WO2023232349A1 - Method for controlling a headlamp device of a vehicle and system for carrying out the method - Google Patents

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WO2023232349A1
WO2023232349A1 PCT/EP2023/060622 EP2023060622W WO2023232349A1 WO 2023232349 A1 WO2023232349 A1 WO 2023232349A1 EP 2023060622 W EP2023060622 W EP 2023060622W WO 2023232349 A1 WO2023232349 A1 WO 2023232349A1
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WO
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headlight
background
boundaries
vehicle
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PCT/EP2023/060622
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German (de)
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Inventor
Carsten Neitzke
Original Assignee
Stellantis Auto Sas
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Publication date
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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
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    • B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
    • B60Q1/143—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic combined with another condition, e.g. using vehicle recognition from camera images or activation of wipers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/18—Combination of light sources of different types or shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Q2300/05—Special features for controlling or switching of the light beam
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region
    • F21W2102/135—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions
    • F21W2102/16—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having blurred cut-off lines

Definitions

  • the present disclosure relates generally to headlight control methods. More specifically, the present disclosure relates to a method for controlling a headlight device of a vehicle and a system for performing the method.
  • Headlight control methods are known.
  • methods for controlling matrix headlights of vehicles to generate an adaptive headlight are known.
  • the Matrix headlights can be used to avoid dazzling other road users caused by the headlights.
  • matrix headlights can be used to hide certain areas or segments in a headlight projection field in order to reduce the glare on road users. Turning individual segments of the segmented headlight on or off can result in undesirable visual effects, such as sluggish response or jittery digital switching behavior.
  • An object of the embodiments of the present disclosure is to provide an improved method of controlling a headlight device that makes it possible to avoid undesirable visual effects.
  • the headlight device is designed to illuminate a background light field or background field with a segmented background light and to illuminate an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light.
  • the headlight device can include a left and a right headlight, each of which is designed as a matrix headlight for generating a segmented headlight and each includes a background matrix and an HD (high-definition) matrix.
  • the matrix headlights can in particular each have a number of controllable light sources arranged essentially in a matrix-like manner, as well as optics, which is designed to form the light generated by the controllable light sources into a segmented headlight.
  • the controllable light sources of the headlights can in particular be designed as controllable light sources of a background matrix or a background matrix module and an HD matrix or an HD matrix module.
  • the method for controlling the headlight device includes a step of detecting a vehicle environment using a sensor system for detecting road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights.
  • the sensor system can in particular include one or more cameras arranged on and/or in the vehicle for detecting the vehicle surroundings.
  • the method further includes evaluating sensor data generated by the sensor system for locating objects or road users that can be identified as road users and for determining object location-dependent shadow boundaries of one or more dark zones or shadow areas in the headlight projection field for reducing the glare of detected objects.
  • Locating objects can in particular include determining a position and/or size of objects in a reference system fixed to the vehicle.
  • the determination of shadow boundaries can be carried out in particular based on the results of locating objects, so that objects located between the shadow boundaries can be masked using the dark zones.
  • the evaluation can take place in particular in an evaluation unit.
  • the evaluation unit can in particular be designed as part of the sensor system or vehicle camera, as a separate unit and/or as part of a vehicle control unit or implemented in the central vehicle control unit as a calculation algorithm.
  • a vehicle front camera detects the position of an object, using the position of the object to calculate angle values to form the shadow area.
  • the method also includes controlling the headlight device to generate at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field based on the determined shadow boundaries in order to avoid dazzling of objects located between the shadow boundaries by the headlight light.
  • Dark zones can be created in particular by darkening individual segments of the background field and the HD field, so that an object located in the headlight projection field, which is a road user can be, is not blinded.
  • By creating dark zones in the background field and in the HD light field in particular certain areas in the background light field and in the HD light field can be specifically left out depending on the object position, so that detected objects are not blinded by the headlight light.
  • Creating at least one dark zone may include turning off and/or dimming down one or more segments of the background field and the HD field within the determined shadow boundaries. By darkening the segments of the background field and the HD field within the determined shadow boundaries, objects located within the shadow boundaries can be reliably masked. Depending on the position and size of detected objects, dark zones of different sizes can be automatically generated at different positions in the headlight projection field. With such an object-location-dependent control of the headlight device or intensity control of the headlight, in contrast to a time-determined control, the position or size of dark zones depends on the current position or size of objects or road users exposed to the risk of glare, which is a safe Enables blinding of objects or road users.
  • any disturbances that occur with a time-determined dark zone dynamic can be avoided or reduced by the object location-dependent automatic control.
  • the segments of the background field are switched on and off using dimming ramps in order to make the switching behavior of the segments appear homogeneous and soft, the low resolution of the background field can be partially concealed.
  • the dimming times depend on the object dynamics, with lower dynamics leading to longer dimming times and higher dynamics leading to shorter dimming times. Due to the high resolution of the HD field, the segments of the HD field do not require dimming times, which can lead to undesirable dynamic effects under certain circumstances. Through the proposed object location-dependent control, these undesirable effects of dynamic control can be avoided or mitigated.
  • Object-location-dependent dimming of segments of the background field can help to improve the visual embedding of the HD field in the background field, both statically and dynamically, without having to expand or noticeably enlarge the dark zones of the HD field and the background field.
  • the background matrix has one If the resolution is low and the dynamics of an object are high, larger high beam areas must be switched off over a short dimming time. This can lead to an apparently digital switching behavior, which can affect the homogeneity of the HD matrix control. Even with small movements and low dynamics, larger segments have to be dimmed down from their nominal value to zero or deactivated, which can obviously lead to a larger shadow area.
  • the dimming time can remain longer when segments are switched off.
  • the time that passes during dimming can be compensated for in a dynamic, speed- and direction-dependent lead or angle offset, whereby a larger shadow area is formed in the direction of the object movement in order to ensure that an object is still visible before reaching 0 % dimming value reaches the segment limit.
  • the high-resolution matrix does not require this extra angle allowance, which means that the shadow boundaries of the background matrix and the HD matrix are not synchronous with one another. While at low dynamics the shadow boundaries of both light distributions are close to each other, the positions of both shadow boundaries move increasingly away from each other as the dynamics increases.
  • Locating objects can include determining object boundaries, with the determination of shadow boundaries being based at least partially on the determined object boundaries, in particular taking into account a predetermined or predefined segmentation of the background field and the HD field.
  • the segmentation of the background field or HD field can depend in particular on the nature or the respective specification of the headlight device.
  • the segmentation information can in particular be stored in a storage unit of the evaluation unit. This means that the shadow limits can be adjusted headlight-specifically for the respective headlight hardware.
  • the HD field can have a finer segmentation compared to the background field have, wherein the headlight device can be controlled so that at least one dark zone of the background field essentially comprises at least one dark zone of the HD field.
  • the fact that the at least one dark zone of the background field includes the at least one dark zone of the HD field can prevent the boundaries of the dark zones of the background field and the dark zones of the HD field from overtaking each other or disturbing others, especially in a dynamic traffic situation produce striking visual effects.
  • the irritations associated with the mutual overtaking of the shadow boundaries can be avoided.
  • Generating the at least one dark zone can further include object location-dependent switching and/or object location-dependent intensity control of one or more segments of the background field at and/or outside the shadow boundaries or the shadow area. For example, if the shadow area moves close to a segment boundary, the intensity of the neighboring segment can be gradually reduced. By darkening the segments at or outside the shadow boundaries, a brightness profile with a gentle brightness transition at the boundaries of the dark zones can be created, so that the dark zones in the background field or HD field are not or only slightly disturbing.
  • the headlight device is controlled in such a way that the HD field has a gradual brightness transition, in particular a dimming profile dependent on an azimuth angle, in at least one edge region, with the brightness gradient and/or the shape of the edge region remaining the same and/or dependent changes adaptively depending on the object position.
  • the gradual brightness transition or the dimming profile of the HD field can ensure that the transition between the HD field and the background field is coordinated regardless of the object position or object angle, regardless of the resolution of the background matrix .
  • the dimming level of individual segments of the background field and / or the HD field can be at least partially based on a relative, in particular of the Headlight perspective viewed from the side, the speed of an object detected by the sensors can be adjusted.
  • the relative speed, in particular the angular speed, of detected objects the at least one dark zone can be adjusted in advance, so that any latency times of the headlight device can be taken into account.
  • the at least one dark zone can be offset temporally and/or spatially by at least one correction factor.
  • the evaluation can include determining one or more corrective measures for adapting the one or more dark zones, wherein the corrective measures can be determined at least partially based on the angular velocity and/or temporal latency of the headlight device used. Any disruptive effects of the latency and the angular velocity of the objects to be hidden can be at least partially compensated for by the temporal or spatial offset or angular retention of the dark zones with the correction factor.
  • the at least one dark zone of the HD field is generated with a temporal correction, wherein the at least one dark zone of the background field is generated with a temporal-spatial correction.
  • a dark zone provision for the HD field can be dispensed with, which reduces the computing power and relieves the load on the evaluation unit.
  • a system comprising a headlight device of a vehicle for illuminating a headlight projection field.
  • the headlight device is designed to illuminate a background field with a segmented background light and to illuminate an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light.
  • the headlight device can include a left and a right headlight, each of which is designed as a matrix headlight for generating a segmented headlight and each includes a background matrix and an HD (high-definition) matrix.
  • the matrix headlights can in particular each have a number of controllable light sources arranged in a matrix-like manner and optics which are designed to form the light generated by the controllable light sources into a segmented headlight light.
  • the controllable light sources of the Headlights can in particular be designed as controllable light sources of a background matrix or a background matrix module and an HD matrix or an HD matrix module.
  • the system includes sensors for detecting a vehicle's surroundings in order to detect road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights.
  • the sensor system can in particular include one or more cameras arranged on or in the vehicle for detecting the vehicle surroundings.
  • the system also includes an evaluation unit for evaluating sensor data generated by the sensor system for locating or locating objects that can be identified as road users and for determining object location-dependent shadow boundaries of one or more dark zones in the headlight projection field for reducing the glare of detected objects.
  • Locating objects can in particular include determining a position and/or size of objects in a reference system fixed to the vehicle.
  • the determination of shadow boundaries can be carried out in particular based on the results of locating objects, so that objects located between the shadow boundaries can be masked using the dark zones.
  • the evaluation can take place in particular in an evaluation unit.
  • the evaluation unit can in particular be designed as part of the sensor system or camera, as a separate unit and/or as part of a vehicle control unit or implemented in the vehicle control unit.
  • the system also includes a control unit for controlling the headlight device to generate at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field based on the determined shadow boundaries in order to avoid dazzling of objects located between the shadow boundaries by the headlight light.
  • Dark zones can be created in particular by darkening individual segments of the background field and the HD field, so that an object located in the headlight projection field, which may be a road user, is not blinded.
  • By creating dark zones in the background field and in the HD light field in particular certain areas in the background light field and in the HD light field can be specifically left out depending on the object position, so that detected objects, in particular road users, are not blinded by the headlights.
  • dark zones of different sizes can be created at different positions in the headlight projection field.
  • the position or the size of dark zones depends on the current position or size of objects or road users exposed to the risk of glare, which ensures safe glare reduction of objects or road users. possible for road users. Due to the location-dependent control, any disturbances that occur in dark zone dynamics that are determined over time can be avoided.
  • a vehicle is proposed in which a system according to the second aspect is implemented.
  • the vehicle is characterized by high headlight performance and reliable glare protection for road users.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a system according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows schematically a headlight projection field according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic section of the headlight device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows schematically a sequence of sections from the background field of a headlight device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a flowchart of a method for controlling a headlight device of a vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the system 1 shows a schematic block diagram of a system according to an exemplary embodiment.
  • the system 1 includes a sensor system 2 or vehicle sensor system for detecting a current driving or traffic situation.
  • the sensor system 2 can be designed to to record the current driving situation with regard to the glare of road users caused by the vehicle headlights.
  • the sensor system 2 can in particular be designed to detect the presence and/or position of road users, in particular within a headlight projection field, in order to be able to specifically blind the detected road users by locally dimming down or darkening the headlights.
  • the sensor system 2 can in particular include one or more cameras arranged on or in the vehicle for detecting a vehicle environment and for generating a series of camera recordings.
