Titel: System zum Erzeugen eines Lichtbündels im Vorfeld eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft ein System zum Erzeugen eines Lichtbündels, insbesondere eines blendfreien Fernlichts, im Vorfeld eines Kraftfahrzeuges. Das gattungsgemäße System besteht aus einem Scheinwerfer, der mindestens ein LED-Array aus mehreren, separat elektrisch ansteuerbaren Leuchtdioden (LEDs) umfasst, einer Objektde- tektionseinrichtung zum Detektieren von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs und einer Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung der Position eines detektier- ten Objekts relativ zum Kraftfahrzeug.

Ein derartiges System zur Erzeugung eines blendfreien Fernlichts ist aus der DE 10 2005 014 953 A1 bekannt. Beim System gemäß DE 10 2005 014 953 A1 ist das gesamte Ausleuchtvolumen (Lichtbündel) in bestimmte, sich einander ergänzende und nicht überlappende Ausleuchtbereiche unterteilt, wobei jedem Ausleuchtbereich genau eine LED zugeordnet ist. Dabei werden nun der/die Ausleuchtbereich(e), in denen sich andere Verkehrsteilnehmer (Objekte) befinden, durch Ansteuerung der diesem/diesen Ausleuchtbereich(en) zugeordneten LEDs zur Entblendung der Verkehrsteilnehmer abgedunkelt. Wie Versuche gezeigt haben, ist eine derartige Aufteilung des Ausleuchtvolumens in einzelne, exakt gegeneinander abgegrenzte Ausleuchtbereiche technisch nur schwer oder gar nicht zu realisieren.

Wenn das von dem LED-Array in Verbindung mit einem optischen Abbildungssystem erzeugte Lichtbündel jedoch dergestalt ist, dass in den Ausleuchtbereichen die Einzelbeiträge von zwei oder mehr LEDs zumindest teilweise überlappen, ist die gezielte selektive Abdunkelung einzelner Ausleuchtbereiche durch separate Ansteuerung einer einzigen LED - wie in DE 10 2005 014 953 A1 - nicht mehr möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße System dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine gezielte Entblendung von Objekten auch dann ermöglicht wird, wenn in den Ausleuchtbereichen des Lichtbündels die Einzelbeiträge von zwei oder mehr LEDs zumindest teilweise überlappen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die sich daran anschließenden Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen.

Erfindungsgemäß ist das von dem LED-Array in Verbindung mit einem optischen Abbildungssystem erzeugte Lichtbündel durch zumindest eine horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung charakterisierbar, wobei die Beleuchtungsstärke jeweils a) für verschiedene Positionen vor dem Kraftfahrzeug und b) für verschiedene horizontale Winkel (φ) relativ zu einer Referenzrichtung definierbar ist.

Als Referenzrichtung wird vorzugsweise eine parallel zur Fahrzeuglängsrichtung und durch die Mitte des LED-Arrays verlaufende Richtung ausgewählt.

Dabei wird in dieser horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung die zumindest teilweise horizontalwinkelmäßige überlappung der Beiträge von zwei oder mehr LEDs berücksichtigt.

Für jedes detektierte Objekt wird nun in Abhängigkeit von der Position des Objekts zum Kraftfahrzeug und in Abhängigkeit einer angenommenen oder ermittelten Objektbreite ein blendungskritischer Horizontalwinkelbereich ermittelt.

Da in dem erfindungsgemäßen System die Beiträge der einzelnen LEDs zur horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung sowie deren überlappung bekannt ist und sich daraus die resultierende horizontale Beleuchtungsstärke als Summe der Einzelbeiträge unter Berücksichtigung der überlappung ableiten lässt, können die einzelnen LEDs derart angesteuert, dass im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich und bezogen auf die Position des detektierten Objekts ein Beleuchtungsstärkegrenzwert nicht überschritten wird.

