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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur ambienten Beleuchtung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Lichtquelle zur Abgabe ambienten Lichts und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Lichtabgabe durch die Lichtquelle,
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Die zur Innenraumbeleuchtung moderner Kraftfahrzeuge verwendeten Vorrichtungen umfassen häufig Beleuchtungsmittel zur so genannten ambienten Beleuchtung (auch „Auflicht“ oder „Wasserfallbeleuchtung“ genannt). Die ambiente Beleuchtung dient in erster Linie dem Zurechtfinden des Fahrers im Kraftfahrzeuginneren bei geringem Lichteinfall von außen, etwa bei Nachtfahrten. Die ambiente Beleuchtung wird in der Regel mit sehr geringer Helligkeit ausgeführt, denn insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs darf nicht durch zu große Helligkeit geblendet oder hinsichtlich seiner Sicht zum Kraftfahrzeugäußeren beeinträchtigt werden. Auch der Energiebedarf für eine moderate ambiente Beleuchtung ist wesentlich geringer als für eine helle Ausleuchtung.
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Eine solche ambiente Beleuchtung kann insbesondere den Fußraum des Kraftfahrzeugs moderat beleuchten, um dem Fahrer das Gefühl großzügigen Platzangebots zu vermitteln und ein Gefühl der Einengung zu vermeiden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen zur ambienten Innenraumbeleuchtung, bei denen Leuchtdioden als Lichtquellen verwendet werden. Ausdrücklich nicht unter ambienter Beleuchtung im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind Einrichtungen zur Innenraumbeleuchtung auf Basis konventioneller Glühlampen.
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Es ist bekannt, die Helligkeit einer Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer ambienten Innenbeleuchtung derart zu gestalten, dass die Helligkeit der Beleuchtung durch eine Verstelleinrichtung, z.B. ein Rändelrad, manuell verstellbar ist. Allerdings muss die Helligkeit bei einer solchen Vorrichtung stets manuell an die aktuellen Lichtverhältnisse angepasst werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
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Aus der
DE 103 37 192 A1 ist es ferner bekannt, eine Helligkeitsverstellung einer Beleuchtung von Anzeige- und Bedienelementen im Innenraum eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von den Messwerten eines Helligkeitssensors vorzunehmen.
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Eine Steuerung einer Fahrzeuginnenbeleuchtung, welche von einem Innenraumsensor erfasste Helligkeitswerte verwendet, ist aus der
DE 43 30 721 C1 bekannt, wobei im Wesentlichen nur eine binäre Unterscheidung zwischen den Ausprägungen hell und dunkel vorgenommen wird.
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Zur vorteilhaften intelligenten Ansteuerung einer ambienten Innenraumbeleuchtung sind jedoch auch das aus der
DE 43 30 721 C1 bekannte Verfahren und die dort verwendete Vorrichtung nicht geeignet. Beispielsweise wird eine ausschließlich abhängig von einem konventionellen Helligkeitssensor agierende Steuereinheit immer dann, wenn sich im Erfassungsbereich des Helligkeitssensors eine hell gekleidete Person befindet, eine hohe Gesamthelligkeit vermuten und die Helligkeit der Innenraumbeleuchtung verringern. Dies entspricht jedoch vermutlich in vielen Fällen gerade nicht dem Wunsch dieser Person, da dann bei tatsächlich geringem Lichteinfall von außen beispielsweise der Fußraum nur schwach ausgeleuchtet wird und die im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienelemente schwer zu erkennen sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung zur ambienten Innenraumbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die eine intelligente Ansteuerung ermöglicht.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Durch die Verwendung einer Kamera als Innenraumsensor wird eine Auswertung der Beleuchtungssituation im Fahrzeuginnenraum ermöglicht, die verbessert auf die speziellen Anforderungen an eine hochwertige ambiente Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums (bzw. bestimmter Teile desselben) abgestimmt ist.