  • the sensor system 2 can further include one or more distance measuring sensors, in particular radar and/or lidar sensors, for detecting one or more distances, in particular between the vehicle and other road users.
  • the sensor system 2 is designed to detect objects identifiable as road users, such as vehicles in front and/or oncoming traffic and/or pedestrians, and their boundaries or object boundaries, which are located in the projection field of the headlight device or are about to enter the headlight projection field .
  • the system 1 further comprises an evaluation unit 3, a control unit 4 or a central control device and a headlight device 5.
  • the evaluation unit 3 is designed to detect sensor data generated by the sensor system 2 for determining objects in the vehicle environment that can be identified as road users, in particular essentially within the headlight projection field.
  • the evaluation unit 3 can in particular include an interface for communication with the sensor system 2 and with the control unit 4, a processor, and a storage unit for storing sensor data as well as machine-readable instructions for the processor.
  • the evaluation unit 3 and/or the control unit 4 can in particular be designed as a separate unit and/or as part of a vehicle control device or implemented in the vehicle device.
  • the headlight device 5 comprises a left headlight 6 and a right headlight 6'.
  • the headlights 6 and 6' are designed as matrix headlights for generating a segmented headlight light and each include a background matrix 7, 7' for illuminating a background field and an HD (high-definition) matrix 8, 8' for illuminating an HD field.
  • the Background matrices 7, 7' or background matrix modules can in particular each comprise a number of LEDs arranged in a matrix-like manner that can be controlled individually and/or in clusters to generate a segmented, controllable background light.
  • the HD matrices 8, 8' or HD matrix modules can in particular each comprise a number of LEDs arranged in a matrix-like manner that can be controlled individually and/or in clusters to generate a segmented, controllable HD headlight.
  • the evaluation unit 3 is designed to evaluate sensor data generated by the sensor system 2 to locate objects that can be identified as road users and to determine shadow boundaries of one or more dark zones in the headlight projection field in order to reduce the glare of detected objects.
  • the evaluation unit 3 can be designed to determine or calculate the shadow boundaries or shadow areas based on object boundaries detected by the sensor system 2 or vehicle camera and to transmit them to the control unit 4.
  • the control unit 4 is designed to control the headlight device 5 based on the determined shadow boundaries to generate at least one dark zone of the background field and at least one dark zone of the HD field.
  • the objects detected by the sensor system 3 within the headlight projection field can thus be reduced in glare.
  • FIG. 2 shows schematically a headlight projection field according to an exemplary embodiment.
  • the headlight projection field 10 is shown in FIG. 2 viewed from the headlight perspective and can be illuminated, for example, by means of a headlight device 5 according to FIG. 1.
  • the headlight projection field 10 includes a larger background field 11 and a smaller HD field 12, the HD field 12 being arranged in a central area of the headlight projection field 10.
  • the HD field 12 is essentially completely captured by the background field 11.
  • the background field 11 is illuminated with a segmented background light and can be darkened or deactivated and/or dimmed down in segments.
  • the HD field 12 is illuminated with a segmented HD light and can be darkened or switched off and/or dimmed in segments.
  • the HD light or the HD field 12 has a finer segmentation or higher resolution compared to the background light or background field 11 20,000 or more pixels and with a pixel size of approximately 0.1°. Depending on the technology used, the resolution of the HD field can also be higher or lower. For simplicity, segments of the background field 11 and the HD field 12 are not shown in FIG. 2.
  • the background field 11 may comprise several, for example 20 or more, segments arranged in one or more horizontal rows. In the exemplary embodiment shown, the background field 11 extends over a horizontal angular range of -20° to +20°.
  • the HD field 12 extends over a horizontal angular range of -12° to +12°. Due to the relatively low resolution of the background field 11, the HD functionality of the headlight device is essentially limited to the HD field 12.
  • the headlight device 5 thus represents a favorable hybrid solution that combines high-resolution HD light for HD functionality in a central area with coarse-resolution background lighting in the high beam area.
  • a shadow area for an object to be masked is formed, for example in the central area of the headlight projection field 10, segments from the background matrix or in the background field and from the HD matrix or in the HD field are deactivated. Due to the higher resolution of the HD matrix, the shadow edge of the HD area is usually closer to the object and enables better illumination of the surrounding area compared to the background field or standard matrix systems with moderate or low resolution.
  • Fig. 3 shows a schematic section of the headlight device according to an exemplary embodiment.
  • the segments 13 are each provided with a percentage value, which indicates a current dimming level of the respective segment 13.
  • 3 also shows schematically an object 14 which is located within the headlight projection field 10 and moves to the left, which is illustrated by a wide arrow pointing to the left.
  • the object 14 can in particular be detected by the sensor system 2 and the headlight device 5 can be controlled by means of the control unit 4 so that the detected object 14 is not blinded by the headlight light.
  • the dimming levels displayed represent a snapshot.
  • the left segment 13 is illuminated with a maximum or 100% brightness.
  • the right four segments 13 are completely switched off or dimmed down to 0% and the second segment 13 is partially dimmed down (to 60%).
  • the light-dark contrast at the boundaries of the dark zones and the resulting irritation to the driver can be reduced.
  • both the current position and the current speed of the object 14 to be hidden can be used.
  • the shadow boundaries determined based on the object boundaries are offset in the direction of movement by a dynamic offset 15 or offset angle. For example, if the object 14 moves faster to the left, the offset 15 increases accordingly, so that the dimming down begins with segments 13 further to the left.
  • the shadow areas can be dimensioned taking the system latencies into account. In particular, the shadow areas can be dimensioned in such a way that the time required to transmit information about a real object from the camera via the calculation algorithm to the headlights is taken into account. This latency can be intercepted using offset 15 or dynamic offset.
  • a further offset component 16 may be required to ensure the intensity value of 0% before the object to be glare-free moves into the illumination area of the affected segment.
  • the default value or reserve of the shadow boundaries of the background matrix and HD matrix can differ depending on the dimming times. The visual impact of this deviation can be reduced by object location-dependent control when the dimming levels of individual segments are determined based on a current position of the object.
  • the dimming level of individual segments 13 depends on the respective distance to the shadow boundaries offset by the offset 15.
  • a current speed of detected objects is also used, which enables predictive control of the headlight device.
  • the associated dynamic offset component 16 which is caused by the duration of the dimming phase, is eliminated.
  • the default value or the horizontal default angle is therefore essentially the same for the background matrix and for the HD matrix.
  • the HD field has a gradual brightness transition or a dimming profile in edge areas, as in FIG. 3 based on a dependency of a Segment intensity from the horizontal angle a is shown qualitatively. Because of the high resolution or angular resolution of the HD field 12, individual segments within the HD field are not displayed. The intensity or brightness of the HD field 12 thus fits largely continuously and harmoniously into the background field 11. By smoothing the brightness transitions within the HD field 12, the light-dark transitions at the border between the HD field Field 12 can be further smoothed and the overall appearance of the headlight projection field 10 can be improved.
  • FIG. 4 shows schematically a sequence of sections from the background field of a headlight device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 shows a row with 13 segments 13 of the background field 11 at different times.
  • the sequence shown is intended in particular to show the dynamic dimming behavior of the segments 13 of the background field 11 when an object or road user moving within the headlight projection field is detected.
  • the percentage values given in segments 13 are intended to illustrate the current dimming level of the segments at four different times.
  • 4 also shows schematically the shadow boundaries 17 or shadow area determined based on the position of the detected object or the object boundaries in the form of a frame.
  • the interval defined by the shadow boundaries 17 is in a central region of the segment row and moves to the left, as indicated by the left-pointing arrow. Within the interval, all segments 13 are switched off or dimmed down to 0%. The segments 13 immediately adjacent to the shadow boundaries are also switched off. The remaining segments 13, however, are set to maximum intensity.
  • the shadow boundaries 17 have shifted to the left.
  • the dimming level distribution of segments within the shadow boundaries 17 has not changed. Outside the shadow boundaries 17, however, the dimming level has changed in the segments 13 closest to the shadow boundaries 17.
  • the brightness of the next neighboring segment 13 lying in front of the shadow boundaries 17 was reduced to 70%, while the brightness of the next neighboring segment 13 lying behind the shadow boundaries 17 was increased to 30%.
  • the dimming level distribution of the segments 13 of the background field 11 has changed further. The brightness of the next neighboring segment 13 lying in front of the shadow boundaries 17 was reduced to 30%, while the brightness of the next neighboring segment 13 lying behind the shadow boundaries 17 was increased to 70%.
  • the interval within the shadow boundaries 17 is completely darkened or dimmed down to zero, so that the objects or road users located therein do not experience any direct incidence of the background light.
  • the segments 13 lying directly on the shadow boundaries 17 or neighboring ones are also completely darkened.
  • objects 14 within the shadow boundaries can be reliably reduced in glare.
  • larger segments are not switched directly to a percentage value of 0%, but are adapted smoothly or gently with the object movement. This means that irritation caused by abrupt switching of segments can be avoided.
  • the gradual dimming of segments 13 of the background field outside the shadow boundaries 17, especially in the closest adjacent segments 13, can ensure that the vehicle driver is not irritated by light-dark transitions at the boundaries of the dark zones.
  • FIG. 5 shows a flowchart of a method for controlling a headlight device of a vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the vehicle can in particular have a system with a headlight device according to FIG. 1.
  • the headlight device can be designed to illuminate a background field with a segmented background light and an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light.
  • a vehicle environment is detected by means of a sensor system 2, in particular a vehicle camera, for detecting road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights.
  • the information about the object position can be transmitted via an interface to the control unit 4, in particular to the central control device.
  • a method step 500 sensor data generated by the sensor system is evaluated to locate objects that can be identified as road users.
  • the evaluation in the method step 500 can in particular include determining shadow boundaries or angle values to form shadow areas of one or more dark zones in the headlight projection field to reduce the glare of detected objects.
  • the shadow boundaries for the right and left headlights can be formed based on the object information.
  • detecting the vehicle environment includes determining object boundaries of detected objects, wherein the determining of shadow boundaries in method step 500 is based at least in part on the object boundaries determined in method step 400.
  • the headlight device 5 is controlled based on the determined shadow boundaries of at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field in order to avoid glare from objects located between the shadow boundaries.
  • the control of the headlight device can in particular control the background matrix of the headlight device to darken individual segments of the background light field and control the HD matrix to darken one or more segments of the HD light field.
  • the brightness profile is smoothed so that the light-dark contrast at the boundaries of the dark zones is not noticeable or is only slightly disturbing.
  • the dimming times between the background and HD matrix are equalized, which is why both have the same angle value and therefore no longer need to be treated separately for accurate execution.
  • This can improve the synchronization of the shadow boundaries between the background and HD matrix and prevent unwanted dynamics such as shadow boundaries overtaking each other.
  • relatively inexpensive, lower-resolution background matrix modules can be used without having to make noticeable compromises in terms of the comfortable switching behavior of the entire system.
  • the calculation algorithm for evaluating the vehicle camera data and/or controlling the headlight device can, in particular, be carried out centrally from a control unit for both the background modules and the HD modules without additional effort.
  • the shadow boundaries of the background matrix and the HD matrix can have the same default value or angle and do not need to be treated separately for accurate execution.
  • the proposed object location-dependent headlight control can be implemented with a standardized interface definition applicable to matrix technologies (with and without superimposed light distributions).
  • inexpensive background matrix light modules with a reduced number of pixels can be used without noticeably affecting the overall performance of the headlight device.
  • the switching behavior of higher-level systems can be improved and the bus load can be reduced with the same number of shadow areas.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

A method for controlling a headlamp device (5) of a vehicle in order to illuminate a headlamp projection field (10) is provided. The headlamp device (5) is designed to illuminate a background field (11) using a segmented background light and to illuminate an HD (high-definition) field (12) that at least partially overlaps the background field (11) using a segmented HD light. The method comprises detecting (400) an area surrounding a vehicle by means of a sensor system (2) in order to identify road users at risk of being dazzled by the headlamp light. The method also comprises evaluating (500) sensor data generated by the sensor system (2) in order to locate objects (14) identifiable as road users in order to determine object location-dependent shadow boundaries (17) of one or more dark zones in the headlamp projection field (10) in order to shield detected objects (14), and actuating (600) the headlamp device (5) in order to generate at least one dark zone of the background field (11) and/or at least one dark zone of the HD field (12) based on the determined shadow boundaries (17) for preventing objects (14) situated between the shadow boundaries (17) from being dazzled by the headlamp light. A system (1) and a vehicle are also specified.