Unter Position eines detektierten Objekts wird insbesondere der Abstand des Objekts zum Kraftfahrzeug (Systemfahrzeug) in Fahrtrichtung und/oder der seitliche Versatz des Objekts gegenüber dem Systemfahrzeug verstanden. Dabei wird als Bezugspunkt am Systemfahrzeug für die Positionsbestimmung vorzugsweise jeweils der Schein-

werfereinbauort gewählt, so dass die Position eines Objektes bezogen auf den linken und rechten Scheinwerfer etwas unterschiedlich ist.

Da die Beleuchtungsstärke (Einheit: Lux; Lumen/m2) nach dem fotometrischen Entfernungsgesetz mit dem Quadrat der Entfernung von der Lichtquelle (Scheinwerfer mit LED-Array) abnimmt, ist die Beleuchtungsstärke am Auge des Fahrers eines entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeuges, dass sich in einem Abstand von einigen hundert Metern befindet, um ein Vielfaches kleiner als in unmittelbarer Nähe. Empirische Untersuchungen mit Testpersonen haben ergeben, dass erst Beleuchtungsstärken von größer als 0,25 Lux als Blendung empfunden werden. Ein vollständige Abdunkelung/Entblendung ist daher bei großen Abständen zum entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeug nicht notwendig. Es ist vielmehr ausreichend, wenn ein Beleuchtungsstärkegrenzwert von vorzugsweise 0,25 Lux am Ort eines detektierten Objekts nicht überschritten wird. Bei zwei Scheinwerfern, die gemeinsam zur Erzeugung des Lichtbündels beitragen, entfällt auf jeden Scheinwerfer ein Beleuchtungsstärkegrenzwert von ca. 0, 125 Lux.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrsituation mit einem Systemfahrzeug, einem vorausfahrenden und einem entgegenkommenden Fahrzeug,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines LED-Arrays bezogen auf die eigene Fahrbahn und die Gegenfahrbahn,

Fig.3A die horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung des rechten Scheinwerfers als Reaktion auf ein entgegenkommendes Fahrzeug bei unter-

Fig.3F schiedlichen Abständen,

Fig. 4 die horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung des linken Scheinwerfers als Reaktion auf ein entgegenkommendes Fahrzeug bei unterschiedli-

Fig. 4F chen Abständen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Fahrsituation mit einem Systemfahrzeug und einem entgegenkommenden Fahrzeug bei zwei unterschiedlichen Abständen,

Fig. 6 die horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung bei einem entgegenkommenden Fahrzeug im Abstand von 500m,

Fig. 7 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 8 eine Schaltungsanordnung zur PWM-Ansteuerung der einzelnen LEDs- im LED-Array,

Fig. 9 die Veranschaulichung einer Variante zur Bestimmung der Dimmwerte für die LEDs anhand der horziontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrsituation mit einem Systemfahrzeug, einem vorausfahrenden und einem entgegenkommenden Fahrzeug. Unter Systemfahrzeug wird dabei ein Kraftfahrzeug verstanden, bei dem das erfindungsgemäße System installiert ist. Die Systemkomponenten des Systems sind in Figur 7 schematisch dargestellt, und zwar: Scheinwerfer umfassend ein LED-Array mit optischem Abbildungssystem, Objektdetektionseinrichtung, Positionsbestimmungseinrichtung sowie eine Auswerte- und Ansteuereinrichtung. In der Auswerte- und Ansteuer-

einrichtung wird anhand der Daten der Objektdetektions- und Positionsbestimmungseinrichtung ein blendungskritischer Horizontalwinkelbereich ermittelt. Anschließend werden dann in der Auswerte- und Ansteuereinrichtung anhand der Information über die Beiträge der einzelnen LEDs zur horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung sowie deren überlappung die Ansteuersignale für die einzelnen LEDs ermittelt. Die Korrelation zwischen einer jeweils situationsabhängig einzustellenden horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung und den Ansteuersignalen für die einzelnen LEDs wird dann durch einen Algorithmus in der Auswerte- und Ansteuereinrichtung unter Berücksichtigung der bekannten Einzelbeiträge und deren überlappung berechnet. Alternativ dazu kann diese Korrelation zwischen der jeweils situationsabhängig einzustellenden horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung und den Ansteuersignalen für die einzelnen LEDs auch in einer Ansteuerdatenbank gespeichert sein.