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Eine wesentliche der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass eine bloße Helligkeitsanpassung abhängig von einer gemessenen Gesamthelligkeit im Fahrzeuginnenraum nicht ausreicht, um in einer Vielzahl von Situationen mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen und/oder unterschiedlichen Einflussgrößen auf die Lichtreflektion und -absorption im Kraftfahrzeuginnenraum ein optimales Beleuchtungsergebnis hinsichtlich einer ambienten Innenraumbeleuchtung zu erzielen. Zum Erreichen einer von den Fahrzeuginsassen als angenehm empfundenen und möglichst zudem funktional vorteilhaften ambienten Innenraumbeleuchtung ist die Berücksichtigung zumindest eines weiteren Parameters erforderlich, welcher über einen einzigen die Gesamthelligkeit betreffenden Parameter hinausgeht.
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Zu Gunsten einer prägnanten Ausdrucksweise seien im Folgenden unter dem Begriff eines charakteristischen Parameters für die Beleuchtungssituation, die in dem durch die Kamera aufgenommenen Abschnitt des Fahrzeuginnenraums besteht, insbesondere andere Parameter zu verstehen als die in dem Abschnitt vorherrschende bzw. sich im Kamerabild niederschlagende Gesamthelligkeit. Faktisch ist freilich auch die Gesamthelligkeit ein wichtiger Parameter. Diese alleine wäre jedoch im Gegensatz zu vielen anderen charakteristischen Parametern auch durch einen konventionellen Helligkeitssensor bestimmbar. Die großen Vorteile der Erfindung zeigen sich aber vor allem bei einer Bestimmung und Berücksichtigung anderer charakteristischer Parameter.
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Durch die Verwendung einer Kamera gelingt die Bestimmung zumindest eines charakteristischen Parameters der Beleuchtungssituation, die in dem von der Kamera aufgenommenen Abschnitt des Fahrzeuginnenraums besteht. Unter einem für eine Beleuchtungssituation charakteristischen Parameter kann (neben der Gesamthelligkeit, s.o.) insbesondere verstanden werden ein Wert einer maximalen lokalen Helligkeit, eines Helligkeitskontrasts (betreffend eine Differenz der Helligkeitswerte von unmittelbar angrenzenden Bildpunkten bzw. Bildbereichen) und/oder eines Helligkeitsunterschieds (betreffend eine Differenz der Helligkeitswerte von nicht unmittelbar angrenzenden Bildpunkten bzw. Bildbereichen).
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Die auf den ersten Blick aufwändig erscheinende Verwendung einer Kamera lässt sich bei näherer Betrachtung überraschend einfach und kostengünstig bewerkstelligen, indem eine Kamera verwendet wird, die bei dem Kraftfahrzeug ohnehin zur Aufnahme des Fahrzeuginnenraums, insbesondere zu Beobachtungs- und/oder Überwachungszwecken, vorgesehen ist. Besonders günstig erscheint die Verwendung einer Kamera, die ansonsten auch zur Klassifizierung der Fahrzeuginsassen für eine Sicherheitseinrichtung mit Rückhaltemitteln bzw. für die Erfassung der Sitzposition der Insassen für eine solche Einrichtung verwendet wird. Die Ausrichtung und der Aufnahmebereich einer solchen Kamera entsprechen im Wesentlichen den Anforderungen für eine problemlose Umsetzung der Erfindung. Verwendbar ist grundsätzlich aber beispielsweise auch eine Kamera, welche ansonsten einer Innenraumüberwachung einer Alarmanlage zugeordnet ist.
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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Kamera mit sehr weitwinkliger Optik. Es können dann besonders viele für die Zwecke der Erfindung maßgebliche charakteristische Parameter bestimmt werden. Eine hohe räumliche Auflösung ist hingegen zur Bestimmung der meisten maßgeblichen charakteristischen Parameter nicht erforderlich. Bei Verwendung der Kamera auch für andere Zwecke ist darauf zu achten, dass ein geeigneter Kompromiss zwischen den zumindest zwei Anwendungsfällen (zum einen für die Zwecke der Erfindung, zum anderen für andere Zwecke) eingehalten wird.
