. Dadurch kann es vorteilhafterweise erreicht werden, dass auch wenn sich eine bereits kalibrierte Position im Laufe der Zeit, zum Beispiel im Laufe der Jahre, dennoch ändert, dies sofort durch das wiederholt durchgeführte Kalibrierungsverfahren berücksichtigt wird. Hier- durch kann die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöht werden, da es damit ausgeschlossen ist, dass der Gegenverkehr durch einen unkalibrierten Scheinwerfer bzw. einen Scheinwerfer, der sich unbemerkt aus einer kalib- rierten Position bewegt tat, geblendet wird.

Des Weiteren betrifft die Erfindung einer Steuereinrichtung für ein Kraftfahr- zeug, die dazu ausgelegt ist, eine Position eines Matrix-Scheinwerfers des Kraftfahrzeugs zu kalibrieren, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, mehrere Segmente zur Lichtemission des Matrix-Scheinwerfers unab- hängig voneinander anzusteuern. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, auf Basis eines mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs aufgenommenen mindestens einen ersten Bildes von einem Schild in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Ortsbereich, in welchem das Schild angeordnet ist, bezüglich eines kraftfahrzeugfesten Koordinatensystems, auch Kraftfahrzeugkoordinatensystem genannt, zu ermitteln. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, eine Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke eines ersten Segments der mehreren Segmente, insbesondere infolge des erkannten Schildes, zu verändern und nach dem Verändern der Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke auf Basis eines mittels der Kamera aufgenommenen mindestens einen zweiten Bildes zu überprüfen, ob eine Änderung einer auf Basis des mittels der Kamera aufgenommenen mindes- tens einen zweiten Bildes erfassten Blendwirkung erfolgt ist. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, falls eine Änderung der Blendwir- kung erfolgt ist, die Position des Matrix-Scheinwerfers in Abhängigkeit von dem ersten Segment und einer aus dem Ortsbereich abgeleiteten Positi- onsinformation zu kalibrieren.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfin- dungsgemäßen Steuereinrichtung.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausführungs- formen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungs- gemäße Steuereinrichtung und für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsge- mäßen Verfahren und seine Ausgestaltungen beschriebenen Verfahrens- schritte die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs durch weitere korrespondierende gegen- ständliche Merkmale.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausfüh- rungsformen.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Kraft- fahrzeug mit zwei Matrix-Scheinwerfern gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Matrix-Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin- dung;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Kalibrierung eines Matrix-Scheinwerfers gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 4 eine schematische Darstellung einer durch einen Matrix- Scheinwerfer erzeugten Umgebungsbeleuchtung einer Umge- bung des Kraftfahrzeugs mit einem in der Umgebung angeord- neten Schild gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispie- len stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die be- schriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebe- nen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Be- zugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit zwei Matrix-Scheinwerfern 12, die als Frontscheinwerfer ausgebildet sind, eine an der Fahrzeugfront 14 angeordneten Frontkamera 16, sowie einer Steuerein- richtung 18 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Steuerein- richtung 18 ist dabei sowohl mit der Kamera 16 als auch mit den jeweiligen Matrix-Scheinwerfern 12 gekoppelt und ist dazu ausgelegt, die Kalibrierung der Position der Matrix-Scheinwerfer 12 relativ zur Kamera 16 durchzufüh- ren. Die Kalibrierung des rechten sowie des linken Matrix-Scheinwerfers 12 erfolgt dabei in gleicher Weise und wird damit nachfolgend nur in Bezug auf einen einzelnen Matrix-Scheinwerfer 12 erläutert.

