用于控制自适应机动车前灯的方法与流程

本发明涉及一种用于控制自适应机动车前灯的方法，其中数据存储器被分配给自适应机动车前灯，其中自适应机动车前灯被设立用于以至少2×12的分辨率辐射不同的经分段的光分布，并且为此具有布置在分段中的光源，其中每个分段包括至少一个led光源。本发明此外涉及一种为了应用根据本发明的方法而准备的机动车前灯。

背景技术：

1、使得能够辐射自适应光分布的前灯从现有技术中已经是已知的。这样的前灯在专家圈中有时也被称为像素模块。光分段(像素；以下也简称为“分段”)是单独地可切换和可调光的，并且给每个光分段分配强度值。

2、存在实现由多个光分段(像素)组成的这样的自适应光分布的各种各样的可能性。作为已知的且高效的方法采用使用以矩阵布置的大量led，其中每个单独的led可以是单独地可切换的和可调光的并且因此在所辐射的光分布中构成像素或光分段。

3、因此，这种类型的光系统允许构成在很大程度上任意的光图像(lichtbildern)，其中例如可以随时适配基本光分布，以便例如有针对性地遮没(ausblenden)或照亮其他交通参与者(诸如行人或车辆)。在此，可以通过从存储器中调用对应的数据记录并且随后将数据递交给负责辐射光的光单元来实现在不同的光功能之间的变换。在此，不同的车辆制造商通常对数量、类型和不同光功能之间的变换具有不同的要求。在变换光功能或光分布时，通常应该实现流畅过渡。在此情况下，尤其是当在转弯行驶的过程中应该进行光图像的适配时，部分地也适用于满足法定要求。在转弯行驶时，光图像的重心可以根据转向轮转向角强烈地或不太强烈地被移位，用于更好地照明行车道。因此，光图像的突变式变化应该仅为例外状况保留，因为这些例外状况被感知为令人不快的并且可能不期望地限制司机的注意力或使司机的注意力转向。从现有技术中已知的用于通过在多个光分布之间进行切换来避免光图像中的突变式变化的解决方案通过在考虑极限值的情况下计算所有单个像素的单独的强度值来得出，然而这导致对计算单元的计算效率的高要求，尤其是在像素的数量增加的情况下。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务在于提供一种用于控制自适应机动车前灯的方法，通过所述方法可以克服开头提到的缺点。该任务利用开头提到的类型的方法被解决，其中根据本发明设置以下步骤：

2、a)提供上述自适应机动车前灯以及上述第一数据存储器以及在第一数据存储器上储存多个数据记录，其中针对每个分段每个数据记录预先给定光强度值用于实施由自适应机动车前灯要辐射的光分布，其中所述多个数据记录包括至少两组数据记录，即第一组近光数据记录和第二组远光数据记录，其中每个组包括至少一个数据记录，其中每个近光数据记录被配置用于产生近光分布并且每个远光数据记录被配置用于产生远光分布，其中对于不同的数据记录相应的光分布的设计方案是不同的，

3、b)将自适应机动车前灯与机动车连接，其中所述机动车被设立用于输出控制数据用于控制所述自适应机动车前灯，

4、c)通过所述机动车将所述控制数据传输给所述自适应机动车前灯，其中所述自适应机动车前灯具有内部计算单元，所述内部计算单元接收控制数据并且根据所述控制数据选择并且调用在所述第一数据存储器中储存的数据记录，以下也称为活跃(aktive)数据记录，

5、d)通过计算单元根据按照步骤c)的活跃数据记录在应用可配置的平滑函数的情况下控制布置在所述分段中的光源，其中所述自适应机动车前灯具有内部数据存储器，在所述内部数据存储器上储存有光分布过渡调节算法，其中所述光分布过渡调节算法能够通过接口被预先给定，借助于所述接口能够从外部访问所述内部数据存储器，并且所述可配置的平滑函数通过所述光分布过渡调节算法被规定，其中所述可配置的平滑函数的应用无论如何都在遵守以下规则的情况下进行:

6、d1)确定活跃数据记录的数量，其中借助于所述控制数据使每个活跃数据记录得到按百分比的单权重，

7、d2)通过叠加从所述活跃数据记录中可导出的光强度值在考虑相应的权重的情况下规定每个分段的要输出的目标光强度，

8、d3)在考虑通过相应的分段辐射的光强度的可预先给定的允许的最大时间变化率的情况下输出针对每个分段的目标光强度，其中在超过通过所述可配置的平滑函数可预先给定的允许的最大时间变化率的情况下，目标光强度暂时被操纵为使得不超过允许的最大时间变化率。

9、分段的最小数量为24，并且包括由2行和12列组成的矩阵。目前，利用该技术在使用led的情况下可以经济地制造高达200个分段的分辨率，其中原则上使用更高数量的分段也将会是可设想的。然而，随着分段的数量增加，用于计算各个目标光强度的计算耗费也升高，因此作为未来在不使用gpu的情况下可以经济地运行的分段的最大数量，可以例如说明值400，其中这些分段划分成具有行和列的矩阵。对此可替代地，在特别高的数量的像素的情况下，可以将像素的组联合成集群，所述集群共同地被操控，由此可能降低算法的计算功率。光强度可以例如通过分段的接通持续时间或接通和关断持续时间比的计时(taktung)被设定(对应于占空比(duty-cycle))。