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Es können auch mehrere Kameras, insbesondere mehrere zumindest teilweise ohnehin auch für andere Zwecke im Kraftfahrzeug vorgesehene Kameras, Anwendung finden. Es können dann beispielsweise unterschiedliche charakteristische Parameter auf Basis der Bilder unterschiedlicher Kameras erfasst werden. Dazu kann beispielsweise eine Kamera insbesondere auf einen bestimmten Fahrzeuginsassen gerichtet sein, während eine andere Kamera insbesondere auf bestimmte Bestandteile der Innenausstattung des Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Es kann auch eine Kamera insbesondere auf einen bestimmten Körperteil eines Fahrzeuginsassen gerichtet sein, während eine andere Kamera insbesondere auf einen anderen Körperteil desselben Fahrzeuginsassen gerichtet ist.
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Abhängig von dem zumindest einen bestimmten charakteristischen Parameter kann die Lichtabgabe durch die Lichtquelle dann geeignet angepasst werden. Insbesondere kann die Lichtabgabe durch die Lichtquelle hinsichtlich ihrer Helligkeit und/oder ihres Farbtons bzw. ihrer Spektralzusammensetzung angepasst werden. Die Steuereinrichtung und die Lichtquelle sind so ausgeführt und miteinander verbunden, dass die Lichtabgabe der Lichtquelle entsprechend geeigneter Vorgaben der Steuereinrichtung verstellbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen lokalen Helligkeitswert bezogenen charakteristischen Parameters der in dem Abschnitt des Fahrzeuginnenraums bestehenden Beleuchtungssituation geeignet und die Helligkeit des Lichts der Lichtquelle ist in Abhängigkeit von dem charakteristischen Parameter anpassbar.
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Bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem charakteristischen Parameter vorzugsweise um einen Helligkeitswert an einer bestimmten einen Fahrzeuginsassen, insbesondere den Fahrer, betreffenden Stelle im Fahrzeuginnenraum. Im Falle einer fest montierten Kamera wird diese Stelle im Fahrzeuginnenraum an einer bestimmten Stelle im Bild der Kamera erfasst und ist demnach leicht hinsichtlich ihrer Helligkeit auswertbar. Die Auswertung kann sich dabei auf einzelne Bildpunkte beziehen. Vorzugsweise umfasst die oben genannte Stelle im Bild jedoch einen ganzen Bildbereich mit einer Vielzahl von Bildpunkten.
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Es kann sich - gemäß einer anderen weiter unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung - auch um einen Farbwert an einer bestimmten einen Fahrzeuginsassen, insbesondere den Fahrer, betreffenden Stelle im Fahrzeuginnenraum handeln. Auch hinsichtlich ihres Farbwerts ist eine bestimmte Stelle im Bild einer Kamera leicht auswertbar.
