[发明专利]用于像素前照灯系统的模拟方法

说明书

本发明涉及一种用于创建用于真实像素前照灯的控制的方法，借助所述控制，场景的可用像素前照灯照明的表面的照度的二维分布可根据场景的可照明的表面的不同区域的特征来控制。以此方式，提供一种这样的方法，该方法能自动检测与光功能有关的空间选择区域并且自动改变对于空间选择区域所涉及的像素的光强。

技术领域

本发明涉及一种用于像素前照灯系统的模拟方法以及尤其是一种用于设计具有至少一个真实像素前照灯的真实像素前照灯系统的光功能的方法，其中，场景的可用像素前照灯照明的表面的照度的二维分布可根据场景的可照明的表面的不同区域的特征来控制。

背景技术

在当前用于汽车领域的这种前照灯被称为像素前照灯，其具有多个可单独控制的光源。光源的总光分布可以通过所有光源的相互作用在很宽的范围上自由配置并且可以在几毫秒内进行调整。作为光源通常使用LED芯片，所述LED芯片具有大量可单独控制的光点，即所谓的像素。由于每辆汽车通常安装有至少两个前照灯，所以典型的像素前照灯系统通常具有至少两个像素前照灯，它们彼此间隔一定空间距离设置并且形成共同的总光分布。

术语“可照明的表面”是指像素前照灯在所有像素完全通电时可以照亮的最大表面。可照明的表面表示光功能的边界，因为照度的二维分布无法超出最大可照明的表面。因此，总光分布和因此照度的二维分布的调整只能在可照明的表面内进行。此外，可照明的表面也可以受到墙壁或大树等障碍物的限制，因为它们限制照度的有效范围。

这种像素前照灯能够扩展机动车前照灯的传统应用领域。像素前照灯为抗眩目远光灯、标志灯和/或符号投影等新的光功能创造技术上的前提条件。抗眩目远光灯使得能够连续使用远光灯，而无需在有迎面车流的情况下完全变为近光灯。基于可单独控制的光源，可以调整个别区域、如迎面而来的车辆驾驶室的区域中的光强。因此，在抗眩目远光灯的应用示例中，仅隐去迎面而来的车辆的驾驶室。驾驶室之外的可照明区域可以继续被照明。由此显著提高了夜间行驶时的安全性，并且不再强制需要手动变为近光灯以及手动变为远光灯。

然而，不仅可以隐去个别区域，即减弱光强，而且也可以通过提高光强来增亮个别区域。由此，例如可以将线条和/或符号投影到道路上，从而警告符号和/或在路边检测到的路牌作为投影显现在可照明区域中并且处于驾驶员的直接视野中。此外，可以将辅助线投影到道路上，这些辅助线例如指示车辆宽度或用作距离警告，使得可以更好地相对于缩窄的车道估计自身车辆宽度或实现动态警告功能。

为了能够以受控的方式实现这些光功能，例如根据行驶情况、自身车辆的状态和环境的影响精确地控制每个单独的光源是有利的。因此，每个单独像素的亮度的计算应高度动态地并且光分布的持续的重新计算应以高时钟频率进行，以便能够直接对外部影响的变化做出反应。

为了将像素前照灯的这种光功能集成到道路交通中，需要对像素前照灯的控制软件进行大量复杂的初步计算和精心的编程，以确保系统的可靠功能。特别是在抗眩目远光灯的功能方面，必须连续检测和正确评估真实的情况，以便随后能够可靠地控制各个像素。尤其是在抗眩目远光灯的情况下，对像素的错误控制构成交通事故的重大风险。

因此，计算所有像素的光分布是一项非常复杂的挑战。因此，并不少见的是，提前进行真实的夜间行驶，以便随后将真实的夜间行驶用作计算光分布的基础。然而，真正的夜间行驶不仅危险，而且耗时且昂贵。但利用交互式夜间行驶模拟可以避免这些缺点。

具体来说，例如Synopsys公司的软件包“LucidShape”中的模拟环境“LucidDrive”使得能够借助“AFS Masking PixelLight Feature”模拟像素前照灯系统。渲染所有完全通电的像素的总光分布。然后可以从该总光分布中隐去个别区域。在抗眩目远光灯的应用示例中会隐去迎面而来的驾驶室的区域。但这种模拟环境的缺点是计算独立于像素前照灯的实际情况进行并且因此没有考虑可实现的特定于前照灯的实施。