Description

VERFAHREN ZUM STEUERN EINER SCHEINWERFERVORRICHTUNG EINESMETHOD FOR CONTROLLING A HEADLIGHT DEVICE
FAHRZEUGS SOWIE SYSTEM ZUM DURCHFÜHREN DES VERFAHRENS VEHICLE AND SYSTEM FOR CARRYING OUT THE PROCESS
Beschreibung Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Scheinwerfersteuerungsverfahren. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs sowie ein System zum Durchführen des Verfahrens. The present disclosure relates generally to headlight control methods. More specifically, the present disclosure relates to a method for controlling a headlight device of a vehicle and a system for performing the method.
Es sind Scheinwerfersteuerungsverfahren bekannt. Insbesondere sind Verfahren zum Steuern von Matrix-Scheinwerfern von Fahrzeugen zum Erzeugen eines adaptiven Scheinwerferlichts bekannt. Mit den Matrix-Scheinwerfern kann insbesondere eine Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern durch das Scheinwerferlicht vermieden werden. Beispielsweise können mit Matrix-Scheinwerfern bestimmte Bereiche bzw. Segmente in einem Scheinwerferprojektionsfeld ausgeblendet werden, um Verkehrsteilnehmer zu ent- blenden. Das Ein- bzw. Ausschalten von einzelnen Segmenten des segmentierten Scheinwerferlichts kann zu unerwünschten visuellen Effekten führen, wie beispielsweise träge Reaktion oder unruhiges digitales Schaltverhalten. Headlight control methods are known. In particular, methods for controlling matrix headlights of vehicles to generate an adaptive headlight are known. In particular, the Matrix headlights can be used to avoid dazzling other road users caused by the headlights. For example, matrix headlights can be used to hide certain areas or segments in a headlight projection field in order to reduce the glare on road users. Turning individual segments of the segmented headlight on or off can result in undesirable visual effects, such as sluggish response or jittery digital switching behavior.
Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung bereitzustellen, welches es ermöglicht, unerwünschte visuelle Effekte zu vermeiden. An object of the embodiments of the present disclosure is to provide an improved method of controlling a headlight device that makes it possible to avoid undesirable visual effects.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfelds vorgeschlagen. Die Scheinwerfervorrichtung ist dazu ausgebildet, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundlichtfeld bzw. Hintergrundfeld und mit einem segmentierten HD-Licht ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld auszuleuchten. Insbesondere kann die Scheinwerfervorrichtung einen linken und einen rechten Scheinwerfer umfassen, welche jeweils als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet sind und jeweils eine Hintergrundmatrix und eine HD- (High-Definition) Matrix umfassen. Die Matrixscheinwerfer können insbesondere jeweils eine Anzahl von im Wesentlichen matrixartig angeordneten steuerbaren Lichtquellen sowie eine Optik aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, dass durch die steuerbaren Lichtquellen erzeugte Licht zu einem segmentierten Scheinwerferlicht zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen der Scheinwerfer können insbesondere als steuerbare Lichtquellen einer Hintergrundmatrix bzw. eines Hintergrundmatrix-Moduls und einer HD-Matrix bzw. eines HD-Matrix-Moduls ausgebildet sein. To solve this problem, a method for controlling a headlight device of a vehicle for illuminating a headlight projection field is proposed according to a first aspect. The headlight device is designed to illuminate a background light field or background field with a segmented background light and to illuminate an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light. In particular, the headlight device can include a left and a right headlight, each of which is designed as a matrix headlight for generating a segmented headlight and each includes a background matrix and an HD (high-definition) matrix. The matrix headlights can in particular each have a number of controllable light sources arranged essentially in a matrix-like manner, as well as optics, which is designed to form the light generated by the controllable light sources into a segmented headlight. The controllable light sources of the headlights can in particular be designed as controllable light sources of a background matrix or a background matrix module and an HD matrix or an HD matrix module.
Das Verfahren zum Steuern der Scheinwerfervorrichtung umfasst einen Schritt des Erfassens einer Fahrzeugumgebung mittels einer Sensorik zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Die Sensorik kann insbesondre eine oder mehrere an und/oder in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen der Fahrzeugumgebung umfassen. The method for controlling the headlight device includes a step of detecting a vehicle environment using a sensor system for detecting road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights. The sensor system can in particular include one or more cameras arranged on and/or in the vehicle for detecting the vehicle surroundings.
Das Verfahren umfasst ferner Auswerten von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern und zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen bzw. Schattenbereiche in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten. Das Orten von Objekten kann insbesondere Bestimmen einer Position und/oder Größe von Objekten in einem an dem Fahrzeug fixierten Bezugssystem umfassen. Die Ermittlung von Schattengrenzen kann insbesondere basierend auf Ergebnissen des Ortens von Objekten erfolgen, so dass sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekte mittels der Dunkelzonen entblendet werden können. Das Auswerten kann insbesondere in einer Auswerteeinheit erfolgen. Die Auswerteeinheit kann insbesondere als Teil der Sensorik bzw. Fahrzeug-Kamera, als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem zentralen Fahrzeugsteuergerät als Berechnungsalgorithmus implementiert sein. In einigen Ausführungsbeispielen detek- tiert eine Fahrzeug-Front-Kamera die Position eines Objektes, wobei anhand der Position des Objekts Winkelwerte zur Bildung des Schattenbereiches berechnet werden. The method further includes evaluating sensor data generated by the sensor system for locating objects or road users that can be identified as road users and for determining object location-dependent shadow boundaries of one or more dark zones or shadow areas in the headlight projection field for reducing the glare of detected objects. Locating objects can in particular include determining a position and/or size of objects in a reference system fixed to the vehicle. The determination of shadow boundaries can be carried out in particular based on the results of locating objects, so that objects located between the shadow boundaries can be masked using the dark zones. The evaluation can take place in particular in an evaluation unit. The evaluation unit can in particular be designed as part of the sensor system or vehicle camera, as a separate unit and/or as part of a vehicle control unit or implemented in the central vehicle control unit as a calculation algorithm. In some exemplary embodiments, a vehicle front camera detects the position of an object, using the position of the object to calculate angle values to form the shadow area.
Das Verfahren umfasst auch Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten durch das Scheinwerferlicht. Das Erzeugen von Dunkelzonen kann insbesondere durch Abdunkeln von einzelnen Segmenten des Hintergrundfelds und des HD-Felds erfolgen, so dass ein sich in dem Scheinwerferprojektionsfeld befindendes Objekt, welches ein Verkehrsteilnehmer sein kann, nicht geblendet wird. Durch das Erzeugen von Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld und in dem HD-Lichtfeld können insbesondere bestimmte Bereiche in dem Hintergrundlichtfeld und in dem HD-Lichtfeld in Abhängigkeit von Objektposition gezielt ausgespart werden, damit erfasste Objekte durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet werden. The method also includes controlling the headlight device to generate at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field based on the determined shadow boundaries in order to avoid dazzling of objects located between the shadow boundaries by the headlight light. Dark zones can be created in particular by darkening individual segments of the background field and the HD field, so that an object located in the headlight projection field, which is a road user can be, is not blinded. By creating dark zones in the background field and in the HD light field, in particular certain areas in the background light field and in the HD light field can be specifically left out depending on the object position, so that detected objects are not blinded by the headlight light.
Das Erzeugen von wenigstens einer Dunkelzone kann Ausschalten und/oder Herunterdimmen bzw. Abdunkeln einer oder mehrerer Segmente des Hintergrundfelds und des HD- Felds innerhalb der ermittelten Schattengrenzen umfassen. Durch das Abdunkeln der Segmente des Hintergrundfelds und des HD-Felds innerhalb der ermittelten Schattengrenzen können sich innerhalb der Schattengrenzen befindenden Objekte sicher entblen- det werden. Je nach Position und Größe von erfassten Objekten können somit unterschiedlich große Dunkelzonen an unterschiedlichen Positionen in dem Scheinwerferprojektionsfeld automatisch erzeugt werden. Bei einer solchen objektortsabhängigen Steuerung der Scheinwerfervorrichtung bzw. Intensitätssteuerung des Scheinwerferlichts, im Unterschied zu einer zeitlich bestimmten Steuerung, hängt die Position bzw. die Größe von Dunkelzonen von jeweils aktueller Position bzw. Größe von der Blendgefahr ausgesetzten Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ab, was ein sicheres Entblenden von Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Insbesondere können etwaige bei einer zeitlich bestimmten Dunkelzonendynamik auftretende Störungen durch die objektortsabhängige automatische Steuerung vermieden oder verringert werden. Werden beispielsweise die Segmente des Hintergrundfelds über Dimm-Rampen ein- und ausgeschaltet, um das Schaltverhalten der Segmente homogen und weich erscheinen zu lassen, so kann die geringe Auflösung des Hintergrundfelds zum Teil kaschiert werden. Die Dimmzeiten hängen dabei von der Objektdynamik ab, wobei niedrigere Dynamik zu längeren Dimmzeiten führt und höhere Dynamik zu kürzeren Dimmzeiten führt. Aufgrund der hohen Auflösung des HD-Felds benötigen die Segmente des HD-Felds keine Dimmzeiten, was unter Umständen zu unerwünschten dynamischen Effekten führen kann. Durch die vorgeschlagene objektortsabhängige Steuerung können diese unerwünschten Auswirkungen der dynamischen Steuerung vermieden bzw. abgeschwächt werden. Creating at least one dark zone may include turning off and/or dimming down one or more segments of the background field and the HD field within the determined shadow boundaries. By darkening the segments of the background field and the HD field within the determined shadow boundaries, objects located within the shadow boundaries can be reliably masked. Depending on the position and size of detected objects, dark zones of different sizes can be automatically generated at different positions in the headlight projection field. With such an object-location-dependent control of the headlight device or intensity control of the headlight, in contrast to a time-determined control, the position or size of dark zones depends on the current position or size of objects or road users exposed to the risk of glare, which is a safe Enables blinding of objects or road users. In particular, any disturbances that occur with a time-determined dark zone dynamic can be avoided or reduced by the object location-dependent automatic control. For example, if the segments of the background field are switched on and off using dimming ramps in order to make the switching behavior of the segments appear homogeneous and soft, the low resolution of the background field can be partially concealed. The dimming times depend on the object dynamics, with lower dynamics leading to longer dimming times and higher dynamics leading to shorter dimming times. Due to the high resolution of the HD field, the segments of the HD field do not require dimming times, which can lead to undesirable dynamic effects under certain circumstances. Through the proposed object location-dependent control, these undesirable effects of dynamic control can be avoided or mitigated.