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Bei der oben genannten den Fahrzeuginsassen betreffenden Stelle handelt es sich vorzugsweise um eine Stelle, an welcher sich typischerweise ein Bekleidungsstück des Fahrzeuginsassen befindet. Die Farben und das Material der Bekleidung der Fahrzeuginsassen haben starke Auswirkungen darauf, wie sich die Bekleidung letztlich im durch die ambiente Beleuchtung beleuchteten Zustand optisch darstellt. Insbesondere um ein Beleuchtungsergebnis zu erzielen, bei welchem sich der Fahrzeuginsasse wohlfühlt, weil auch seine Kleidung vorteilhaft beleuchtet ist (insbesondere nicht unnatürlich hell erscheint oder in einem als unangenehm empfundenen Farbton erscheint), ist eine Erfassung des Beleuchtungsergebnisses an solcher Stelle vorteilhaft. Die Beleuchtung kann dann abhängig von dem Ergebnis geeignet angepasst werden. Beispielsweise kann als sehr einfache Form der Anpassung die Helligkeit der Beleuchtung reduziert werden, um das Bekleidungsstück nicht zu grell in Erscheinung treten zu lassen. So kann auch eine Blendwirkung und/oder Beeinträchtigung des Blicks zum Fahrzeugäußeren - etwa durch Spiegelung der hell beleuchteten Kleidung in der Windschutzscheibe - verhindert bzw. verringert werden. Gleichzeitig kann dem Kamerabild in einem solchen Fall aber auch die Information entnommen werden, dass die (überwiegend von der hellen Kleidung des Fahrzeuginsassen herrührende) Gesamthelligkeit des Kamerabilds nicht zwingend auf einen starken Lichteinfall von außen schließen lässt. Beispielsweise können zur weiteren Analyse der Beleuchtungssituation zudem Bereiche des Kamerabilds, in denen kein Fahrzeuginsasse abgebildet wird, separat hinsichtlich ihrer Helligkeit ausgewertet werden. Abhängig von der in diesen Bereichen festgestellten Helligkeit kann dann darauf geschlossen werden, wie weit die Helligkeit der Beleuchtung verringert werden kann, um dem Fahrer weiterhin eine ausreichende Orientierung im Fahrzeuginneren zu ermöglichen.
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Bei der den Fahrzeuginsassen betreffenden Stelle, für welche der charakteristische Parameter bestimmt wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Stelle, an welcher sich typischerweise eine Oberkörperbekleidung (z.B. Jacke, Sakko, Pullover, Hemd, Bluse, T-Shirt) des Fahrzeuginsassen befindet. Die oben beschriebene Anpassung der Beleuchtung kann dann abgestimmt auf Farbe und Material der Oberkörperbekleidung des Fahrzeuginsassen erfolgen.
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Ebenso kann es sich bei der den Fahrzeuginsassen betreffenden Stelle um eine Stelle handeln, an welcher sich typischerweise eine Unterkörperbekleidung (z.B. Hose, Rock, Nylonstrümpfe, Schuhe) des Fahrzeuginsassen befindet. Die oben beschriebene Anpassung der Beleuchtung kann dann abgestimmt auf Farbe und Material solcher Bekleidungsstücke des Fahrzeuginsassen erfolgen.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem oben genannten charakteristischen Parameter um einen Helligkeitswert an einer bestimmten einen Bestandteil der Innenausstattung, insbesondere die Sitzbezüge, den Bodenteppich, die Armaturentafel und/oder die Seitenverkleidung, betreffenden Stelle im Fahrzeuginnenraum.
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Alternativ oder zusätzlich zu einer Bestimmung und Berücksichtigung eines auf eine lokale Helligkeit bezogenen charakteristischen Parameters kann auch die Bestimmung und Berücksichtigung zumindest eines auf einen Helligkeitskontrast und/oder Helligkeitsunterschied bezogenen charakteristischen Parameters vorteilhaft sein. Demnach ist die Steuereinrichtung vorzugsweise zur Bestimmung zumindest eines auf einen Helligkeitskontrast und/oder Helligkeitsunterschied bezogenen charakteristischen Parameters der in dem Abschnitt des Fahrzeuginnenraums bestehenden Beleuchtungssituation geeignet und die Helligkeit des Lichts der Lichtquelle ist vorzugsweise in Abhängigkeit von dem charakteristischen Parameter anpassbar.
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Ein solcher charakteristischer Parameter ist vorzugsweise an den oben bereits genannten Stellen zu bestimmen. Es kann dann beispielsweise auf alternativem Weg bzw. in verbessertem Maße bestimmt werden, ob die Beleuchtung bestimmte Anforderungen erfüllt - beispielsweise die Bekleidung der Fahrzeuginsassen nicht in zu greller Helligkeit erscheinen lässt, gegebenenfalls aber gleichzeitig eine ausreichende Beleuchtung eines Fußraums gewährleistet. Dabei kann im oben genannten Beispiel etwa ein Helligkeitsunterschied zwischen Bildbereichen, in denen die Kleidung des Fahrzeuginsassen abgebildet wird, und Bildbereichen, in denen kein Fahrzeuginsasse abgebildet wird, als charakteristischer Parameter dienen.