Ein solcher Matrix-Scheinwerfer 12 ist schematisch nochmal detailliert in Fig. 2 dargestellt. Der Matrix-Scheinwerfer 12 weist hierbei exemplarisch sechs in einer sich entlang der y-Achse des dargestellten Kraftfahrzeugkoor- dinatensystem 22 erstreckenden Reihe 20 angeordnete Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 auf, wobei ein jeweiliges Segment S1 , S2, S3, S4, S5, S6 eine LED umfasst. Die jeweiligen Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 sind dabei unabhängig voneinander durch die Steuereinrichtung 18 ansteuerbar, wodurch ihre Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke unabhängig voneinander einstellbar ist. Einem jeweiligen Segment S1 , S2, S3, S4, S5, S6 ist dabei ein entsprechender Raumwinkelbereich cd , a2, a3, a4, a5, a6 zugeordnet. Diese Zuordnung kann in Bezug auf ein scheinwerferfestes Koordinatensystem definiert sein, von welchem hier lediglich dessen Ursprung 24 als Punkt dar- gestellt ist. Dieser Ursprung 24 kann gleichzeitig auch die tatsächliche Posi- tion des Matrix-Scheinwerfers 12 in Bezug auf das Kraftfahrzeugkoordina- tensystem 22 definieren. Wird der Kraftfahrzeugscheinwerfer 12 in das Kraft- fahrzeug 10 eingebaut, so kommt es unweigerlich zu mehr oder wenigen großen Abweichungen zu einer vorgesehenen Referenz-Einbauposition 26. Diese Abweichung D soll gemäß dem nachfolgend näher beschriebenen Kalibrierungsverfahren möglichst genau kalibriert werden, damit zum Beispiel ein zielgenaues Ausblenden anderer Verkehrsteilnehmer mit der Fernlicht- funktion ermöglicht wird durch Dimmen oder Abschalten der korrespondie- renden Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 ermöglicht wird.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Kalibrierung des Matrix-Scheinwerfers 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Vorzugsweise wird diese Auto-Kalibrier-Funktion nur bei Nacht und im aktivierten Fernlichtfall aktiviert.

Hierbei wird nun von der Frontkamera 16 des Kraftfahrzeugs 10 mindestens ein Bild der Umgebung 28 (vergleiche Fig. 1 und Fig. 2) in Schritt S10 aufge- nommen und in Schritt S 12 überprüft ob auf Basis des betreffenden aufge- nommenen Bildes ein Schild 30 (vergleiche Fig. 4) in der Umgebung 28 des Kraftfahrzeugs 10 vorhanden ist. Diese Schrittfolge wird so oft durchgeführt, bis ein Schild 30 in Schritt S12 erkannt wird. Die Erkennung der Schilder 30 kann auf bekannten Schilderkennungsalgorithmen beruhen. Ist ein Schild 30 erkannt, so wird in Schritt S14 die Position bzw. der Ortsbereich des Schildes 30 in Bezug auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem 22 ermittelt. Anschlie- ßend werden in Schritt S 16 rechnerisch in Abhängigkeit von der Referenz- Einbauposition 26, einer vorbestimmten maximalen Toleranzabweichung 32 (vergleiche Fig. 2) und der vorgegebenen Zuordnung der einzelnen Segmen- te S1 , S2, S3, S4, S5, S6 zu den Raumwinkelbereichen cd , a2, a3, a4, a5, a6, sowie auf Basis des ermittelten Ortsbereichs des Schildes 30 diejenigen Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 ermittelt, die unter Berücksichtigung der maximalen Toleranzabweichung 32 zumindest theoretisch in der Lage wä- ren, das Schild 30 zu beleuchten.

Die dabei angenommene Toleranzabweichung 32 ist in Fig. 2 dargestellt und ist dabei so gewählt, dass diese auf jeden Fall größer ist als die noch unbe- kannte Abweichung D der tatsächlichen Position 24 von der Referenzposition 26. Scheinwerfer-Auslieferungstoleranzen und Einbautoleranzen im Fahr- zeug können zum Beispiel über Toleranzkettenuntersuchungen ermittelt und als Kalibrierungsinformation, d.h. als maximale Toleranzabweichung 32, im Matrix-Beam-Algorithmus in der Steuereinrichtung 18 abgelegt werden. Die- se Toleranzen sind jedoch so groß, dass die Dunkellücke im Betrieb zu kei- ner Blendung führen kann. Mit anderen Worten kann aus diesen Untersu- chungen die maximale Toleranzabweichung 32 bestimmt werden, die immer größer ist als die tatsächliche Abweichung D.