Als Objektdetektionseinrichtung wird vorzugsweise eine digitale Kamera mit nachfolgender Bildverarbeitung verwendet. Diese Kamera kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig auch als Positionsbestimmungseinrichtung verwendet werden, wobei zur Positionsbestimmung die Lage und/oder Größe von zumindest Teilen des Objekts in aufeinanderfolgenden Kamerabildern analysiert wird.

In einer alternativen Ausführungsform ist als Objektdetektionseinrichtung eine Kamera und als Positionsbestimmungseinrichtung ein RADAR-Sensor oder ein sogenannter LIDAR-Sensor vorgesehen.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird ein RADAR-Sensor oder LIDAR- Sensor sowohl als Objektdetektions- als auch Positionsbestimmungseinrichtung eingesetzt.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird als Objektdetektionseinrichtung ein RADAR-Sensor oder LIDAR-Sensor und als Positionsbestimmungseinrichtung eine Kamera verwendet.

Die Doppel-Verwendung einer Sensoreinrichtung (Kamera, RADAR-/LIDAR-Sensor) sowohl als Objektdetektionseinrichtung als auch als Positionsbestimmungseinrichtung ist insbesondere unter Kostengesichtspunkten vorteilhaft.

Figur 1 zeigt ein Systemfahrzeug mit einem linken und einem rechten Scheinwerfer, in dem jeweils ein LED-Array angeordnet ist. Die Abstände zum entgegenkommenden und vorausfahrenden Fahrzeug gemessen in Fahrtrichtung sind jeweils mit A bezeichnet. Die Fahrzeugbreite (Objektbreite) ist mit B bezeichnet. Außerdem sind die blendungskritischen Horizontalwinkelbereiche zur Entblendung des entgegenkommenden und des vorausfahrenden Fahrzeug eingezeichnet, und zwar in Bezug auf den linken und den rechten Scheinwerfer: δφι_ , δφR .

Bei Verwendung einer Kamera mit nachgeschalteter Bildverarbeitungseinrichtung als Objektdetekionseinrichtung werden Fahrzeuge als Objekte vorzugsweise anhand ihrer Lichtquellen (Scheinwerfer, Heckleuchten, Seitenmarkierungsleuchten etc.) detektiert.

In einer Variante wird dabei jede Lichtquelle als ein Fahrzeug erkannt, wobei zur Bestimmung einer zu entblendenden Objektbreite ein lateraler Bereich mit einem Wert von B/2 zu beiden Seiten der Lichtquelle angenommen wird, wobei die Objektbreite insgesamt dem Wert B entspricht. Für B/2 wird beispielsweise ein Wert von 2,5m verwendet. Die Objektbreite wird in Verbindung mit der Objektposition, insbesondere dem Objektabstand, zur Ermittlung des blendungskritischen Horizontalwinkelbereichs herangezogen. Diese Art der Objektdetektion und Objektbreitenbestimmung hat den Vorteil, dass Fahrzeuge, bei denen ein Scheinwerfer oder eine Heckleuchte ausgefallen ist, sicher erkannt werden und ihnen eine zu entblendende Objektbreite zugeordnet wird, die sicherstellt, dass der Fahrer sich innerhalb der Objektbreite (genauer gesagt innerhalb des blendungskritischen Horizontalwinkelbereichs ) befindet, die entblendet wird. Darüber hinaus lassen sich mit dieser Art der Objektdetektion und Objektbreitenbestimmung Zweiradfahrer anhand ihres Scheinwerfers oder ihrer Rückleuchte sicher erkennen und entblenden. Bei vorausfahrenden Fahrzeugen mit zwei intakten Heckleuchten oder bei entgegenkommenden Fahrzeugen mit zwei intakten

Scheinwerfern würde dann eine Objektbreite von 2x(B/2) + Lichtquellenabstand angenommen.