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Erfindungsgemäß ist die Kamera farbsensitiv ausgebildet. Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer farbsensitiven, d.h. zur Unterscheidung unterschiedlicher Farbwerte geeigneten, Kamera ist, dass eine Auswertung nicht nur hinsichtlich Helligkeiten und Helligkeitskontrasten bzw. Helligkeitsunterschieden im aufgenommenen Abschnitt des Fahrzeuginnenraums erfolgen kann, sondern auch hinsichtlich Farbwerten und Farbkontrasten.
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Der Auswertung von Farben und Farbkontrasten kommt gerade für Beleuchtungszwecke eine außerordentliche Bedeutung zu, da das Farbspektrum einer Lichtquelle mit der Grundfarbe (z. B. resultierend aus der Einfärbung eines Kleidungsstücks) eines Gegenstands nicht immer so harmoniert, dass der Gegenstand im durch die Lichtquelle beleuchteten Zustand ein Erscheinungsbild bietet, welches aus der subjektiven Sicht eines Betrachters als angenehm empfunden wird. Beispielsweise treten bei einem hohen UV-A-Strahlungsanteil im Licht der Lichtquelle Gegenstände mit bestimmten Grundfarben besonders hell in Erscheinung. Dies kann im Fahrzeuginneren unter Umständen im Normalfall durchaus gewünscht sein, da dann Schaltelemente, die eine solche Grundfarbe besitzen, besonders deutlich sichtbar sind und nicht eigens anderweitig beleuchtet werden müssen. Ein Fahrzeuginsasse, der Kleidung in einer solchen Grundfarbe trägt, könnte es aber als unangenehm empfinden, wenn seine Kleidung im Fahrzeuginneren „leuchtet“. Wenn nun durch die Auswertung der Farbwerte des Kamerabilds feststellbar ist, dass der Fahrzeuginsasse in der aktuellen Situation Kleidung mit einer solchen Grundfarbe trägt, kann die Spektralzusammensetzung des Lichts der Lichtquelle vorübergehend (beispielsweise für die aktuelle Fahrt) derart verändert werden, dass der oben beschriebene negative Effekt nicht bzw. in geringerem Maße auftritt. Gegebenenfalls - etwa wenn eine Veränderung der Spektralzusammensetzung des Lichts der Lichtquelle nicht möglich ist - kann auch nur die Gesamthelligkeit der Lichtquelle für die aktuelle Situation verringert werden. Auch dann ist der genannte Effekt weniger auffällig.
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Ein anderer Aspekt, der die außerordentliche Bedeutung der Auswertung von Farben und Farbkontrasten bei der Analyse einer Beleuchtungssituation veranschaulicht, ist der Aspekt der Farbwiedergabe. Eine Lichtquelle, deren Licht alle Spektralfarben enthält, z.B. das Sonnenlicht, lässt die Farben eines beleuchteten Gegenstands natürlich aussehen. Die Farbwiedergabe einer solchen Lichtquelle ist gut. Im Licht von Lichtquellen, deren Licht eine ungleichmäßige Verteilung der Spektralfarben enthält, wirken die Farben eines beleuchteten Gegenstandes häufig unnatürlich, die Farbwiedergabe einer solchen Lichtquelle ist somit häufig schlechter. Insbesondere weicht der subjektiv von einem Betrachter wahrgenommene Farbton im beleuchteten Zustand häufig ab von der eigentlichen Grundfarbe des Gegenstands. Für einen Fahrzeuginsassen kann es unangenehm sein, wenn seine - unter Umständen farblich gezielt zusammengestellte - Kleidung und/oder auch die Polster seines Fahrzeugs im ambienten Licht farbverfälscht erscheinen. Indem die im beleuchteten Zustand bestehende Beleuchtungssituation durch die Steuereinrichtung erfindungsgemäß auf Basis zumindest eines Bilds der Kamera analysiert wird, kann die Spektralzusammensetzung des Lichts der Lichtquelle gegebenenfalls so verändert werden, dass keine bzw. eine geringere Farbverfälschung auftritt.