Das objektortsabhängige Dimmen von Segmenten des Hintergrundfelds kann helfen, das visuelle Einbetten des HD-Felds in das Hintergrundfelds statisch wie dynamisch zu verbessern, ohne dabei die Dunkelzonen des HD-Felds und des Hintergrundfelds erweitern bzw. merklich vergrößern zu müssen. Besitzt beispielsweise die Hintergrundmatrix eine niedrige Auflösung und ist die Dynamik eines Objekts hoch, so müssen größere Fernlichtbereiche über eine kurze Dimmzeit abgeschaltet werden. Dies kann zu einem augenscheinlich digitalen Schaltverhalten führen, was die Homogenität der Steuerung der HD- Matrix beeinträchtigen kann. Auch bei kleinen Bewegungen und niedriger Dynamik müssen größere Segmente von ihrem Nominalwert auf Null heruntergedimmt bzw. deaktiviert werden, was augenscheinlich zu einem größeren Schattenbereich führen kann. Wird beispielsweise die Priorität auf ein weiches und komfortables Schaltverfahren gelegt, so kann die Dimmzeit beim Ausschalten von Segmenten länger bleiben. Die Zeit, die beim Abdimmen vergeht, kann dabei in einem dynamischen, geschwindigkeits- und richtungsabhängigen, Vorhalt bzw. Winkel-Offset kompensiert werden, wobei ein größerer Schattenbereich in Richtung der Objektbewegung gebildet wird, um sicherzustellen, dass ein Objekt noch vor Erreichen des 0 %-Dimm-Werts die Segmentgrenze erreicht. Die hochaufgelöste Matrix benötigt diesen Extrawinkelvorhalt nicht, was dazu führt, dass die Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und der HD-Matrix nicht synchron miteinander verlaufen. Während bei einer niedrigen Dynamik die Schattengrenzen beider Lichtverteilungen nahe beieinanderliegen, wandern die Positionen beider Schattengrenzen mit steigender Dynamik zunehmend voneinander weg. Dies hat negative Folgen auf das Erscheinungsbild des Schattenbereichs und kann einen erhöhten Aufwand beim Datenaustausch zwischen Steuergeräten und eine erhöhte Rechenleistung innerhalb eines Steuergeräts erfordern, wenn beispielsweise der Berechnungsalgorithmus von einem Steuergerät zentral die beiden Matrixlichtverteilungen steuert. Die vorgeschlagene objektortsabhängige Steuerung der Scheinwerfervorrichtung kann helfen, diese unerwünschten Effekte zu verhindern bzw. zu verringern. Object-location-dependent dimming of segments of the background field can help to improve the visual embedding of the HD field in the background field, both statically and dynamically, without having to expand or noticeably enlarge the dark zones of the HD field and the background field. For example, the background matrix has one If the resolution is low and the dynamics of an object are high, larger high beam areas must be switched off over a short dimming time. This can lead to an apparently digital switching behavior, which can affect the homogeneity of the HD matrix control. Even with small movements and low dynamics, larger segments have to be dimmed down from their nominal value to zero or deactivated, which can obviously lead to a larger shadow area. For example, if priority is given to a soft and comfortable switching process, the dimming time can remain longer when segments are switched off. The time that passes during dimming can be compensated for in a dynamic, speed- and direction-dependent lead or angle offset, whereby a larger shadow area is formed in the direction of the object movement in order to ensure that an object is still visible before reaching 0 % dimming value reaches the segment limit. The high-resolution matrix does not require this extra angle allowance, which means that the shadow boundaries of the background matrix and the HD matrix are not synchronous with one another. While at low dynamics the shadow boundaries of both light distributions are close to each other, the positions of both shadow boundaries move increasingly away from each other as the dynamics increases. This has negative consequences on the appearance of the shadow area and can require increased effort when exchanging data between control devices and increased computing power within a control device if, for example, the calculation algorithm of a control device centrally controls the two matrix light distributions. The proposed object-location-dependent control of the headlight device can help to prevent or reduce these undesirable effects.
Das Orten von Objekten kann Ermitteln von Objektgrenzen umfassen, wobei das Ermitteln von Schattengrenzen wenigstens teilweise auf den ermittelten Objektgrenzen, insbesondere unter Berücksichtigung einer vorgegebenen bzw. vordefinierten Segmentierung des Hintergrundfelds und des HD-Felds, basiert. Die Segmentierung des Hintergrundfelds bzw. HD-Felds kann insbesondere von der Beschaffenheit bzw. von der jeweiligen Spezifikation der Scheinwerfervorrichtung abhängen. Die Segmentierungsinformation kann insbesondere in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit gespeichert werden. Somit können die Schattengrenzen scheinwerferspezifisch für jeweilige Scheinwerferhardware angepasst werden. Locating objects can include determining object boundaries, with the determination of shadow boundaries being based at least partially on the determined object boundaries, in particular taking into account a predetermined or predefined segmentation of the background field and the HD field. The segmentation of the background field or HD field can depend in particular on the nature or the respective specification of the headlight device. The segmentation information can in particular be stored in a storage unit of the evaluation unit. This means that the shadow limits can be adjusted headlight-specifically for the respective headlight hardware.
Das HD-Feld kann eine im Vergleich zu dem Hintergrundfeld feinere Segmentierung aufweisen, wobei die Scheinwerfervorrichtung so angesteuert werden kann, dass wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds im Wesentlichen umfasst. Dadurch, dass die wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds die wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds umfasst, kann verhindert werden, dass sich die Grenzen der Dunkelzonen des Hintergrundfelds und der Dunkelzonen des HD-Felds, insbesondere in einer dynamischen Verkehrssituation, gegenseitig überholen oder andere störend auffallende visuelle Effekte hervorrufen. Durch die Beschränkung der Dunkelzonen des HD-Felds auf die Dunkelzonen des Hintergrundfelds können somit die mit dem gegenseitigen Überholen der Schattengrenzen verbundenen Irritationen vermieden werden. The HD field can have a finer segmentation compared to the background field have, wherein the headlight device can be controlled so that at least one dark zone of the background field essentially comprises at least one dark zone of the HD field. The fact that the at least one dark zone of the background field includes the at least one dark zone of the HD field can prevent the boundaries of the dark zones of the background field and the dark zones of the HD field from overtaking each other or disturbing others, especially in a dynamic traffic situation produce striking visual effects. By limiting the dark zones of the HD field to the dark zones of the background field, the irritations associated with the mutual overtaking of the shadow boundaries can be avoided.
Das Erzeugen der wenigstens einen Dunkelzone kann ferner objektortsabhängiges Schalten und/oder objektortsabhängige Intensitätssteuerung einer oder mehrerer Segmente des Hintergrundfelds an und/oder außerhalb der Schattengrenzen bzw. des Schattenbereichs umfassen. Bewegt sich beispielsweise der Schattenbereich in die Nähe einer Segmentgrenze, so kann die Intensität des benachbarten Segments graduell verringert werden. Durch das Abdunkeln der Segmente an bzw. außerhalb der Schattengrenzen kann ein Helligkeitsprofil mit einem sanften Helligkeitsübergang an den Grenzen der Dunkelzonen geschaffen werden, so dass die Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld bzw. HD-Feld nicht oder nur wenig störend auffallen. Generating the at least one dark zone can further include object location-dependent switching and/or object location-dependent intensity control of one or more segments of the background field at and/or outside the shadow boundaries or the shadow area. For example, if the shadow area moves close to a segment boundary, the intensity of the neighboring segment can be gradually reduced. By darkening the segments at or outside the shadow boundaries, a brightness profile with a gentle brightness transition at the boundaries of the dark zones can be created, so that the dark zones in the background field or HD field are not or only slightly disturbing.
In einigen Ausführungsbeispielen wird die Scheinwerfervorrichtung so angesteuert, dass das HD-Feld einen graduellen Helligkeitsübergang, insbesondere ein von einem Azimutwinkel abhängiges Dimm-Profil, in wenigstens einem Randbereich aufweist, wobei der Helligkeitsgradient und/oder die Form des Randbereichs gleichbleibt und/oder sich abhängig von der Objektposition adaptiv ändert. Durch den graduellen Helligkeitsübergang bzw. durch das Dimm-Profil des HD-Felds kann gewährleistet werden, dass der Übergang zwischen dem HD-Feld und dem Hintergrundfeld unabhängig von Objektposition bzw. Objektwinkel abgestimmt ist, und zwar unabhängig davon, welche Auflösung die Hintergrund Matrix besitzt. Durch das adaptive Anpassen des Helligkeitsgradienten bzw. der Form des HD-Felds kann, insbesondere als optionale Zusatz-Feature, das Erscheinungsbild zusätzlich verbessern. In some exemplary embodiments, the headlight device is controlled in such a way that the HD field has a gradual brightness transition, in particular a dimming profile dependent on an azimuth angle, in at least one edge region, with the brightness gradient and/or the shape of the edge region remaining the same and/or dependent changes adaptively depending on the object position. The gradual brightness transition or the dimming profile of the HD field can ensure that the transition between the HD field and the background field is coordinated regardless of the object position or object angle, regardless of the resolution of the background matrix . By adaptively adjusting the brightness gradient or the shape of the HD field, especially as an optional additional feature, the appearance can be further improved.
Das Dimm-Niveau einzelner Segmente des Hintergrundfelds und/oder des HD-Felds kann wenigstens teilweise basierend auf einer relativen, insbesondere von der Scheinwerferperspektive betrachtet seitlichen, Geschwindigkeit eines durch die Sensorik erfassten Objekts eingestellt werden. Durch die Berücksichtigung der relativen Geschwindigkeit, insbesondere der Winkelgeschwindigkeit, von erfassten Objekten, kann die wenigstens eine Dunkelzone vorausschauend eingestellt werden, so dass etwaigen Latenzzeiten der Scheinwerfervorrichtung Rechnung getragen werden kann. The dimming level of individual segments of the background field and / or the HD field can be at least partially based on a relative, in particular of the Headlight perspective viewed from the side, the speed of an object detected by the sensors can be adjusted. By taking into account the relative speed, in particular the angular speed, of detected objects, the at least one dark zone can be adjusted in advance, so that any latency times of the headlight device can be taken into account.
Die wenigstens eine Dunkelzone kann um wenigstens einen Korrekturfaktor zeitlich und/oder räumlich versetzt werden. Insbesondere kann das Auswerten Ermitteln einer oder mehrerer Korrekturmaßnahmen zum Anpassen der einen oder mehreren Dunkelzonen umfassen, wobei das Ermitteln der Korrekturmaßnahmen wenigstens teilweise basiert auf der Winkelgeschwindigkeit und/oder zeitlichen Latenz der verwendeten Scheinwerfervorrichtung erfolgen kann. Durch die zeitliche bzw. räumliche Versetzung bzw. Winkelvorhalt der Dunkelzonen mit dem Korrekturfaktor können etwaige störende Auswirkungen der Latenz und der Winkelgeschwindigkeit der auszublendenden Objekte wenigstens teilweise kompensiert werden. The at least one dark zone can be offset temporally and/or spatially by at least one correction factor. In particular, the evaluation can include determining one or more corrective measures for adapting the one or more dark zones, wherein the corrective measures can be determined at least partially based on the angular velocity and/or temporal latency of the headlight device used. Any disruptive effects of the latency and the angular velocity of the objects to be hidden can be at least partially compensated for by the temporal or spatial offset or angular retention of the dark zones with the correction factor.
In einigen Ausführungsbeispielen wird die wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds mit einer zeitlichen Korrektur erzeugt, wobei die wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds mit einer zeitlich-räumlichen Korrektur erzeugt wird. Insbesondere kann aufgrund der hohen räumlichen Auflösung der HD-Felds auf einen Dunkelzonenvorhalt für das HD-Feld verzichtet werden, wodurch die Rechenleistung reduziert bzw. die Auswerteeinheit entlastet werden kann. In some embodiments, the at least one dark zone of the HD field is generated with a temporal correction, wherein the at least one dark zone of the background field is generated with a temporal-spatial correction. In particular, due to the high spatial resolution of the HD field, a dark zone provision for the HD field can be dispensed with, which reduces the computing power and relieves the load on the evaluation unit.
Nach einem zweiten Aspekt wird ein System umfassend eine Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfelds vorgeschlagen. Die Scheinwerfervorrichtung ist dazu ausgebildet, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundfeld und mit einem segmentierten HD-Licht ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld auszuleuchten. Insbesondere kann die Scheinwerfervorrichtung einen linken und einen rechten Scheinwerfer umfassen, welche jeweils als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet sind und jeweils eine Hintergrundmatrix und eine HD- (High-Defi- nition) Matrix umfassen. Die Matrixscheinwerfer können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten steuerbaren Lichtquellen sowie eine Optik aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, dass durch die steuerbaren Lichtquellen erzeugte Licht zu einem segmentierten Scheinwerferlicht zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen der Scheinwerfer können insbesondere als steuerbare Lichtquellen einer Hintergrundmatrix bzw. eines Hintergrundmatrix-Moduls und einer HD-Matrix bzw. eines HD-Matrix-Moduls ausgebildet sein. According to a second aspect, a system comprising a headlight device of a vehicle for illuminating a headlight projection field is proposed. The headlight device is designed to illuminate a background field with a segmented background light and to illuminate an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light. In particular, the headlight device can include a left and a right headlight, each of which is designed as a matrix headlight for generating a segmented headlight and each includes a background matrix and an HD (high-definition) matrix. The matrix headlights can in particular each have a number of controllable light sources arranged in a matrix-like manner and optics which are designed to form the light generated by the controllable light sources into a segmented headlight light. The controllable light sources of the Headlights can in particular be designed as controllable light sources of a background matrix or a background matrix module and an HD matrix or an HD matrix module.