Die so berechneten Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 werden anschließend in Schritt S 18 in ihrer Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke zumindest redu- ziert oder abgeschaltet. Anschließend wird in Schritt S20 ein allererstes die ser Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 wieder bezüglich seiner Beleuchtungs- stärke bzw. Lichtstärke erhöht, insbesondere bis zu einem vorbestimmten Maximalwert anschließend wird in Schritt S22 ein weiteres Bild von der Um- gebung 28 mit dem Schild 30 aufgenommen und im Schritt S24 überprüft, ob eine Blendwirkung, verursacht durch von dem Schild 30 reflektiertes Schein- werferlicht, vorhanden bzw. erhöht ist. Ist keine Blendwirkung zu verzeich- nen, so wird wieder zu Schritt S20 übergegangen und das nächste Segment S1 , S2, S3, S4, S5, S6 angeschaltet bzw. in seiner Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke bis zu dem Maximalwert erhöht, daraufhin wird in Schritt S22 wiederum ein Umgebungsbild mit dem Schild 30 aufgenommen und in Schritt S24 wiederum überprüft, ob nun eine signifikante Änderung der Blendwir- kung zu verzeichnen ist. Die zuvor berechneten und in ihrer Lichtintensität reduzierten Segmente S1 , S2, S3, S4, S5, S6 werden somit sequenziell wieder auf den vorbestimmten Maximalwert ihrer Lichtintensität erhöht, so- lange bis im Schritt S24 letztendlich eine Änderung der Blendwirkung zu erfasst wird. Dann erfolgt anschließend eine Kalibrierung der Position des Matrix-Scheinwerfers 12 in Abhängigkeit von dem Segment S1 , S2, S3, S4, S5, S6, welches als letztes in seiner Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke erhöht wurde sowie in Abhängigkeit von dem Ortsbereich des Schildes 30 bzw. einer daraus abgeleiteten Information, wie zum Beispiel die Position des Randes des Schildes 30. Zu diesem Zweck wird im Schritt S26 ein Nä- herungswert N die Abweichung D ermittelt, zu diesen Näherungswert N in Schritt S28 ein zusätzlicher Sicherheitswert S addiert und der resultierende Wert wird gleich einer neuen maximalen Toleranzabweichung 32 in Schritt S 30 gesetzt und das Verfahren beginnt von vorne. Bei jedem erfassten Verkehrsschild 30 wird somit die Genauigkeit der Kalib- rierung verbessert und der Näherungswert N nähert sich zunehmend der tatsächlichen Abweichung D an.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs 10 sowie die durch einen Matrix-Scheinwerfer 12 des Kraftfahrzeugs 10 erzeugte Lichtver- teilung 34 in einem Querschnitt senkrecht zur Horizontalen, sowie ein durch die Lichtverteilung 34 beleuchtetes Schild 30.