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Die Erkennung des Vorliegens einer Farbverfälschung kann in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann in einer günstigeren Beleuchtungssituation ein Farbwert eines Gegenstands bestimmt werden, mit dem der aktuelle Farbwert verglichen wird, wodurch eine signifikante Abweichung erkennbar wird. Die günstigere Beleuchtungssituation, in welcher der Vergleichswert bestimmt wird, kann beispielsweise bezogen auf permanent im Fahrzeug vorhandene Gegenständen (z.B. Sitzpolster) einfach dann bestehen, wenn der Gegenstand durch Tageslicht beleuchtet ist. Es kann dann bei Tageslicht (oder ansonsten ausreichendem äußeren Lichteinfall) ein Kamerabild aufgenommen werden, aus dem der Vergleichswert gewonnen wird. Die günstigere Beleuchtungssituation kann aber auch nur kurzfristig bestehen. Beispielsweise kann gezielt in einer Situation kurz nach dem Einsteigen des Fahrzeuginsassen ins Kraftfahrzeug, in welcher typischerweise eine auf Glühlampen basierende Beleuchtung den Innenraum des Fahrzeugs beleuchtet, ein Kamerabild aufgenommen werden, aus dem der Vergleichswert gewonnen wird. Es kann alternativ auch kurzfristig ein Lichtblitz mittels der zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörigen Lichtquelle erzeugt werden, während dessen ein Kamerabild aufgenommen wird. Die Dauer eines solchen Lichtblitzes wird vorzugsweise so gewählt, dass der Lichtblitz für die Fahrzeuginsassen nicht wahrnehmbar ist. Dabei kann - sofern möglich - ein möglichst gleichmäßiges Farbspektrum der Lichtquelle eingestellt werden. Es können - sofern möglich - auch nacheinander Lichtblitze in verschiedenen Spektralzusammensetzungen erzeugt werden, während derer jeweils zumindest ein Kamerabild aufgenommen wird. Die aufgenommenen Kamerabilder können zur Gewinnung des Vergleichswerts dann gemittelt oder anderweitig gemeinsam ausgewertet werden. Ein solcher Lichtblitz kann selbstverständlich auch durch eine eigens vorgesehene Lichtquelle oder eine andere im Fahrzeug vorhandene Lichtquelle erzeugt werden.
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Das Vorliegen einer Farbverfälschung kann aber in vielen Fällen auch durch die Nutzung von Vorwissen erkannt werden. Bestimmte Farben im Kamerabild treten typischerweise nur dann auf, wenn eine solche Farbverfälschung vorliegt. Es kann zwar dann nicht die eigentliche Grundfarbe gemessen werden, aber es können von der aufgenommenen (verfälschten) Farbe des Gegenstands im beleuchteten Zustand Rückschlüsse auf die Grundfarbe bzw. einfach auf die Tatsache des Vorliegens einer Farbverfälschung gezogen werden.
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Falls das Vorliegen einer Farbverfälschung erkannt wird, kann die Spektralzusammensetzung der Lichtquelle zu deren verbesserter Einstellung beispielsweise während des Betriebs geringfügig, beispielsweise schrittweise, verändert werden. Dabei können die Auswirkungen auf das Auftreten bzw. das Ausmaß der Farbverfälschung beobachtet und ein Minimum der Farbverfälschung nach und nach aufgefunden werden.
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Ebenso kann bei Feststellung anderer zu beseitigender Effekte verfahren werden. Auch dann kann eine auf die Auswertung folgende Anpassung der Spektralzusammensetzung nach und nach erfolgen, wobei die Steuereinrichtung die Auswirkungen der vorgenommenen Anpassungsschritte auf das Auftreten bzw. das Ausmaß des zu beseitigenden Effekts analysiert.
