用于管理图像数据的方法和机动车照明装置

技术领域

本发明涉及机动车照明装置的领域，并且更具体地，涉及对源自照明源的控制的电子数据的管理。

背景技术

当前的照明装置包括必须被控制的越来越多数量的光源，以提供适应性照明功能。

该数量的光源涉及大量的数据，这些数据必须由控制单元进行管理。CAN协议是经常被使用的，在它们的一些变型中(CAN-FD是最常用的协议中的一种)，用于在PCM与光模块之间传输数据。但是，一些汽车制造商决定限制CAN协议的带宽，并且这会影响管理操作，其通常需要约5Mbps。

当前的压缩方法对于远光束图案不是非常有效，并且这会对汽车制造商所要求的带宽减少打折扣。

对于现代高分辨率模块而言该问题甚至更严重，其中信息量高得很多，而带宽方面的限制并没有增加。

寻求对于该问题的解决方案。

发明内容

本发明借助于一种用于管理机动车照明装置中的图像数据的方法来提供对这些问题的解决方案，该方法包括以下步骤：

-提供包括多个像素的图像图案，其中每个像素由与该像素的发光强度相关的数值来表征；

-将所述图像图案划分成像素行或像素列，从而创建多个行图案；

-为每个行图案提供多个线性段，每个线性段对一组像素提供线性近似；

-用两个值表征每个线性段；

-压缩所述线性段的值；以及

-将压缩数据发送到光模块。

该方法旨在管理在控制单元与光模块之间进行交换的图像数据。控制单元负责计算图像图案和压缩数据，并且可以位于机动车车辆的任何位置，不一定物理地位于照明装置内部。照明模块旨在提供用于照明或发信号的光图案，并且位于照明装置内部。

该方法的主要优点是在压缩率方面的提高，这是由于如下事实：与被线性段替换的原始像素相比，线性段包含较少量的数据，尤其是当图像图案是指远光束图案时是这样。这种数据压缩基于如下事实：每个线性化段(其进而相对于原始数据集提供数据节省)仅由两个值来表征。

在一些具体实施例中，所述图像图案的光像素是灰度像素，并且更具体地，每个像素的发光强度是根据从0到255的标度。

光模块通常以灰度限定光图案，其中从0到255对发光强度分级。这是量化该光图案的方法，以便该光图案能够被转换为光数据，并且然后被传输并且由车辆的控制单元来管理。

在一些具体实施例中，每个线性段具有起始像素和结束像素，但是每个线性段由所述起始像素的数值和在所述起始像素与所述结束像素之间所包括的像素的数量来表征。

这是节省数据的方式：例如，n个值的串被仅仅2个值替换：第一像素中的发光强度的数值、和第一像素与最后一个像素之间的像素的数量。如果存在线性近似对于30个或40个像素的一部分有效的区域，则数据节省是明显的。

在一些具体实施例中，所述线性段的所述起始像素的数值与前一线性段的结束像素的数值一致。

这是向线性化方法提供信息的一种方式。由于一个段的最后一个像素与下一段的第一像素具有相同的数值，因此不需要两次提供该数值，只提供每个段的第一像素的数值就足够了。

在一些具体实施例中，该方法还包括对所述压缩数据解压的步骤。

当光模块要投射原始图像时，该步骤是方便的。

在一些具体实施例中，所述压缩数据仅与所述图像图案的特定部分相关。

当图像的大部分是完全黑暗时，该裁剪步骤是有用的，使得压缩阶段仅集中在包含代表值的部分上。

在第二发明方面，本发明提供了一种照明装置，包括

-包括多个光源的光模块；和

-控制单元，该控制单元用于执行根据第一发明方面的方法的步骤。

该照明装置能够以比传统照明装置更低的带宽来操作。

在一些具体实施例中，所述光模块还包括处理器单元，所述处理器单元被配置为对所述压缩数据解压。

随着适当的光模块中的解压阶段，带宽会变窄，直到模块本身。

在一些具体实施例中，所述光源是固态光源，例如LED。

术语“固态”是指由固态电致发光所发出的光，该固态电致发光使用半导体将电转换为光。与白炽照明相比，固态照明产生具有减少热量生成和较低能量消耗的可见光。与易碎的玻璃管/灯泡和细长的灯丝相比，通常质量较小的固态电子照明装置提供对冲击和振动更大的抵抗性。它们还消除了灯丝蒸发，潜在地增加光照装置的寿命跨度。这些类型的照明的一些示例包括作为光照源的半导体发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)，而不是电灯丝、等离子体或气体。