In diesem Beispiel weist der Matrix-Scheinwerfer 12 zwölf nicht näher darge- stellte Segmente auf, denen ein jeweiliger korrespondierender Raumwinkel cd , a2, a3, a4, a5, a6 a7, a8, a9, a10, a11 , a12, hier in der x-y-Ebene dar- gestellt, zugeordnet ist. Dadurch ergeben sich in dieser Querschnittsebene, das heißt in der x-y-Ebene, zwölf korrespondierende Beleuchtungsabschnitte 36, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei mit einem Be- zugszeichen versehen sind, und die durch jeweilige Segmentgrenzen 38 in y-Richtung begrenzt sind, von denen ebenfalls aus Gründen der Übersicht- lichkeit nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Fährt nun das Kraftfahrzeug 10 auf einer Straße mit eingeschalteter Beleuch- tung, insbesondere mit aktivem Fernlicht, und befindet sich in der Umgebung 28 des Kraftfahrzeugs 10 ein Verkehrszeichen 30, so wird dies durch die Frontkamera 16 erfasst. Insbesondere kann der Ortsbereich dieses Schildes 30 bestimmt werden. Zudem können mittels der Frontkamera 16 die linken und rechten Objektkanten KL, KR des Schildes 30 erfasst und deren Positio- nen als aus dem Ortsbereich abgeleitete Positionsinformation bestimmt wer- den. Anschließend kann berechnet werden, durch welche Segmente des Matrix- Scheinwerfers 12 der Ortsbereich dieses Schildes 30 unter Berücksichtigung der maximalen Toleranzabweichung 32 theoretisch beleuchtet werden kann. Anschließend wird die Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke der berechneten Segmente reduziert. In diesem Beispiel betrifft dies die Segmente, denen die Raumwinkel a3, a4 und a5 zugeordnet sind. Nun werden diese berechneten Segmente in Bezug auf ihre Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke reduziert. Anschließend wird die Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke ausgehend von einem Rand in y-Richtung der jeweiligen berechneten Segmente wieder erhöht. In diesem Beispiel kann also mit den Segmenten begonnen werden, denen die Raumwinkel a3 oder a5 zugeordnet sind. Wird also zum Beispiel die Beleuchtungsstärke bzw. Lichtstärke in dem Segment erhöht, welchem der Raumwinkel a3 zugeordnet ist, so führt dies zu einer Beleuchtung des rechten Randbereichs KR des Schildes 30, was durch eine resultierende Blendwirkung mittels der Frontkamera 16 erfasst werden kann. Entspre- chend kann nun die ermittelte Position der rechten Objektkante KR genutzt werden, um die Segmentgrenzen 38, welche dem in den Raumwinkel a3 abstrahlenden Segment des Matrix-Scheinwerfers 12 zugeordnet sind, kalib riert werden. Insbesondere können darauf basierend auch die übrigen Seg- mentgrenzen 38 kalibriert werden, da die Anordnung der jeweiligen Seg- mentgrenzen 38 zueinander bzw. die Zuordnung der jeweiligen Raumwinkel- bereiche cd , a2, a3, a4, a5, a6 a 7, a8, a9, a10, a11 , c 2 zu den Segmenten des Kraftfahrzeugscheinwerfers 12 durch die oben beschriebene Zuordnung bekannt und in einem Speicher der Steuereinrichtung 18 abgelegt ist. Auf diese Weise kann mit jedem detektierten Schild 30 verfahren werden, wodurch sich die Genauigkeit der Kalibrierung der Segmentgrenzen 38 zu- nehmend erhöht. Über eine selbstlernende Statistikfunktion kann bei jedem erkannten Verkehrsschild 30 der Kalibrierwert, das heißt der Näherungswert N, um einen festen Winkelbereich (I Regler) verkleinert werden. Die Ausle- gung des Regel als sollte dabei jegliche Sprünge in der Sollwertvorgabe verhindern, wobei sich hierbei die Sprünge auf die Änderung der Beleuch- tungsstärke bzw. Lichtstärke beziehen. Als Sicherheitsfunktionen sind feste minimale Grenzen definiert um jegliche Blendung zu verhindern. Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Kalibrierungs- verfahren, ein Kraftfahrzeug und eine Steuereinrichtung bereitgestellt werden können, die eine besonders einfache und kostengünstige Kalibrierung des Matrix-Scheinwerfers ermöglichen, bei welcher keine langen Kalibrierungs- zeiten und aufwendige Messtechnik in der Produktion notwendig sind, sowie auch keine Servicezeit im Kundendienst notwendig ist. Dies wird durch ein selbstlernende System ermöglicht, welches Einstelltoleranzen ausgleicht und vorteilhafterweise auch während des normalen Fährbetriebs eine automati- sche Kalibrierung der Matrixsegmente ermöglicht.