In einer alternativen Variante wird bei einer möglichen Zuordnung von zwei oder mehr Lichtquellen zu einem Fahrzeug anhand der relativen Position der jeweiligen Lichtquellen zueinander die zu entblendende Objektbreite bestimmt. Dabei entspricht die Objektbreite dann dem Abstand der Lichtquellen, wobei vorzugsweise aus Sicherheitsgründen noch ein bestimmter Betrag addiert wird.

Bei den detektierten Lichtquellen kann es sich auch bspw. um den linken und rechten Scheinwerfer zweier entgegenkommender Fahrzeuge handeln, die dann als ein gemeinsames Objekt entblendet werden. Für die Berechung des Beleuchtungsstärkegrenzwertes wird das Fahrzeug mit dem kleinsten Abstand herangezogen.

Erfindungsgemäß ist es ebenfalls vorgesehen, bei zwei oder mehr detektierten Objekten diese Objekte in Untergruppen (z.B. vorausfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge) einzuteilen, wobei für jede Untergruppe jeweils ein blendungskritischer Horizontalwinkelbereich und ein Beleuchtungsstärkegrenzwert bestimmt wird.

Ferner ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass anhand der Objektdetektionsein- richtung und/oder anhand der Positionsbestimmungseinrichtung ermittelt wird, ob es sich bei einem detektierten Objekt um ein entgegenkommendes oder ein vorausfahrendes Fahrzeug handelt. Dabei ist der Beleuchtungsstärkegrenzwert im Fall des vorausfahrenden Fahrzeugs höher ist als im Fall des entgegenkommenden Fahrzeugs bei ansonsten gleichem Abstand. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass im Fall des vorausfahrenden Fahrzeugs, die Blendung nur indirekt über den Innenspiegel erfolgt, dessen Reflexionsgrad kleiner als 100% ist.

Um festzustellen, ob es sich bei einem Objekt um ein entgegenkommendes oder ein vorausfahrendes Fahrzeug handelt sind erfindungsgemäß verschiedene Möglichkeiten vorgesehen:

In einer Ausführungsform wird eine Kamera mit nachgeschalteter Bildverarbeitung verwendet, die in der Lage ist, die spektrale Lichtverteilung von Fahrzeuglichtquellen derart zu analysieren, dass Scheinwerfer (mit im wesentlichen weißen Licht) von Heckleuchten (mit im wesentlichen rotem Licht) unterschieden werden können.

Ferner ist es in einer Ausführungsform vorgesehen, dass anhand einer Zuordnung eines detektierten Objekts zu einer Fahrbahn festgestellt wird, ob es sich um ein entgegenkommendes oder ein vorausfahrendes Fahrzeug handelt.

In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass anhand der änderung der Position eines detektierten Objekts und/oder anhand der änderungsgeschwindigkeit der Position eines detektierten Objekts festgestellt wird, ob es sich um ein entgegenkommendes oder ein vorausfahrendes Fahrzeug handelt.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines LED-Arrays bezogen auf die eigene Fahrbahn und die Gegenfahrbahn. Das beispielhaft dargestellte LED-Array besteht aus zwei übereinander angeordneten Zeilen von jeweils 16 separat ansteuerbaren LEDs (LED-Chips). Zur Einstellung des Lichtstroms zum Zwecke der Dimmung werden die LEDs jeweils einzeln über ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal angesteuert, wobei der Lichtstrom über das Verhältnis der Pulseinschaltdauer zur Pulsau- schaltdauer eingestellt wird. Zur elektrischen Ansteuerung der LEDs wird in Verbindung mit Figur 8 näheres ausgeführt.

Nachfolgend wird in Verbindung mit Figur 9 eine erste Variante zur Ermittlung der Dimmwerte für die LEDs beschrieben. Im oberen Bild der Figur 9 sind die Einzelbeiträge der LEDs zur horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung aufgetragen. Wie zu erkennen ist, überlappen diese teilweise. Der erfindungsgemäß ermittelte blendungskritische Horizontalwinkelbereich ist ebenfalls eingezeichnet.