Das System umfasst eine Sensorik zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Die Sensorik kann insbesondre eine oder mehrere an bzw. in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen der Fahrzeugumgebung umfassen. The system includes sensors for detecting a vehicle's surroundings in order to detect road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights. The sensor system can in particular include one or more cameras arranged on or in the vehicle for detecting the vehicle surroundings.
Das System umfasst auch eine Auswerteeinheit zum Auswerten von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Orten bzw. Lokalisieren von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten und zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten. Das Orten von Objekten kann insbesondere Bestimmen einer Position und/oder Größe von Objekten in einem an dem Fahrzeug fixierten Bezugssystem umfassen. Die Ermittlung von Schattengrenzen kann insbesondere basierend auf Ergebnissen des Ortens von Objekt erfolgen, so dass sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekte mittels der Dunkelzonen entblendet werden können. Das Auswerten kann insbesondere in einer Auswerteeinheit erfolgen. Die Auswerteeinheit kann insbesondere als Teil der Sensorik bzw. Kamera, als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem Fahrzeugsteuergerät implementiert sein. The system also includes an evaluation unit for evaluating sensor data generated by the sensor system for locating or locating objects that can be identified as road users and for determining object location-dependent shadow boundaries of one or more dark zones in the headlight projection field for reducing the glare of detected objects. Locating objects can in particular include determining a position and/or size of objects in a reference system fixed to the vehicle. The determination of shadow boundaries can be carried out in particular based on the results of locating objects, so that objects located between the shadow boundaries can be masked using the dark zones. The evaluation can take place in particular in an evaluation unit. The evaluation unit can in particular be designed as part of the sensor system or camera, as a separate unit and/or as part of a vehicle control unit or implemented in the vehicle control unit.
Das System umfasst auch eine Steuereinheit zum Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten durch das Scheinwerferlicht. Das Erzeugen von Dunkelzonen kann insbesondere durch Abdunkeln von einzelnen Segmenten des Hintergrundfelds und des HD-Felds erfolgen, so dass ein sich in dem Scheinwerferprojektionsfeld befindendes Objekt, welches ein Verkehrsteilnehmer sein kann, nicht geblendet wird. Durch das Erzeugen von Dunkelzonen in dem Hintergrundfeld und in dem HD-Lichtfeld können insbesondere bestimmte Bereiche in dem Hintergrundlichtfeld und in dem HD-Lichtfeld in Abhängigkeit von Objektposition gezielt ausgespart werden, damit erfasste Objekte, insbesondere Verkehrsteilnehmer, durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet werden. Je nach Position und Größe von erfassten Objekten können somit unterschiedlich große Dunkelzonen an unterschiedlichen Positionen in dem Scheinwerferprojektionsfeld erzeugt werden. Bei einer solchen ortsabhängigen Steuerung der Scheinwerfervorrichtung, insbesondere im Unterschied zu einer zeitlich bestimmten Steuerung, hängt die Position bzw. die Größe von Dunkelzonen von jeweils aktueller Position bzw. Größe von der Blendgefahr ausgesetzten Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern, was ein sicheres Entblenden von Objekten bzw. Verkehrsteilnehmern ermöglicht. Aufgrund der ortsabhängigen Steuerung können insbesondere etwaige bei einer zeitlich bestimmten Dunkelzonendynamik auftretende Störungen vermieden werden. The system also includes a control unit for controlling the headlight device to generate at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field based on the determined shadow boundaries in order to avoid dazzling of objects located between the shadow boundaries by the headlight light. Dark zones can be created in particular by darkening individual segments of the background field and the HD field, so that an object located in the headlight projection field, which may be a road user, is not blinded. By creating dark zones in the background field and in the HD light field, in particular certain areas in the background light field and in the HD light field can be specifically left out depending on the object position, so that detected objects, in particular road users, are not blinded by the headlights. Depending on the position and size of detected objects, dark zones of different sizes can be created at different positions in the headlight projection field. With such a location-dependent control of the headlight device, in particular in contrast to a time-determined control, the position or the size of dark zones depends on the current position or size of objects or road users exposed to the risk of glare, which ensures safe glare reduction of objects or road users. possible for road users. Due to the location-dependent control, any disturbances that occur in dark zone dynamics that are determined over time can be avoided.
Nach einem dritten Aspekt wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, in welchem ein System gemäß dem zweiten Aspekt implementiert ist. Das Fahrzeug zeichnet sich durch eine hohe Scheinwerfer-Performance und eine sichere Entblendung von Verkehrsteilnehmern aus. According to a third aspect, a vehicle is proposed in which a system according to the second aspect is implemented. The vehicle is characterized by high headlight performance and reliable glare protection for road users.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet. The invention will now be explained in more detail with reference to the attached figures. The same reference numbers are used in the figures for parts that are the same or have the same effect.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagram eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel, 1 shows a schematic block diagram of a system according to an exemplary embodiment,
Fig. 2 zeigt schematisch ein Scheinwerferprojektionsfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel, 2 shows schematically a headlight projection field according to an exemplary embodiment,
Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, 3 shows a schematic section of the headlight device according to an exemplary embodiment,
Fig. 4 zeigt schematisch eine Sequenz von Ausschnitten aus dem Hintergrundfeld einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und 4 shows schematically a sequence of sections from the background field of a headlight device according to an exemplary embodiment, and
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. 5 shows a flowchart of a method for controlling a headlight device of a vehicle according to an exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagram eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 1 umfasst eine Sensorik 2 bzw. Fahrzeug-Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Fahr- bzw. Verkehrssituation. Die Sensorik 2 kann dazu ausgebildet sein, die aktuelle Fahrsituation im Hinblick auf Blendung von Verkehrsteilnehmern durch die Fahrzeugscheinwerfer zu erfassen. Die Sensorik 2 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Präsenz und/oder Position von Verkehrsteilnehmern, insbesondere innerhalb eines Scheinwerferprojektionsfeldes, zu erfassen, um die erfassten Verkehrsteilnehmer durch lokales Herunterdimmen bzw. Abdunkeln des Scheinwerferlichts gezielt entblenden zu können. 1 shows a schematic block diagram of a system according to an exemplary embodiment. The system 1 includes a sensor system 2 or vehicle sensor system for detecting a current driving or traffic situation. The sensor system 2 can be designed to to record the current driving situation with regard to the glare of road users caused by the vehicle headlights. The sensor system 2 can in particular be designed to detect the presence and/or position of road users, in particular within a headlight projection field, in order to be able to specifically blind the detected road users by locally dimming down or darkening the headlights.
Die Sensorik 2 kann insbesondere eine oder mehrere an bzw. in dem Fahrzeug angeordnete Kameras zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung und zum Erzeugen einer Reihe von Kameraaufnahmen umfassen. Die Sensorik 2 kann ferner eine oder mehrere Abstandsmesssensoren, insbesondere Radar- und/oder Lidar-sensoren, zum Erfassen einer oder mehrerer Abstände, insbesondere zwischen dem Fahrzeug und anderen Verkehrsteilnehmern umfassen. Insbesondere ist die Sensorik 2 dazu ausgebildet, als Verkehrsteilnehmer identifizierbare Objekte, wie vorausfahrende und/oder entgegenfahrende Fahrzeuge und/oder Fußgänger und ihre Grenzen bzw. Objektgrenzen zu erfassen, welche sich in dem Projektionsfeld der Scheinwerfervorrichtung befinden oder im Begriff sind, in das Scheinwerferprojektionsfeld einzutreten. The sensor system 2 can in particular include one or more cameras arranged on or in the vehicle for detecting a vehicle environment and for generating a series of camera recordings. The sensor system 2 can further include one or more distance measuring sensors, in particular radar and/or lidar sensors, for detecting one or more distances, in particular between the vehicle and other road users. In particular, the sensor system 2 is designed to detect objects identifiable as road users, such as vehicles in front and/or oncoming traffic and/or pedestrians, and their boundaries or object boundaries, which are located in the projection field of the headlight device or are about to enter the headlight projection field .
Das System 1 umfasst ferner eine Auswerteeinheit 3, eine Steuereinheit 4 bzw. ein zentrales Steuergerät und eine Scheinwerfervorrichtung 5. Die Auswerteeinheit 3 ist, dazu ausgebildet, durch die Sensorik 2 erzeugten Sensordaten zum Ermitteln von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten in der Fahrzeugumgebung, insbesondere im Wesentlichen innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds, auszuwerten. Die Auswerteeinheit 3 kann insbesondere eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der Sensorik 2 und mit der Steuereinheit 4, einen Prozessor, und eine Speichereinheit zum Speichern von Sensordaten sowie von maschinenlesbaren Anweisungen für den Prozessor umfassen. Die Auswerteeinheit 3 und/oder die Steuereinheit 4 können insbesondere als eine separate Einheit und/oder als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ausgebildet bzw. in dem Fahrzeuggerät implementiert sein. The system 1 further comprises an evaluation unit 3, a control unit 4 or a central control device and a headlight device 5. The evaluation unit 3 is designed to detect sensor data generated by the sensor system 2 for determining objects in the vehicle environment that can be identified as road users, in particular essentially within the headlight projection field. The evaluation unit 3 can in particular include an interface for communication with the sensor system 2 and with the control unit 4, a processor, and a storage unit for storing sensor data as well as machine-readable instructions for the processor. The evaluation unit 3 and/or the control unit 4 can in particular be designed as a separate unit and/or as part of a vehicle control device or implemented in the vehicle device.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Scheinwerfervorrichtung 5 einen linken Scheinwerfer 6 und einen rechten Scheinwerfer 6'. Die Scheinwerfer 6 und 6' sind als Matrixscheinwerfer zum Erzeugen eines segmentierten Scheinwerferlichts ausgebildet und jeweils eine Hintergrundmatrix 7, 7' zum Ausleuchten eines Hintergrundfelds und eine HD- (High-Definition) Matrix 8, 8' zum Ausleuchten eines HD-Felds umfassen. Die Hintergrundmatrizen 7, 7' bzw. Hintergrund-Matrix-Module können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten, einzeln- und/oder clusterweise ansteuerbaren LEDs zum Erzeugen eines segmentierten steuerbaren Hintergrundlichts umfassen. Die HD-Matrizen 8, 8' bzw. HD-Matrix-Module können insbesondere jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten, einzeln- und/oder clusterweise ansteuerbaren LEDs zum Erzeugen eines segmentierten steuerbaren HD-Scheinwerferlichts umfassen. In the exemplary embodiment shown, the headlight device 5 comprises a left headlight 6 and a right headlight 6'. The headlights 6 and 6' are designed as matrix headlights for generating a segmented headlight light and each include a background matrix 7, 7' for illuminating a background field and an HD (high-definition) matrix 8, 8' for illuminating an HD field. The Background matrices 7, 7' or background matrix modules can in particular each comprise a number of LEDs arranged in a matrix-like manner that can be controlled individually and/or in clusters to generate a segmented, controllable background light. The HD matrices 8, 8' or HD matrix modules can in particular each comprise a number of LEDs arranged in a matrix-like manner that can be controlled individually and/or in clusters to generate a segmented, controllable HD headlight.
Die Auswerteeinheit 3 ist dazu ausgebildet, durch die Sensorik 2 erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten und zum Ermitteln von Schattengrenzen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten auszuwerten. Insbesondere kann die Auswerteeinheit 3 dazu ausgebildet sein, die Schattengrenzen bzw. Schattenbereiche anhand von durch die Sensorik 2 bzw. Fahrzeug-Kamera erfassten Objektgrenzen zu ermitteln bzw. berechnen und an die Steuereinheit 4 zu übermitteln. The evaluation unit 3 is designed to evaluate sensor data generated by the sensor system 2 to locate objects that can be identified as road users and to determine shadow boundaries of one or more dark zones in the headlight projection field in order to reduce the glare of detected objects. In particular, the evaluation unit 3 can be designed to determine or calculate the shadow boundaries or shadow areas based on object boundaries detected by the sensor system 2 or vehicle camera and to transmit them to the control unit 4.