除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)均应按照本领域的惯例进行解释。将进一步理解，通常使用的术语也应按照相关领域的惯例进行解释，而不是理想化或过于形式的意义，除非本文明确如此定义。

在本文中，术语“包括”及其衍生词(如“包含”等)不应被理解为排它的含义，即是，不应将这些术语解释为排除所描述和限定的内容可以包括其他要素、步骤等的可能性。

附图说明

为了完成描述并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图形成说明书的组成部分并且图示了本发明的实施例，其不应被解释为限制本发明的范围，而仅作为可以如何实施本发明的示例。附图包括以下图：

[图1]示出了由根据本发明的机动车照明装置投射的远光束模块的光度测量的第一图像。

[图2]示出了表示[图1]的光度测量的像素矩阵的一部分。

[图3]示出了根据本发明的方法的行图案的图形表示。

[图4]示出了根据本发明的机动车照明装置。

在这些图中，使用了以下附图标记：

1 图像图案

2 行图案

3 图像图案的像素

4 光模块

5 LED

6 控制单元

7 处理器单元

8 原始光数据

9 线性化的段

10 机动车照明装置

100 机动车车辆。

具体实施方式

足够详细地描述示例实施例以使本领域普通技术人员能够体现和实施本文所描述的系统和过程。重要的是要理解，可以以许多替代形式提供实施例并且这些实施例不应被解释为限于本文所阐述的示例。

相应地，虽然实施例可以以各种不同的方式被修改并且可以采取各种不同的替代形式，但是在附图中示出并且在下面作为示例详细描述了其具体实施例。没有意图限制所公开的具体形式。相反，应该包括落入所附权利要求的范围内的所有修改、等同物和替代物。

[图1]示出了由根据本发明的机动车照明装置投射的远光束模块的光度测量的第一图像。

该第一图像可以被划分成像素，并且每个像素可以通过该像素的发光强度来表征，发光强度的标度(scale)从对应于黑色的0到对应于白色的255。

[图2]示出了这种像素矩阵的一部分，被称为图像图案(pattern)1。该图像图案1的每个像素3由根据前面提及的标度的数字来表征。根据商业上可获得的软件产品对该图像图案1的压缩将提供低于50％的压缩率，这是一些汽车制造商无法接受的。

在该图像中，像素被划分成行图案2。每个图案包括数据串，具有介于0与255之间的数字，这取决于相关联的像素的发光强度。提供这些值是为了理解本发明的目的，但是实际的行可以包括数百个值。

[图3]示出了这些行图案中的图形表示。水平轴线表示像素数，并且竖直轴线表示发光强度，标度从0到255。原始数据集8被表示，并且存在三个其他线性段9，其试图提供对不同组的像素的近似。

由线性段的数据替换像素的数据，这涉及相当大的数据节省。

因此，代替像素1至像素4的数值，仅有第一像素的数值和该段的像素的数量(四个)将是压缩数据的一部分。然后，对于下一段，仅有像素4中的值和该下一段的像素的数量(四个)将是压缩数据的一部分。最后，对于最后一段，仅有像素7中的值和该最后一段的像素的数量(四个)将是压缩数据的一部分。在这种情况下，该方法已经将10个值替换为6个值，但在实际情况下，因为存在非常较大数量的像素，并且这些段通常覆盖十分之一(数十个)的像素，因此压缩率可以达到80％至90％。

一旦执行了这些线性化的步骤，数据就会被压缩，从而创建压缩数据。

这些数据的压缩率远高于相同的压缩方法被应用于原始的情况。结果，该压缩数据可以被发送到具有关于带宽的约束条件的光模块。

[图4]示出了根据本发明的机动车照明装置，该照明装置包括：

-光模块4，该光模块4包括多个LED 5；

-控制单元6，该控制单元6用于执行前面的图中所描述的压缩步骤，从而生成压缩数据；和

-处理器单元7，该处理器单元7被配置为对缩压缩数据解压，该处理器单元位于光模块4中。

该光模块将实现具有改进的传输带宽的高质量的投射。