Zur Erzeugung eines blendungsfreien Lichtbündels werden nun in einem ersten Schritt die LEDs ermittelt, die für sich allein betrachtet einen Beitrag zur Beleuch-

tungsstärke-Verteilung im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich aufweisen, der bezogen auf die jeweilige Position des detektierten Objekts oberhalb des Beleuchtungsstärkegrenzwertes liegt (siehe Figur 9, 2. Bild von oben). Diese LEDs sollen nun gedimmt werden, wobei das Ausmaß der Dimmung in zwei Stufen bestimmt wird. In einer ersten Stufe wird für jede dieser LEDs bestimmt, um welchen Wert diese gedimmt werden muß, damit das Maximum ihres Beitrags im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich unterhalb des Beleuchtungsstärkegrenzwertes liegt. In einer zweiten Stufe wird dann anhand eines vorbestimmten überlappungskorrekturwertes festgelegt, um wieviel die LEDs über den in der ersten Stufe bestimmten Wert hinaus gedimmt werden, wobei der überlappungskorrekturwert unter Berücksichtigung der hori- zontalwinkelmäßigen überlappung der LED-Beiträge zur Beleuchtungsstärke- Verteilung bestimmt wurde. Aus den so ermittelten Dimmwerten werden dann PWM- Ansteuersignale für die jeweiligen LEDs generiert.

Nachfolgend soll nun noch eine zweite Variante zur Ermittlung der Dimmwerte für die LEDs beschrieben werden. Zur Erzeugung eines blendungsfreien Lichtbündels werden auch bei dieser Variante in einem ersten Schritt die LEDs ermittelt, die für sich allein betrachtet einen Beitrag zur Beleuchtungsstärke-Verteilung im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich aufweisen, der bezogen auf die jeweilige Position des detektierten Objekts oberhalb des Beleuchtungsstärkegrenzwertes liegt. In einem zweiten Schritt wird dann für jede dieser LEDs bestimmt, um wieviel diese gedimmt werden muß, damit das Maximums ihres Beitrags unterhalb des Beleuchtungsstärkegrenzwertes liegt. In einem dritten Schritt wird dann ausgehend von den im zweiten Schritt ermittelten Einzelbeiträgen der LEDs die Summe der Einzelbeiträge berechnet. In einem anschließenden vierten Schritt wird dann überprüft, ob die Summe der Einzelbeiträge im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich oberhalb des Beleuchtungsstärkegrenzwertes liegt. Zum Schluß wird dann in einem fünften Schritt (falls die Summe der Einzelbeiträge im blendungskritischen Horizontalwinkelbereich oberhalb der maximalen Beleuchtungsstärke liegt) das Maximum der Summe der Einzelbeiträge ermittelt wird, wobei aus dem Verhältnis dieses Maximums zum Beleuchtungsstärkegrenzwert ermittelt wird, um wieviel jede LED im blendungskritischen Horizontalwin-

kelbereich letztendlich gedimmt werden muß, damit der Beleuchtungsstärkegrenzwert mit Blick auf das detektierte Objekt nicht überschritten wird.

Die erfindungsgemäße horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung stellt einen horizontalen Schnitt durch eine dreidimensionale Beleuchtungsstärke-Verteilung dar, der vorzugsweise durch die Maxima der vertikalen Beleuchtungsstärke-Verteilung verläuft. Damit ist sichergestellt, dass es bei Verwendung dieser horizontalen Beleuchtungsstärke-Verteilung in vertikaler Richtung keine unvorhergesehenen Blendungen gibt, da sicherheitshalber auf das Maximum abgestellt wurde.