Die Steuereinheit 4 ist dazu ausgebildet, die Scheinwerfervorrichtung 5 basierend auf den ermittelten Schattengrenzen zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds anzusteuern. Die durch die Sensorik 3 erfassten Objekte innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds können somit entblendet werden. The control unit 4 is designed to control the headlight device 5 based on the determined shadow boundaries to generate at least one dark zone of the background field and at least one dark zone of the HD field. The objects detected by the sensor system 3 within the headlight projection field can thus be reduced in glare.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Scheinwerferprojektionsfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Scheinwerferprojektionsfeld 10 ist in Fig. 2 aus der Scheinwerferperspektive betrachtet dargestellt und kann beispielsweise mittels einer Scheinwerfervorrichtung 5 gemäß Fig. 1 ausgeleuchtet werden. Das Scheinwerferprojektionsfeld 10 umfasst ein größeres Hintergrundfeld 11 und ein kleineres HD-Feld 12, wobei das HD-Feld 12 in einem Zentralbereich des Scheinwerferprojektionsfelds 10 angeordnet ist. Fig. 2 shows schematically a headlight projection field according to an exemplary embodiment. The headlight projection field 10 is shown in FIG. 2 viewed from the headlight perspective and can be illuminated, for example, by means of a headlight device 5 according to FIG. 1. The headlight projection field 10 includes a larger background field 11 and a smaller HD field 12, the HD field 12 being arranged in a central area of the headlight projection field 10.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das HD-Feld 12 im Wesentlichen vollständig durch das Hintergrundfeld 11 erfasst. Das Hintergrundfeld 11 wird mit einem segmentierten Hintergrundlicht ausgeleuchtet und kann segmentweise abgedunkelt bzw. deaktiviert und/oder heruntergedimmt werden. Das HD-Feld 12 wird mit einem segmentierten HD- Licht ausgeleuchtet und kann segmentweise abgedunkelt bzw. abgeschaltet und/oder gedimmt werden. Das HD-Licht bzw. das HD-Feld 12 weist eine im Vergleich zu dem Hintergrundlicht bzw. Hintergrundfeld 11 feinere Segmentierung bzw. höhere Auflösung mit 20000 oder mehr Pixel und mit einer Pixel-Größe von ungefähr 0,1° auf. Je nach verwendeter Technologie kann die Auflösung des HD-Felds auch höher oder niedriger sein. Der Einfachheit halber werden Segmente des Hintergrundfelds 11 und des HD-Felds 12 in Fig. 2 nicht gezeigt. Das Hintergrundfeld 11 kann mehrere, beispielsweise 20 oder mehr, in einer oder mehreren horizontalen Reihen angeordnete, Segmente umfassen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Hintergrundfeld 11 über einen horizontalen Winkelbereich von -20° bis +20°. Das HD-Feld 12 erstreckt sich über einen horizontalen Winkelbereich von -12° bis +12°. Aufgrund der verhältnismäßig niedrigen Auflösung des Hintergrundfelds 11 wird die HD-Funktionalität der Scheinwerfervorrichtung im Wesentlichen auf das HD-Feld 12 beschränkt. Somit stellt die Scheinwerfervorrichtung 5 eine günstige Hybridlösung dar, welche ein hochaufgelöstes HD-Licht für HD-Funktionalität in einem Zentralbereich mit einem grobaufgelösten Hintergrundbeleuchtung im Fernlichtbereich vereint. Wird ein Schattenbereich für ein zu entblendendes Objekt beispielsweise in dem Zentralbereich des Scheinwerferprojektionsfeld 10 gebildet, so werden Segmente aus der Hintergrundmatrix bzw. in dem Hintergrundfeld und aus der HD-Matrix bzw. in dem HD-Feld deaktiviert. Aufgrund der höheren Auflösung der HD-Matrix liegt dabei die Schattenkante des HD-Bereichs meist dichter an dem Objekt und ermöglicht eine bessere Ausleuchtung des Umfeldes im Vergleich zu dem Hintergrundfeld oder Standard-Matrix- Systemen mit moderater bzw. niedriger Auflösung. In the exemplary embodiment shown, the HD field 12 is essentially completely captured by the background field 11. The background field 11 is illuminated with a segmented background light and can be darkened or deactivated and/or dimmed down in segments. The HD field 12 is illuminated with a segmented HD light and can be darkened or switched off and/or dimmed in segments. The HD light or the HD field 12 has a finer segmentation or higher resolution compared to the background light or background field 11 20,000 or more pixels and with a pixel size of approximately 0.1°. Depending on the technology used, the resolution of the HD field can also be higher or lower. For simplicity, segments of the background field 11 and the HD field 12 are not shown in FIG. 2. The background field 11 may comprise several, for example 20 or more, segments arranged in one or more horizontal rows. In the exemplary embodiment shown, the background field 11 extends over a horizontal angular range of -20° to +20°. The HD field 12 extends over a horizontal angular range of -12° to +12°. Due to the relatively low resolution of the background field 11, the HD functionality of the headlight device is essentially limited to the HD field 12. The headlight device 5 thus represents a favorable hybrid solution that combines high-resolution HD light for HD functionality in a central area with coarse-resolution background lighting in the high beam area. If a shadow area for an object to be masked is formed, for example in the central area of the headlight projection field 10, segments from the background matrix or in the background field and from the HD matrix or in the HD field are deactivated. Due to the higher resolution of the HD matrix, the shadow edge of the HD area is usually closer to the object and enables better illumination of the surrounding area compared to the background field or standard matrix systems with moderate or low resolution.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus dem Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. In dem schematischen Ausschnitt der Fig. 3 sind sechs Segmente 13 aus einer Reihe von Segmenten des Hintergrundfeld 11 sowie ein HD-Feld 12 gezeigt. Die Segmente 13 sind jeweils mit einem Prozentwert versehen, welche ein aktuelles Dimm-Niveau des jeweiligen Segments 13 anzeigt. Fig. 3 zeigt schematisch auch ein Objekt 14, welches sich innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds 10 befindet und sich nach links bewegt, was durch einen breiten, nach links gerichteten, Pfeil verdeutlicht wird. Das Objekt 14 kann insbesondere durch die Sensorik 2 erfasst werden und die Scheinwerfervorrichtung 5 kann mittels der Steuereinheit 4 so angesteuert werden, dass das erfasste Objekt 14 durch das Scheinwerferlicht nicht geblendet wird. Fig. 3 shows a schematic section of the headlight device according to an exemplary embodiment. In the schematic section of FIG. 3, six segments 13 from a series of segments of the background field 11 and an HD field 12 are shown. The segments 13 are each provided with a percentage value, which indicates a current dimming level of the respective segment 13. 3 also shows schematically an object 14 which is located within the headlight projection field 10 and moves to the left, which is illustrated by a wide arrow pointing to the left. The object 14 can in particular be detected by the sensor system 2 and the headlight device 5 can be controlled by means of the control unit 4 so that the detected object 14 is not blinded by the headlight light.
Die angezeigten Dimm-Niveaus stellen eine Momentaufnahme dar. In der gezeigten aktuellen Einstellung der Scheinwerfervorrichtung wird das linke Segment 13 mit einer maximalen bzw. 100%igen Helligkeit ausgeleuchtet. Die rechten vier Segmente 13 sind komplett abgeschaltet bzw. auf 0 % heruntergedimmt und das zweite Segment 13 wird teilweise (auf 60 %) heruntergedimmt. Durch das teilweise Dimmen der Segmente 13 in der Nähe des erfassten Objekts 14 kann der Hell-Dunkel-Kontrast an den Grenzen der Dunkelzonen und eine dadurch verursachte Irritation des Fahrers vermindert werden. The dimming levels displayed represent a snapshot. In the current setting of the headlight device shown, the left segment 13 is illuminated with a maximum or 100% brightness. The right four segments 13 are completely switched off or dimmed down to 0% and the second segment 13 is partially dimmed down (to 60%). By partially dimming the segments 13 in the vicinity of the detected object 14, the light-dark contrast at the boundaries of the dark zones and the resulting irritation to the driver can be reduced.
Bei der Berechnung des einzustellenden Dimm-Niveaus einzelner Segmente 13 kann sowohl die aktuelle Position als auch die aktuelle Geschwindigkeit des auszublendenden Objekts 14 herangezogen werden. Insbesondere werden die anhand der Objektgrenzen ermittelten Schattengrenzen um einen dynamischen Offset 15 bzw. Offset-Winkel in die Bewegungsrichtung versetzt. Bewegt sich beispielsweise das Objekt 14 schneller nach links, so vergrößert sich der Offset 15 entsprechend, so dass das Herabdimmen bei weiter links liegenden Segmenten 13 einsetzt. Die Schattenbereiche können unter Berücksichtigung der System-Latenzen dimensioniert werden. Insbesondere können die Schattenbereiche so dimensioniert werden, dass der erforderlichen Zeit, um Informationen über ein reelles Objekt von der Kamera über den Berechnungsalgorithmus bis hin zu den Scheinwerfern zu übermitteln, Rechnung getragen wird. Diese Latenzzeit kann über den Offset 15 bzw. Dynamic-Offset abgefangen werden. Bei einer traditionalen zeitlichen Steuerung über Dimmzeiten kann ein weiterer Offset-Anteil 16 benötigt werden, um den Intensitätswert von 0 % zu gewährleisten, bevor sich das zu entblendende Objekt in den Ausleuchtungsbereich des betroffenen Segments bewegt. Je länger die Dimmzeit ist, desto größer ist dieser zusätzlicher Offset-Anteil 16. Der Vorgabewert bzw. Vorhalt der Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und HD-Matrix können abhängig von Dimmzeiten voneinander abweichen. Die visuellen Auswirkungen dieser Abweichung kann durch die objektortsabhängige Steuerung, wenn die Dimm-Niveaus einzelner Segmente basierend auf einer aktuellen Position des Objekts ermittelt werden, reduziert werden. Das Dimm- Niveau einzelner Segmente 13 hängt dabei von dem jeweiligen Abstand zu den um den Offset 15 versetzten Schattengrenzen ab. In einigen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich zu der aktuellen Objektposition bzw. Objektgrenzen auch eine aktuelle Geschwindigkeit von erfassten Objekten herangezogen, was eine vorausschauende Steuerung der Scheinwerfervorrichtung ermöglicht. Durch den Wegfall der zeitlichen Dimmung entfällt der damit zusammenhängende dynamische Offset-Anteil 16, der durch die Dauer der Dimmphase verursacht wird. Der Vorgabewert bzw. der horizontale Vorgabewinkel ist somit für die Hintergrundmatrix und für die HD- Matrix im Wesentlichen gleich. When calculating the dimming level of individual segments 13 to be set, both the current position and the current speed of the object 14 to be hidden can be used. In particular, the shadow boundaries determined based on the object boundaries are offset in the direction of movement by a dynamic offset 15 or offset angle. For example, if the object 14 moves faster to the left, the offset 15 increases accordingly, so that the dimming down begins with segments 13 further to the left. The shadow areas can be dimensioned taking the system latencies into account. In particular, the shadow areas can be dimensioned in such a way that the time required to transmit information about a real object from the camera via the calculation algorithm to the headlights is taken into account. This latency can be intercepted using offset 15 or dynamic offset. With a traditional time control via dimming times, a further offset component 16 may be required to ensure the intensity value of 0% before the object to be glare-free moves into the illumination area of the affected segment. The longer the dimming time, the larger this additional offset component 16 is. The default value or reserve of the shadow boundaries of the background matrix and HD matrix can differ depending on the dimming times. The visual impact of this deviation can be reduced by object location-dependent control when the dimming levels of individual segments are determined based on a current position of the object. The dimming level of individual segments 13 depends on the respective distance to the shadow boundaries offset by the offset 15. In some exemplary embodiments, in addition to the current object position or object boundaries, a current speed of detected objects is also used, which enables predictive control of the headlight device. By eliminating temporal dimming, the associated dynamic offset component 16, which is caused by the duration of the dimming phase, is eliminated. The default value or the horizontal default angle is therefore essentially the same for the background matrix and for the HD matrix.