10、第一数据存储器可以布置在前灯外部。对此可替代地，所述第一数据存储器可以布置在前灯中。

11、控制数据是从车辆被传输给前灯的数据。在此，一方面可以是通过用户主动预先给定的数据(例如如果用户自己选择光功能)，所述数据根据用户行为(诸如驶入弯道或由此引起的转向角)被生成(geniert)，或者也可以是与用户行为无关并且例如通过车辆或布置在车辆中的环境检测装置生成(generiert)的数据，所述环境检测装置被设立用于识别车辆周围环境。

12、替代于使用在led光源的情况下，本发明还可以被使用在其他前灯的情况下，其中不通过操控led来对所述其他前灯进行分段。就此而论，例如应该提到技术数字微镜器件(dmd)、激光扫描仪、液晶显示器(lcd)或其他空间光调制器系统(slm系统)。

13、强度值可以存放在存储器中并且共同地描述基本光分布。在此，不同的基本分布、诸如近光、远光、恶劣天气光(schlechtwetterlicht)、城镇光(stadtlicht)等可以作为基本光分布以数据记录的形式被存放在存储器处。是每个像素当前实际上作为数据记录中的专用值存在于存储器上，还是如常见的那样在多个空间上相间隔的像素的值之间进行插值，对于本发明而言是不重要的。

14、尤其是可以规定，每个组中的按百分比的单权重的总和不超过值100％，并且组权重值又被分配给每个组，并且所述组权重值的总和不超过值100％，其中按照步骤d2)规定每个分段的目标光强，其方式是将按百分比的单权重与所属的组的相应的组权重值相乘，并且从中计算出得到的权重值，其中将从所述活跃数据记录中可导出的光强度值与相应的得到的权重值相乘并且将每个活跃数据记录的从中对于每个分段得出的光强度值进行合计，并且将该总和规定为针对每个分段的目标光强度。

15、此外，可以规定，所有权重值被选择为使得所得到的权重值的总和达到值100％。对此可替代地也可设想的是，通常可以维持功率较弱的运行，即具有总计低于100％的所得到的权重的运行。

16、尤其是可以规定，第一组近光数据记录包括用于产生以下不同的近光分布的数据记录：

17、i)第一近光分布，所述第一近光分布可以被用作标准近光分布，其中在此优选地是无眩目近光，

18、ii)第二近光分布，所述第二近光分布相对于第一近光分布在光分布的右半部具有增加的有效距离，以便能够实现在右行车道边缘处的增加的有效距离，以便进行改善的行人识别，

19、iii)第三近光分布，所述第三近光分布相对于第一近光分布被展宽并且具有水平明暗边界，

20、iv)第四近光分布，所述第四近光分布相对于第一近光分布具有增加的有效距离，其方式是近光分布相对于第一近光分布垂直向上被移位至少1°的角度。

21、关于i，应该提及的是，如果在近光的情况下在每个单独的前灯前方25m的距离中在垂直于行车道的平面上在前灯中心及以上高度上的照度为不超过1lx，则眩目被认为已消除，或者于是可以谈及无眩目近光。如果前灯的照明面的最高点处于行车道上方超过1200mm，则在相同条件下，在1000mm的高度之上照度不可以超过1lx。在其安置高度超过1400mm的前灯的情况下，在前灯前方15m的明暗边界(hell-dunkel-grenze)可以仅为前灯中心的一半高。在用于非对称近光的前灯的情况下，只要无例如出于法定原因设置其他规定，则1勒克斯(lux)边界可能从对应于前灯中心的点以15度的角度向右升高。前灯可以照亮行车道，使得在前灯前方25m的距离中与行车道上方150mm高度的入射光垂直的照度至少达到所设置的值。用于远光和近光的成对使用的前灯可以被设立为使得所述前灯仅能够同时并且均匀地被遮光(abgeblendet)。

22、关于ii，应该提及的是，相对于根据点i的光分布，设置更大的照明距离和必要时更高的光强度。也就是说，可以设置光分布，所述光分布在右行车道边缘处(从驾驶员角度来看)具有带有更高有效距离的近光分布，以便更早地识别行人。为此，例如可以在各个分段中设置更高的光强度，或者也可以将分段切换为激活的，所述分段在根据点i的光分布中是非激活的。

23、关于iii，应该提及的是，例如明暗边界在此可以被构造为水平的，使得更加好地防止其他交通参与者眩目并且尤其是更宽地照明车辆前方的区域。

24、关于iv，应该提及的是，可以例如通过提高通过机动车前灯产生的光锥设置这样的光分布，其中这可以例如在提高的行驶速度(例如超过80km/h)的情况下进行。

25、此外可以规定，第二组远光数据记录包括用于产生以下不同的远光分布的数据记录：

26、i)第一远光分布，所述第一远光分布可以被用作标准远光分布，

27、ii)第二远光分布，所述第二远光分布相对于第一远光分布具有降低的光强度，但是被操作为使得所述第二远光分布继续至少满足最小法定预设，

28、iii第三远光分布，所述第三远光分布与第一远光分布相比在高车速(例如超过80km/h)下例如通过提高由机动车前灯产生的光锥来增加光强度或有效距离。

29、关于i，应该提及的是，这种光分布能够实现在暗的行驶情况下增加的能见度。能见度涉及允许在暗的行驶情况下通过由车辆的前灯的相应照明识别接近地面的对象的最大水平距离。