In Figur 3A bis 3F ist die horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung des rechten Scheinwerfers als Reaktion auf ein entgegenkommendes Fahrzeug in unterschiedlichen Abständen gezeigt. Dargestellt sind dabei sowohl die Einzelbeiträge der LEDs als auch die resultierende Verteilung als Summe der Einzelbeiträge. Wie zu erkennen ist, wird die Absenkung der Beleuchtungsstärke und der Winkelbereich, in dem abgesenkt wird, mit abnehmenden Abstand immer größer. Außerdem verschiebt sich der Winkelbereich, in dem gedimmt wird, mit zunehmenden Abstand hin zu negativeren Winkeln. In den Figuren 3A bis 3F sind relative Beleuchtungsstärken dargestellt. Ausgelegt ist das erfindungsgemäße System vorzugsweise darauf, mit zwei LED-Arrays im ungedimmten Zustand in einem Abstand von 25m eine Beleuchtungsstärke von ca. 100 Lux zu erzeugen. Bei einem Objektabstand von 1000m ist dabei aufgrund der quadratischen Abnahme der Beleuchtungsstärke mit dem Abstand noch keine Dim- mung erforderlich, da die Beleuchtungsstärke am Ort des Objekts unter dem für eine Blendung kritischen Wert liegt.

In Figur 4A bis 4F sind die horizontale Beleuchtungsstärke-Verteilung des linken Scheinwerfers als Reaktion auf ein entgegenkommendes Fahrzeug in unterschiedlichen Abständen gezeigt. Aufgrund des Abstandes zwischen den beiden Scheinwerfern sind die gedimmten Winkelbereich gegenüber den Figuren 3A bis 3F geringfügig nach rechts verschoben.

In Figur 6 ist eine Beleuchtungsstärke-Verteilung bei einem Abstand von 500m vergrößert dargestellt. Anhand der markierten Punkte ist nachvollziehbar, wie sich jeweils die resultierende Beleuchtungsstärke als Summe aus den Einzelbeiträge zusammensetzt.

Da die Objektdetektion, die Positionsbestimmung und auch die Einstellung einer neuen Beleuchtungsstärke- Verteilung nicht beliebig schnell erfolgt, sondern hierfür jeweils eine endlich Zeitdauer benötigt wird, ist es in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, zur Erzeugung des blendungsfreien Lichtbündels eine Reta- dierungszeit zu berücksichtigen. Dabei wird die Retadierungszeit durch

- die Bearbeitungsdauer für die Objektdetektion,

- die Bearbeitungsdauer für die Positionsbestimmung,

- und/oder die Dauer für die Einstellung einer Beleuchtungsstärkeverteilung bestimmt.

Dabei werden in Abhängigkeit

- der relativen Geschwindigkeit zwischen Kraftfahrzeug und Objekt,

- der relativen Beschleunigung zwischen Kraftfahrzeug und Objekt,

- der relativen Bewegungsrichtung zwischen Kraftfahrzeug und Objekt, änderungen der relativen Position des Objektes zum Kraftfahrzeug innerhalb der Re- tardierungszeit vorherbestimmt, wobei die so vorherbestimmten änderungen bei der Ansteuerung der einzelnen LEDs berücksichtigt werden.

Auf diese Weise ist es möglich, die „Trägheit" des Systems gegenüber der Dynamik der Fahrsituation durch eine vorausschauende Anpassung zu kompensieren.

In Verbindung mit Figur 8 soll nun näher auf eine Schaltungsanordnung zur PWM- Ansteuerung des LEDs eingegangen werden. Dargestellt ist eine Schaltungsanordung für einen LED-Scheinwerfer, bei der die LEDs aus spannungstechnischen Gründen auf zwei Reihenschaltungen aufgeteilt sind, wobei jede Reihenschaltung vorzugsweise die gleiche Anzahl von LEDs umfasst. Allerdings sind auch Reihenschaltungen mit einer unterschiedlichen Anzahl von LEDs vorgesehen. Dabei ist jeder LED eine aktiv

steuerbare Bypass-Schaltung zur Steuerung der Lichtintensität dieser LED parallel geschaltet. Die Ansteuerung der Bypass-Schaltung erfolgt jeweils verlustarm und schnell über einen Halbleiterschalter (HS), vorzugsweise ein Feldeffekttransistor. Die Halbleiterschalter selbst werden nun wiederum von einer Steuereinheit angesteuert. Bei der Steuereinheit kann es sich um einen Mikroprozessor oder eine programmierbare Logikeinheit handeln.