In einigen Ausführungsformen weist das HD-Feld einen graduellen Helligkeitsübergang bzw. ein Dimm-Profil in Randbereichen auf, wie in Fig. 3 anhand einer Abhängigkeit einer Segment-Intensität von dem Horizontalwinkel a qualitativ gezeigt ist. Wegen der hohen Auflösung bzw. Winkel-Auflösung des HD-Felds 12 werden einzelne Segmente innerhalb des HD-Felds nicht dargestellt. Die Intensität bzw. Helligkeit des HD-Felds 12 fügt sich somit weitgehend stufenlos und harmonisch in das Hintergrundfeld 11. Durch das Glätten der Helligkeitsübergänge innerhalb des HD-Felds 12 können somit die Hell-Dunkel-Über- gänge an der Grenze zwischen des HD-Felds 12 weiter geglättet und das Erscheinungsbild des Scheinwerferprojektionsfelds 10 insgesamt verbessert werden. In some embodiments, the HD field has a gradual brightness transition or a dimming profile in edge areas, as in FIG. 3 based on a dependency of a Segment intensity from the horizontal angle a is shown qualitatively. Because of the high resolution or angular resolution of the HD field 12, individual segments within the HD field are not displayed. The intensity or brightness of the HD field 12 thus fits largely continuously and harmoniously into the background field 11. By smoothing the brightness transitions within the HD field 12, the light-dark transitions at the border between the HD field Field 12 can be further smoothed and the overall appearance of the headlight projection field 10 can be improved.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Sequenz von Ausschnitten aus dem Hintergrundfeld einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere zeigt Fig. 4 eine Reihe mit 13 Segmenten 13 des Hintergrundfelds 11 zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Die gezeigte Sequenz soll insbesondere das dynamische Dimm-Verhalten der Segmente 13 des Hintergrundfelds 11 , wenn ein sich innerhalb des Scheinwerferprojektionsfelds bewegendes Objekt bzw. Verkehrsteilnehmer erfasst wird. Die in den Segmenten 13 angegebenen Prozentwerte sollen jeweils aktuelles Dimm-Niveau von den Segmenten zu vier unterschiedlichen Zeitpunkten verdeutlichen. Fig. 4 zeigt zudem schematisch anhand der Position des erfassten Objekts bzw. der Objektgrenzen ermittelten Schattengrenzen 17 bzw. Schattenbereichs in Form eines Rahmens. 4 shows schematically a sequence of sections from the background field of a headlight device according to an exemplary embodiment. In particular, FIG. 4 shows a row with 13 segments 13 of the background field 11 at different times. The sequence shown is intended in particular to show the dynamic dimming behavior of the segments 13 of the background field 11 when an object or road user moving within the headlight projection field is detected. The percentage values given in segments 13 are intended to illustrate the current dimming level of the segments at four different times. 4 also shows schematically the shadow boundaries 17 or shadow area determined based on the position of the detected object or the object boundaries in the form of a frame.
Zu einem Zeitpunkt T befindet sich das durch die Schattengrenzen 17 definierte Intervall in einem mittleren Bereich der Segmentreihe und bewegt sich nach links, wie durch den linksgerichteten Pfeil angedeutet. Innerhalb des Intervalls sind alle Segmente 13 abgeschaltet bzw. auf 0 % heruntergedimmt. Auch die an den Schattengrenzen unmittelbar benachbarten Segmente 13 sind abgeschaltet. Die restlichen Segmente 13 sind hingegen auf Maximalintensität eingestellt. At a time T, the interval defined by the shadow boundaries 17 is in a central region of the segment row and moves to the left, as indicated by the left-pointing arrow. Within the interval, all segments 13 are switched off or dimmed down to 0%. The segments 13 immediately adjacent to the shadow boundaries are also switched off. The remaining segments 13, however, are set to maximum intensity.
Zu einem darauffolgenden Zeitpunkt T+1 haben sich die Schattengrenzen 17 nach links verschoben. Dabei hat sich die Dimm-Niveau-Verteilung von Segmenten innerhalb der Schattengrenzen 17 nicht geändert. Außerhalb der Schattengrenzen 17 hingegen hat sich das Dimm-Niveau bei den zu Schattengrenzen 17 nächstbenachbarten Segmenten 13 geändert. Insbesondere wurde die Helligkeit des vor den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 70 % herabgesetzt, während die Helligkeit des hinter den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 30 % erhöht wurde. Zu einem späteren Zeitpunkt T+2 hat sich die Dimm-Niveau-Verteilung der Segmente 13 des Hintergrundfelds 11 weiter verändert. Dabei wurde die Helligkeit des vor den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 30 % herabgesetzt, während die Helligkeit des hinter den Schattengrenzen 17 liegenden nächstbenachbarten Segments 13 auf 70 % erhöht wurde. At a subsequent time T+1, the shadow boundaries 17 have shifted to the left. The dimming level distribution of segments within the shadow boundaries 17 has not changed. Outside the shadow boundaries 17, however, the dimming level has changed in the segments 13 closest to the shadow boundaries 17. In particular, the brightness of the next neighboring segment 13 lying in front of the shadow boundaries 17 was reduced to 70%, while the brightness of the next neighboring segment 13 lying behind the shadow boundaries 17 was increased to 30%. At a later time T+2, the dimming level distribution of the segments 13 of the background field 11 has changed further. The brightness of the next neighboring segment 13 lying in front of the shadow boundaries 17 was reduced to 30%, while the brightness of the next neighboring segment 13 lying behind the shadow boundaries 17 was increased to 70%.
Dieses Verhaltensmuster setzt sich fort, so dass zu einem späteren Zeitpunkt T+3, die Dimm-Niveau-Verteilung der Segmente 13 im Wesentlichen der früheren Dimm-Niveau- Verteilung bei dem Zeitpunkt ? entspricht, wobei sich die Dimm-Niveau-Verteilung insgesamt um ein Segment nach links bzw. in die Bewegungsrichtung des Objekts 14 bzw. der Schattengrenzen 17 verschoben hat. This behavior pattern continues so that at a later time T+3, the dimming level distribution of the segments 13 essentially corresponds to the earlier dimming level distribution at the time ? corresponds, whereby the dimming level distribution has shifted overall by one segment to the left or in the direction of movement of the object 14 or the shadow boundaries 17.
Somit wird zu jedem der Zeitpunkte von T bis T+3 das Intervall innerhalb der Schattengrenzen 17 vollständig abgedunkelt bzw. auf Null heruntergedimmt, so dass die sich darin befindenden Objekte bzw. Verkehrsteilnehmer keinen direkten Einfall des Hintergrundlichts erfahren. Die unmittelbar an den Schattengrenzen 17 liegenden bzw. benachbarten Segmente 13 werden ebenfalls vollständig abgedunkelt. Durch das Abdunkeln von an den Schattengrenzen 17 liegenden bzw. benachbarten Segmenten 13 können Objekte 14 innerhalb der Schattengrenzen sicher entblendet werden. Bei kleineren Objektbewegungen werden größere Segmente nicht direkt auf einen Prozentwert von 0 % geschaltet, sondern fließend bzw. sanft mit der Objektbewegung adaptiert. Somit können durch abruptes Umschalten von Segmenten verursachten Irritationen vermieden werden. Das graduelle Dimmen von Segmenten 13 des Hintergrundfelds außerhalb der Schattengrenzen 17, insbesondere bei nächstbenachbarten Segmenten 13 kann bewirken, dass der Fahrzeugfahrer durch Hell-Dunkel-Übergänge an den Grenzen der Dunkelzonen nicht irritiert wird. Thus, at each of the times from T to T+3, the interval within the shadow boundaries 17 is completely darkened or dimmed down to zero, so that the objects or road users located therein do not experience any direct incidence of the background light. The segments 13 lying directly on the shadow boundaries 17 or neighboring ones are also completely darkened. By darkening segments 13 lying on or adjacent to the shadow boundaries 17, objects 14 within the shadow boundaries can be reliably reduced in glare. For smaller object movements, larger segments are not switched directly to a percentage value of 0%, but are adapted smoothly or gently with the object movement. This means that irritation caused by abrupt switching of segments can be avoided. The gradual dimming of segments 13 of the background field outside the shadow boundaries 17, especially in the closest adjacent segments 13, can ensure that the vehicle driver is not irritated by light-dark transitions at the boundaries of the dark zones.
Somit wird, insbesondere anstatt der traditionellen Dimmzeiten, eine objektortsabhängige Intensitätssteuerung vorgeschlagen. Bewegt sich beispielsweise der Schattenbereich wie in Fig. 4 gezeigt nach links, steuert die Position der linken Schattengrenze den Intensitätswert des nächsten Segments. Je näher die Position der linken Schattengrenze an die nächste Segmentgrenze gelangt, desto geringer wird Intensität bzw. Helligkeit des Segments. Bei Erreichen der Grenze ist der Vorgabewert bei 0 % angelangt. Dabei wird die Dimm-Niveau-Verteilung über die Segmentreihe hinweg durch die jeweils aktuelle Position der Schattengrenzen eindeutig bestimmt, wodurch die Ansteuerung der Scheinwerfervorrichtung 5 vereinfacht werden kann. Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug kann insbesondere ein System mit einer Scheinwerfervorrichtung gemäß Fig. 1 aufweisen. Die Scheinwerfervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, ein Hintergrundfeld mit einem segmentierten Hintergrundlicht und ein mit dem Hintergrundfeld wenigstens teilweise überlappendes HD- (High Definition) Feld mit einem segmentierten HD-Licht auszuleuchten. An object location-dependent intensity control is therefore proposed, in particular instead of the traditional dimming times. For example, if the shadow region moves to the left as shown in Figure 4, the position of the left shadow boundary controls the intensity value of the next segment. The closer the position of the left shadow boundary gets to the next segment boundary, the lower the intensity or brightness of the segment becomes. When the limit is reached, the default value has reached 0%. The dimming level distribution across the row of segments is clearly determined by the current position of the shadow boundaries, whereby the control of the headlight device 5 can be simplified. 5 shows a flowchart of a method for controlling a headlight device of a vehicle according to an exemplary embodiment. The vehicle can in particular have a system with a headlight device according to FIG. 1. The headlight device can be designed to illuminate a background field with a segmented background light and an HD (high definition) field that at least partially overlaps the background field with a segmented HD light.
Gemäß dem Verfahren 300 wird in einem Verfahrensschritt 400 eine Fahrzeugumgebung mittels einer Sensorik 2 insbesondere Fahrzeug-Kamera zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern erfasst. Die Informationen zur Objektposition, wie beispielsweise Entfernung, horizontaler bzw. vertikaler Winkel, Breite, können dabei über eine Schnittstelle an die Steuereinheit 4, insbesondere an zentrales Steuergerät, übermittelt werden. According to the method 300, in a method step 400, a vehicle environment is detected by means of a sensor system 2, in particular a vehicle camera, for detecting road users who are exposed to the risk of being blinded by the headlights. The information about the object position, such as distance, horizontal or vertical angle, width, can be transmitted via an interface to the control unit 4, in particular to the central control device.
In einem Verfahrensschritt 500 werden durch die Sensorik erzeugte Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten ausgewertet. Das Auswerten in dem Verfahrensschritt 500 kann insbesondere Ermitteln von Schattengrenzen bzw. Winkelwerte zur Bildung von Schattenbereichen einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld zum Entblenden von erfassten Objekten umfassen. Insbesondere können die Schattengrenzen für den rechten und linken Scheinwerfer basierend auf den Objektinformationen gebildet werden. In a method step 500, sensor data generated by the sensor system is evaluated to locate objects that can be identified as road users. The evaluation in the method step 500 can in particular include determining shadow boundaries or angle values to form shadow areas of one or more dark zones in the headlight projection field to reduce the glare of detected objects. In particular, the shadow boundaries for the right and left headlights can be formed based on the object information.
In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Erfassen der Fahrzeugumgebung Ermitteln von Objektgrenzen von erkannten Objekten, wobei das Ermitteln von Schattengrenzen in dem Verfahrensschritt 500 wenigstens teilweise auf den in dem Verfahrensschritt 400 ermittelten Objektgrenzen basiert. In some exemplary embodiments, detecting the vehicle environment includes determining object boundaries of detected objects, wherein the determining of shadow boundaries in method step 500 is based at least in part on the object boundaries determined in method step 400.
In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 600 wird die Scheinwerfervorrichtung 5 basierend auf den ermittelten Schattengrenzen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten angesteuert. Das Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung kann insbesondere Ansteuern der Hintergrundmatrix der Scheinwerfervorrichtung zum Abdunkeln einzelner Segmente des Hintergrundlichtfelds sowie Ansteuern der HD-Matrix zum Abdunkeln einer oder mehrerer Segmente des HD- Lichtfelds umfassen. In a subsequent method step 600, the headlight device 5 is controlled based on the determined shadow boundaries of at least one dark zone of the background field and/or at least one dark zone of the HD field in order to avoid glare from objects located between the shadow boundaries. The control of the headlight device can in particular control the background matrix of the headlight device to darken individual segments of the background light field and control the HD matrix to darken one or more segments of the HD light field.