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Die Anpassung kann aber auch aufgrund von Vorwissen erfolgen. Etwa kann in einer Look-uptable Wissen hinterlegt sein, in Licht welcher Spektralzusammensetzung Gegenstände einer bestimmten Grundfarbe besonders vorteilhaft bzw. farbecht erscheinen und/oder mit welcher maximalen Leuchtstärke bestimmte Grundfarben beleuchtet werden sollten.
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Alternativ zum oben beschriebenen Vorgehen unter Nutzung eines Vergleichswerts kann die Spektralzusammensetzung der Lichtquelle natürlich auch während des Betriebs geringfügig, beispielsweise schrittweise verändert, wobei die Auswirkungen auf die aufgenommenen Farbwerte im Kamerabild durch die Steuereinrichtung ausgewertet werden. Von einer starken Veränderung der Farbwerte kann ebenfalls auf das Vorliegen einer Farbverfälschung geschlossen werden.
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Die obigen Betrachtungen zur Farbauswertung bezogen sich in erster Linie auf die Auswertung eines Farbwerts als charakteristischem Parameter. Unter einem für eine Beleuchtungssituation charakteristischen Parameter im Sinne der Erfindung kann außerdem verstanden werden ein Farbkontrast (betreffend eine Differenz der Farbwerte von unmittelbar angrenzenden Bildpunkten bzw. Bildbereichen) und/oder ein Farbunterschied (betreffend eine Differenz der Farbwerte von nicht unmittelbar angrenzenden Bildpunkten bzw. Bildbereichen).
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Eine gegebenenfalls vorzusehende Möglichkeit zur Veränderung der Helligkeit der Lichtquelle ist technisch in vielen Fällen leicht zu realisieren. Hierzu kann beispielsweise die Amplitude einer an die Lichtquelle angelegten Spannung oder das Tastverhältnis einer Pulsbreitenmodulation variiert werden.
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Insbesondere bei der Verwendung einer auf mehreren Einzellichtquellen, beispielsweise auf unterschiedlich farbigen Leuchtdioden, basierenden Lichtquelle ist auch eine Veränderung des Farbtons bzw. der Spektralzusammensetzung des emittierten Lichts leicht variierbar.
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Im Folgenden werden anhand der einzigen beigefügten Zeichnung zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei zeigt
- 1 eine Vorrichtung zur ambienten Beleuchtung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs.
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In 1 ist eine Vorrichtung zur ambienten Beleuchtung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Kraftfahrzeug wird gefahren von einem Fahrer 1.
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Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle 2 zur Abgabe ambienten Lichts. Die Lichtquelle umfasst drei einzeln gepulst ansteuerbare Leuchtdioden, die zur Erzeugung von Licht in drei unterschiedlichen Farben (eine Farbe je Diode) geeignet sind. Durch entsprechende Ansteuerung kann das insgesamt von der Lichtquelle abgegebene Licht beliebig aus den drei Einzelfarben der Leuchtdioden gemischt werden.
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Eine Steuereinrichtung 4 dient zur Steuerung der Lichtabgabe durch die Lichtquelle 2, insbesondere ihrer Helligkeit und der Spektralzusammensetzung des Lichts, durch Mischung der drei Farben der drei Dioden der Lichtquelle 2.
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Die Vorrichtung umfasst ferner die zum Fahrzeuginnenraum, hier im Wesentlichen auf den Oberkörper des Fahrers gerichtete Kamera 3. Durch die Kamera 3 wird in regelmäßigen Abständen ein Kamerabild des Oberkörpers des Fahrers 1 aufgenommen und an die Steuereinrichtung 4 übermittelt.
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In dem Kamerabild werden neben dem Oberkörper des Fahrers auch ein Teil der Innenausstattung des Fahrzeugs abgebildet.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuereinrichtung aus dem Kamerabild der Kamera 3 einen maximalen lokalen Helligkeitswert im Bereich des Oberkörpers des Fahrers.