In einer Ausführungsform wird mittels der Halbleiterschalter der Bypass digital ein bzw. ausgeschaltet, d.h. der Halbleiterschalter bewirkt in einer ersten Schaltposition eine vollständige Umleitung des Stromes um die zugehörige Leuchtdiode über den Bypass und in der anderen zweiten Schaltposition eine Sperrung des Bypasses. In der ersten Schaltposition wird die LED also mit der maximal möglichen Lichtintensität betrieben, während sie in der zweiten Schaltposition ausgeschaltet und damit dunkel ist.

In besonders vorteilhafter Weise wird der Halbleiterschalter in dieser Ausführungsform über ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal (PWM-Steuersignal) angesteuert. Auf diese Weise kann die Lichtintensität der zugehörigen Leuchtdiode über das Verhältnis der Pulseinschaltdauer zur Pulsausschaltdauer stufenlos eingestellt werden. Die Grundfrequenz des PWM-Steuersignals wird dabei so hoch gewählt, dass die einzelnen Ein- und Ausschaltpulse vom Auge nicht mehr aufgelöst werden können, sondern nur eine Dimmung wahrgenommen wird.

In einer alternativen Ausführungsform wird über den Halbleiterschalter nur eine teilweise Umleitung des Stromes um die zugehörige LED bewirkt.

Die Reihenschaltungen mit den LEDs und den zugehörigen Bypass-Schaltungen sind mit der Steuereinheit in einer Baueinheit integriert, welche im oder am Scheinwerfer angeordnet ist.

Die elektrische Versorgung der LED-Reiheinschaltungen und die Ansteuerung der Steuereinheit erfolgt über ein von dieser Baueinheit räumlich entferntes zentrales

Lichtsteuergerät, in dem die Konstantstromquelle zur Stromversorgung der Reihenschaltungen sowie eine Lichtsteuereinheit zur Ansteuerung der Steuereinheit in der LED-Baueinheit untergebracht ist. Zur Stromversorgung von N LEDs sind nur 2 hoch- stromtragfähige Versorgungsleitungen für die beiden LED-Reihenschaltungen und eine Masseleitung erforderlich. Zur Ansteuerung der Steuereinheit sind zwischen der zentralen Lichtsteuereinheit und der Steuereinheit der LED-Baueinheit nur wenige nicht hochstromtragfähige Steuersignalleitungen (Datain, DataOut, Clock, Strobe) einschließlich einer TTL- Versorgungsleitung (5 Volt, 10 mA) notwendig. Insgesamt sind in dem dargestellten Beispiel zur Versorgung und Ansteuerung von N LEDs nur 8 Leitungen zwischen dem zentralen Lichtsteuergerät und der LED-Baueinheit im Scheinwerfer erforderlich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Bypass-Schaltungen mit den Halbleiterschaltern gemeinsam mit den LEDs auf einem Träger, z.B. einer Leiterplatte, angeordnet. Dieser Träger entspricht dann der LED-Baueinheit im Scheinwerfer oder zumindest einem Teil davon. Da die vorzugsweise im PWM-Betrieb angesteuerten Halbleiterschalter in dieser integrierten Ausführungsform räumlich sehr benachbart zu den LEDs angeordnet sind und die Bypassleitungen entsprechend kurz sind, ist die elektromagnetische Störabstrahlung der gesamten Schaltungsanordnung insgesamt gering. Hinsichtlich der Integration ist es besonders vorteilhaft, wenn auch noch die Steuereinheit auf dem Träger angeordnet ist.

In einem zentralen Lichtsteuergerät, das die erfindungsgemäße Auswerte- und Ansteuereinheit (siehe Figur 7) umfasst, wird festgelegt, welche LED bzw. welche Gruppen/Teilmengen von LEDs mit welcher Lichtintensität (oder relativen Lichtintensität) eingeschaltet werden sollen, um für eine bestimmte Situation die optimale Lichtverteilung und Reichweite zu erzielen. Diese Informationen werden dann über die Steuersignalleitungen an die Steuereinheit der LED-Baueinheit übertragen, die dann die den LEDs zugeordneten Halbleiterschalter (HS) mit einem der gewünschten Lichtintensität entsprechenden PWM-Signal beaufschlagt.