Durch das graduelle Herunterdimmen von Segmenten des Hintergrundfelds 11 außerhalb der Schattengrenzen kann insbesondere erzielt werden, dass das Helligkeitsprofil geglättet wird, so dass der Hell-Dunkel-Kontrast an den Grenzen der Dunkelzonen nicht oder nur wenig störend auffällt. By gradually dimming down segments of the background field 11 outside the shadow boundaries, it can be achieved in particular that the brightness profile is smoothed so that the light-dark contrast at the boundaries of the dark zones is not noticeable or is only slightly disturbing.
In einigen Ausführungsbeispielen werden die Abdimmzeiten zwischen Hintergrund- und HD-Matrix angeglichen, weshalb beide den gleichen Winkelwert aufweisen und somit für eine genaue Ausführung nicht mehr getrennt behandelt werden müssen. Dadurch kann die Synchronisierung der Schattengrenzen zwischen Hintergrund- und HD-Matrix verbessert und unerwünschte Dynamik, wie das gegenseitige Überholen von Schattengrenzen verhindert werden. Insbesondere können verhältnismäßig günstige, niedriger aufgelöste Hintergrundmatrix-Module zum Einsatz kommen, ohne dabei merkliche Abstriche in Bezug auf das komfortable Schaltverhalten des Gesamtsystems machen zu müssen. Der Berechnungsalgorithmus zum Auswerten der Fahrzeug-Kamera-Daten und/oder Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung kann insbesondere ohne zusätzlichen Aufwand sowohl für die Hintergrund-Module als auch für die HD-Module zentral aus einem Steuergäret ausgeführt werden. Zudem können die Schattengrenzen der Hintergrundmatrix und der HD-Matrix den gleichen Vorgabewert bzw. -winkel haben, und müssen für eine genaue Ausführung nicht getrennt voneinander behandelt werden. In some embodiments, the dimming times between the background and HD matrix are equalized, which is why both have the same angle value and therefore no longer need to be treated separately for accurate execution. This can improve the synchronization of the shadow boundaries between the background and HD matrix and prevent unwanted dynamics such as shadow boundaries overtaking each other. In particular, relatively inexpensive, lower-resolution background matrix modules can be used without having to make noticeable compromises in terms of the comfortable switching behavior of the entire system. The calculation algorithm for evaluating the vehicle camera data and/or controlling the headlight device can, in particular, be carried out centrally from a control unit for both the background modules and the HD modules without additional effort. Additionally, the shadow boundaries of the background matrix and the HD matrix can have the same default value or angle and do not need to be treated separately for accurate execution.
Die vorgeschlagene objektortsabhängige Scheinwerfersteuerung kann mit einer standardisierten für Matrix-Technologien (mit und ohne überlagerten Lichtverteilungen) anwendbaren Schnittstellendefinition implementiert werden. Mit der hier beschriebenen Art der Intensitätssteuerung können kostengünstige Hintergrundmatrix-Lichtmodule mit einer reduzierten Anzahl an Pixeln zur Anwendung kommen, ohne dabei die Gesamtperformance der Scheinwerfervorrichtung merklich zu beeinträchtigen. Zudem kann das Schaltverhalten von überlagerten Systemen verbessert und der Buslast bei gleicher Anzahl an Schattenbereichen vermindert werden. The proposed object location-dependent headlight control can be implemented with a standardized interface definition applicable to matrix technologies (with and without superimposed light distributions). With the type of intensity control described here, inexpensive background matrix light modules with a reduced number of pixels can be used without noticeably affecting the overall performance of the headlight device. In addition, the switching behavior of higher-level systems can be improved and the bus load can be reduced with the same number of shadow areas.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen ge- macht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen. Außerdem können nach den hier beschriebenen Prinzipien auch mehrere Module bzw. mehrere Produkte miteinander verbunden werden, um weitere Funktionen zu erhalten. Although at least one exemplary embodiment has been shown in the foregoing description, various changes and modifications may be made. The embodiments mentioned are merely examples and are not intended to limit the scope, applicability or configuration of the present Limit disclosure in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a plan for implementing at least one exemplary embodiment, wherein numerous changes may be made in the function and arrangement of elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents to leave. In addition, several modules or several products can be connected to one another according to the principles described here in order to obtain additional functions.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
1 System 1 system
2 Sensorik 2 Sensors
3 Auswerteeinheit 3 evaluation unit
4 Steuereinheit 4 control unit
5 Scheinwerfervorrichtung5 headlight device
6, 6' Scheinwerfer 6, 6' headlights
7,7' Hintergrundmatrix 7.7' background matrix
8,8' HD-Matrix 8.8' HD matrix
10 Scheinwerferprojektionsfeld10 headlight projection field
11 Hintergrundfeld 11 background field
12 HD-Feld 12 HD field
13 Segment 13 segments
14 Objekt 14 object
15 Offset 15 offset
16 Offset-Anteil 16 offset portion
17 Schattengrenzen 17 shadow borders
300 Verfahren 300 procedures
400 Verfahrensschritt 400 procedural step
500 Verfahrensschritt 500 procedural step
600 Verfahrensschritt 600 procedural step

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Steuern einer Scheinwerfervorrichtung (5) eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfeldes (10), wobei die Scheinwerfervorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundfeld (11) und mit einem segmentierten HD-(High Definition) Licht ein mit dem Hintergrundfeld (11) wenigstens teilweise überlappendes HD-Feld (12) auszuleuchten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: 1. Method for controlling a headlight device (5) of a vehicle for illuminating a headlight projection field (10), the headlight device (5) being designed to provide a background field (11) with a segmented background light and with a segmented HD (high definition) light to illuminate an HD field (12) that at least partially overlaps the background field (11), the method comprising the following steps:
Erfassen (400) einer Fahrzeugumgebung mittels einer Sensorik (2) zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern, Detecting (400) a vehicle environment using a sensor system (2) to detect road users exposed to the risk of being blinded by the headlights,
- Auswerten (500) von durch die Sensorik (2) erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten (14) zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen (17) einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld (10) zum Entblenden von erfassten Objekten (14), und - Evaluating (500) sensor data generated by the sensor system (2) for locating objects (14) that can be identified as road users in order to determine object location-dependent shadow boundaries (17) of one or more dark zones in the headlight projection field (10) in order to reduce the glare of detected objects (14) , and
- Ansteuern (600) der Scheinwerfervorrichtung (5) zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds (11) und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds (12) basierend auf den ermittelten Schattengrenzen (17) zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen (17) befindenden Objekten (14) durch das Scheinwerferlicht. - Controlling (600) the headlight device (5) to generate at least one dark zone of the background field (11) and/or at least one dark zone of the HD field (12) based on the determined shadow boundaries (17) in order to avoid glare between the shadow boundaries (17) located objects (14) through the headlight.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Orten von Objekten (14) Ermitteln von Objektgrenzen von erkannten Objekten (14) umfasst, und wobei das Ermitteln von Schattengrenzen (17) wenigstens teilweise auf den ermittelten Objektgrenzen basiert. 2. The method according to claim 1, wherein locating objects (14) comprises determining object boundaries of recognized objects (14), and wherein determining shadow boundaries (17) is based at least partially on the determined object boundaries.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das HD-Feld (12) eine im Vergleich zu dem Hintergrundlichtfeld (11) feinere Segmentierung aufweist, und wobei die Scheinwerfervorrichtung (5) so angesteuert wird, dass wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds (11) wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds (12) im Wesentlichen umfasst. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the HD field (12) has a finer segmentation compared to the background light field (11), and wherein the headlight device (5) is controlled such that at least one dark zone of the background field (11) essentially comprises at least one dark zone of the HD field (12).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erzeugen der wenigstens einen Dunkelzone objektortsabhängiges Schalten und/oder objektortsabhängige Intensitätssteuerung einer oder mehrerer Segmente (13) des Hintergrundfelds an und/oder außerhalb der Schattengrenzen umfasst. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Scheinwerfervorrichtung so angesteuert wird, dass das HD-Feld einen Helligkeitsgradient in wenigstens einem Randbereichen aufweist, und wobei der Helligkeitsgradient und/oder die Form des Randbereichs gleichbleibt und/oder sich abhängig von der Objektposition adaptiv ändert. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Dimm-Niveau einzelner Segmente (13) des Hintergrundfelds (11) und/oder des HD-Felds (12) wenigstens teilweise basierend auf einer relativen Geschwindigkeit eines durch die Sensorik (2) erfassten Objekts eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Dunkelzone um wenigstens einen Korrekturfaktor (15, 16) zeitlich und/oder räumlich versetzt wird. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Dunkelzone des HD-Felds (12) mit einer zeitlichen Korrektur erzeugt wird, und wobei die wenigstens eine Dunkelzone des Hintergrundfelds (12) mit einer zeitlich-räumlichen Korrektur erzeugt wird. System, umfassend eine Scheinwerfervorrichtung (5) eines Fahrzeugs zum Ausleuchten eines Scheinwerferprojektionsfeldes (10), wobei die Scheinwerfervorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, mit einem segmentierten Hintergrundlicht ein Hintergrundfeld (11) und mit einem segmentierten HD-Licht ein mit dem Hintergrundfeld (11) wenigstens teilweise überlappendes HD-Feld (11) auszuleuchten, wobei das System (1) umfasst: eine Sensorik (2) zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung zum Erkennen von durch das Scheinwerferlicht einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern, eine Auswerteeinheit (3) zum Auswerten von durch die Sensorik (2) erzeugten Sensordaten zum Orten von als Verkehrsteilnehmer identifizierbaren Objekten (14) und zum Ermitteln von objektortsabhängigen Schattengrenzen (17) einer oder mehrerer Dunkelzonen in dem Scheinwerferprojektionsfeld (10) zum Ent- blenden von erfassten Objekten (14), und eine Steuereinheit (4) zum Ansteuern der Scheinwerfervorrichtung (5) zum Erzeugen wenigstens einer Dunkelzone des Hintergrundfelds (11) und/oder wenigstens einer Dunkelzone des HD-Felds (12) basierend auf den ermittelten Schattengrenzen (17) zur Vermeidung einer Blendung von sich zwischen den Schattengrenzen befindenden Objekten (14) durch das Scheinwerferlicht. Fahrzeug, wobei in dem Fahrzeug ein System (1) mit einer Scheinwerfervorrichtung (5) gemäß Anspruch 9 implementiert ist. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein generating the at least one dark zone involves object location-dependent switching and/or object location-dependent intensity control of one or more segments (13) of the background field at and/or outside the shadow boundaries. Method according to claim 4, wherein the headlight device is controlled such that the HD field has a brightness gradient in at least one edge region, and wherein the brightness gradient and/or the shape of the edge region remains the same and/or changes adaptively depending on the object position. Method according to claim 5, wherein the dimming level of individual segments (13) of the background field (11) and/or the HD field (12) is adjusted at least partially based on a relative speed of an object detected by the sensor system (2). Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one dark zone is offset in time and/or space by at least one correction factor (15, 16). Method according to claim 7, wherein the at least one dark zone of the HD field (12) is generated with a temporal correction, and wherein the at least one dark zone of the background field (12) is generated with a temporal-spatial correction. System, comprising a headlight device (5) of a vehicle for illuminating a headlight projection field (10), the headlight device (5) being designed to provide a background field (11) with a segmented background light and a background field (11) with a segmented HD light ) to illuminate at least partially overlapping HD field (11), the system (1) comprising: a sensor system (2) for detecting a vehicle environment for detecting road users exposed to the risk of being blinded by the headlights, an evaluation unit (3) for evaluating the Sensor data generated by sensors (2) for locating objects (14) that can be identified as road users and for determining object location-dependent shadow boundaries (17) of one or more dark zones in the headlight projection field (10) for reducing the glare of detected objects (14), and a control unit ( 4) to control the headlight device (5). Generating at least one dark zone of the background field (11) and/or at least one dark zone of the HD field (12) based on the determined shadow boundaries (17) in order to avoid glare from the spotlight on objects (14) located between the shadow boundaries. Vehicle, wherein a system (1) with a headlight device (5) according to claim 9 is implemented in the vehicle.
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