30、关于ii，应该提及的是，在此是生态远光(eco-fernlicht)。

31、在实践中，所有光分布当然由专家设计为使得所述光分布可以符合适用的法定要求。

32、尤其是可以规定，多个数据记录包括第三组数据记录，所述数据记录涉及既不对应于近光分布也不对应于远光分布的特殊光分布。在此例如这可以是既不表示近光功能也不表示远光功能的特殊光功能。这些特殊功能也可以根据国家或根据天气被设计。

33、此外，可以规定，目标光强度的最大时间变化率根据所检测的控制数据在预先给定的上限和下限内被变动，其中实际变化率无论如何被选择为使得目标光强度从0％朝向100％的变化在0.1s至5s之间的持续时间内进行。

34、例如在实践中，用于从0到100％的变化的1秒的值已被证明是有益的。变化可以线性地或也可以非线性地进行。目标光强度通过对于可配置的平滑函数可预先给定的允许的最大时间变化率被暂时操控为使得允许的最大时间变化率不被超过。表述最大时间变化率被理解为分段的所辐射的强度的变化率。如果分段例如在全运行(即100％利用率)时辐射200lm的光流，则只要允许的最大变化率恰好被遵守，就在允许的最大变化率为200lm/s的情况下从0到100％功率的变换将会需要1秒的持续时间。——尤其是当原本不需要通过光功能的相应变换或权重的变化来进行更快的变化时，实际的变化率当然可以更低。该最大变化率也可以明显更高，并且例如准许在0.1秒内从0％到100％光功率的变换。相应地适用的最大变化率可以根据行驶状况被规定。

35、尤其是可以规定，在识别到危急交通状况的情况下，相对于正常运行提高最大时间变化率。该允许的最大变化率也可能与控制数据有关。因此可以规定，最大允许变化率在交通危急状况下被提高并且在正常交通状况时被降低，以便不误引导(fehlleiten)驾驶员的注意力。对于每个分段都可以单独地进行平滑——例如一个分段被平滑，而另一个分段不被平滑，如果在那里不超过最大变化率的话。

36、此外可以规定，所述机动车前灯被设立用于检验控制数据的合理性并且持续地执行该检验，其中在确定出有缺陷的(korrumpierten)控制数据时返回到安全运行，其中优选地辐射第一近光分布。

37、尤其是可以规定，控制数据包含关于其他在车辆的周围环境中检测的交通参与者的信息，并且在所述活跃数据记录包含远光数据记录时，这些远光分布被操纵为使得其激活将会导致这些交通参与者眩目的分段以较低的强度被操控，优选地完全被遮没。这意味着车辆前灯优选地以被设计为使得防止其他交通参与者眩目。

38、此外可以规定，能够暂时操纵根据步骤d3)的用于每个分段的目标光强度以便输出效果，其方式是通过效果光强度替代按照步骤d3)计算的目标光强度。这种暂时操纵局限于效果/动画的持续时间(例如“欢迎光”)，并且典型地为小于5秒。

39、尤其是可以规定，按照步骤d3)的目标光强度根据所述车辆的转向角被操纵，其方式是按照步骤d3)计算的目标光分布根据所述车辆的转向角在水平方向上被移位。由此可以实现转弯光，其方式是例如在向左转向时将光分布向左移位。也就是说，目标光强度在相邻的分段之间沿水平方向迁移。该过程也可以被称为“转弯”。

40、本发明此外涉及一种自适应机动车前灯，所述自适应机动车前灯被设立用于应用在根据本发明的方法中，其中所述自适应机动车前灯被设立用于以至少2×12的分辨率辐射不同的经分段的光分布，并且为此具有布置在分段中的光源，其中每个分段包括至少一个led光源。

41、本发明此外涉及一种机动车，所述机动车包括根据本发明的自适应机动车前灯以及分配给所述自适应机动车前灯的第一数据存储器，其中多个数据记录储存在所述第一数据存储器上，其中对于每个分段每个数据记录预先给定光强度值用于实施由自适应机动车前灯要辐射的光分布，其中所述多个数据记录包括至少两组数据记录，即第一组近光数据记录和第二组远光数据记录，其中每个组包括至少一个数据记录，其中每个近光数据记录被配置用于产生近光分布并且每个远光数据记录被配置用于产生远光分布，其中对于不同的数据记录，相应的光分布的设计方案是不同的，其中所述机动车被设立用于进行环境检测以及用于将控制数据传输给机动车前灯。

42、表述环境检测描述车辆周围环境的检测，所述检测可以借助于传感器、诸如光学摄像机、超声波传感器、激光雷达、雷达等进行。