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Durch konventionelle Bildverarbeitungsschritte wird das Bild der Kamera 3 zudem segmentiert und es werden Bildbereiche bestimmt, welche nicht den Oberkörper des Fahrers abbilden. Für diese Bildbereiche bestimmt die Steuereinrichtung 4 einen mittleren Helligkeitswert.
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Anschließend wird als erster charakteristischer Wert für die bestehende Beleuchtungssituation die Differenz der beiden Helligkeitswerte gebildet. Dieser Differenzwert erlaubt eine Aussage darüber, wie stark sich die Oberkörperbekleidung des Fahrers von der Umgebung im Fahrzeuginneren bezüglich ihrer Helligkeit abhebt. Ein zu geringer Wert wird typischerweise vom Fahrer als ungünstig empfunden, da er sich bei kontrastarmen Beleuchtungsverhältnissen typischerweise schwerer im Fahrzeuginnenraum zurechtfindet und/oder sich am Fahrerarbeitsplatz eingeengt fühlt. Ein zu hoher Wert kann dazu führen, dass der Fahrer durch Lichtreflexionen an seiner eigenen Kleidung und/oder eine Spiegelung seiner beleuchteten Kleidung in einer Fahrzeugscheibe irritiert oder gar geblendet wird, wodurch die Sicht zum Fahrzeugäußeren verschlechtert würde.
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Abhängig von dem wie oben beschrieben bestimmten Differenzwert wird die Helligkeit der Lichtquelle so angepasst, dass sich ein günstigerer Differenzwert einstellt.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung ist die Lichtquelle 2 der Vorrichtung so einstellbar, dass die Polsterfarbe der Fahrzeugsitze, z.B. des Fahrersitzes 5, farbecht erscheint.
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Dazu wird bei Tageslicht (ein geeigneter Zeitpunkt wird abhängig von der von einem Bordrechner bezogenen Uhrzeit und der Gesamthelligkeit des Kamerabilds bestimmt) ein Referenzbild aufgenommen. Das Referenzbild wird durch konventionelle Bildverarbeitungsschritte so segmentiert, dass Bildbereiche einzeln auswertbar sind, welche die Fahrzeugsitze betreffen. Für diese Bildbereiche wird ein mittlerer Farbton bestimmt und als Vergleichswert gespeichert.
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Während des Betriebs der Lichtquelle 2 wird, wie oben bereits beschrieben, in regelmäßigen Abständen (die Beleuchtungsverhältnisse können sich auch durch Lichteinfall von außen verändern) ein Kamerabild ausgewertet. Dieses Kamerabild wird ebenfalls in den die Fahrzeugsitze betreffenden Bildbereichen hinsichtlich des mittleren Farbtons ausgewertet.
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Weicht der dabei bestimmte Farbton von dem abgespeicherten Vergleichswert für den Farbton ab, wird die Spektralzusammensetzung des Lichts der Lichtquelle 2 so verändert, dass sich schließlich in etwa der Vergleichswert als aktueller Farbton einstellt.
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Die Veränderung der Spektralzusammensetzung erfolgt schrittweise. Die Schrittweite der Veränderung ist so gewählt, dass die einzelnen Schritte für die Fahrzeuginsassen nicht bemerkbar sind. Hat ein einzelner Veränderungsschritt zu einer Verringerung der Abweichung des aktuell bestimmten Farbtons vom abgespeicherten Vergleichswert geführt, wird der nächste Veränderungsschritt in dieselbe Richtung ausgeführt. So wird zumindest ein lokales Minimum der Farbverfälschung erreicht. Liegt die Abweichung unter einer vorgegebenen Schwelle, wird für eine vorgegebene Zeitspanne (beispielsweise im Sekundenbereich) keine neue Analyse vorgenommen und kein Veränderungsschritt ausgeführt. Eine minimale Farbverfälschung wird dann nicht zum Schlechteren verändert und es kann Rechenaufwand in der Steuereinrichtung 4 eingespart werden. Auch eine unnötige Einstellung der Lichtquelle 2 kann so unterbleiben.
