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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Leuchtfarbe eines Leuchtmittels für ein Kraftfahrzeug mit den Schritten:
- a) Vorgeben eines Satzes von Soll-Leuchtfarben;
- b) Zuordnen eines Codes zu jeder Soll-Leuchtfarbe aus dem vorgegebenen Satz von Soll-Leuchtfarben;
- c) Zuordnen von zumindest einem Steuerparameter zu jedem Code, dass bei Wahl des Codes über den zumindest einen Steuerparameter die der Soll-Leuchtfarbe entsprechende Leuchtfarbe am Leuchtmittel eingestellt wird; und
- d) Einstellen der Leuchtfarbe durch Wahl des Codes.
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Die Erfindung betrifft auch ein System mit einer Steuervorrichtung und einer Leuchtvorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung nun auch einen Kraftwagen mit einem solchen System.
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Für eine Ambientebeleuchtung im Innenraum von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, Leuchtmittel mit einstellbarer Leuchtfarbe einzusetzen. Das Leuchtmittel ist hierbei meist ein Modul mit drei verschiedenfarbigen Leuchtdioden, wobei die einzelnen Leuchtdioden individuell ansteuerbar sind. Bei einem so genannten RGB(Rot Grün Blau)-LED(Lichtemittierende Diode)-Modul kann durch separates Einstellen der Leuchtintensität der einzelnen Leuchtdioden über Farbmischung in weiten Bereichen eine gewünschte Leuchtfarbe individuell eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine sehr große Palette an Farben, der so genannte Gamut, über Lichtmischung abgedeckt werden.
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Die Verwendung von RGB-LED-Modulen in der Ambientebeleuchtung im Fahrzeuginnenraum ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 036 060 A1 und der
DE 10 2006 030 300 A1 bekannt. Die DE 10 2006 036 060 A1 beschreibt hierbei ein Kraftfahrzeug mit mehreren im Innenraum verteilt angeordneten Beleuchtungseinrichtungen, über die verschiedene Bereiche oder Gegenstände des Fahrzeuginnenraums beleuchtbar sind. Es ist ein Steuergerät vorgesehen, das zumindest einen Teil der Beleuchtungseinrichtungen mit geeigneten Steuerprogrammen separat steuert. Das jeweils zu verwendende Steuerprogramm wird in Abhängigkeit eines oder mehrerer den Fahrzeugzustand und/oder den Fahrbetrieb beschreibender, über Sensoren erfasster, Informationssignale gewählt.
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Die
DE 10 2006 030 300 A1 beschreibt ebenfalls ein Kraftfahrzeug mit mehreren im Innenraum verteilt angeordneten Leuchteinrichtungen, welche wenigstens ein Leuchtmittel zur Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums enthalten. Zumindest ein Teil der Leuchtmittel sind hierbei RGB-LEDs, wobei die Farbe des hiermit erzeugten Lichts von einer Person im Kraftfahrzeug wählbar oder in Abhängigkeit wenigstens eines fahrerseitig gewählten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs oder wenigstens eines Betriebs oder Fahrparameters des Kraftfahrzeugs veränderbar ist.
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Um eine gewünschte Leuchtfarbe auszuwählen, sind die Leuchtmittel geeignet anzusteuern. Hierbei sind im Wesentlichen zwei unterschiedliche Verfahren bekannt. So können gemäß einer ersten Alternative die der gewünschten Farbe entsprechenden Farbkoordinaten direkt an das Leuchtmittel übertragen werden, wobei im Leuchtmittel ein Mikrocontroller mit einer abgelegten Kalibrationskurve vorgesehen ist. Anhand der Farbkoordinaten werden dann jeweilige Steuersignale für die Ansteuerung des Leuchtmittels und somit der Einstellung der gewünschten Farbe ausgegeben. Die Ansteuerparameter für das Leuchtmittel werden erst nach getroffener Farbauswahl durch einen Benutzer im Mikrocontroller berechnet. In diesem Fall muss kein fest vorgegebener Satz an Farben vorher festgelegt werden, sondern die Farbeinstellung kann sehr variabel erfolgen. Jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, dass die jeweiligen Farbwerte bzw. Farbkoordinaten, die der gewünschten Farbe entsprechen, mit hoher Auflösung (z. B. 10 Bit je Farbwert) zum Mikrocontroller übertragen werden müssen. Die zu übertragende Datenmenge ist sehr groß, so dass beispielsweise ein Bussystem im Kraftwagen mit hoher Datenübertragungskapazität bereitgestellt werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die jeweiligen Steuerparameter bzw. Ansteuerwerte für das Leuchtmittel erst im Mikrocontroller berechnet werden, so dass sich für die Farbeinstellung Zeitverzögerungen bzw. lange Einstellzeiten ergeben können.
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Gemäß einer zweiten Alternative ist es jedoch auch möglich, eine begrenzte Anzahl von Farben speziell für einen jeweiligen Anwendungszweck (z. B. Baureihe des Kraftwagens, Ausstattung des Kraftwagens etc.) vorab festzulegen. Für jede der ausgewählten Farben ist tabellarisch ein geeigneter Satz an Ansteuerparametern für das Leuchtmittel sowie ein Codewert abgelegt. Zu diesem Zweck kann eine Speichereinheit in einem Mikrocontroller des Leuchtmittels vorgesehen sein. Es muss dann lediglich ein Codewert, der der gewünschten Farbe entspricht, an den Mikrocontroller übertragen werden, und die zugehörigen Steuerparameter stehen bereits vorkalibriert bereit. Die zu übertragende Datenmenge an den Mikrocontroller ist gering und im Mikrocontroller selbst muss auch keine Berechnung der Steuerparameter anhand einer Kalibrationskurve mehr stattfinden. Allerdings steht auf diese Weise nur eine begrenzte Auswahl an Farben zur Verfügung und diese Farben müssen auch bereits vorher festgelegt sein. Dies schränkt die Möglichkeiten der Farbauswahl erheblich ein.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein System und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mithilfe derer es möglich ist, die Leuchtfarbe eines Leuchtmittels einerseits sehr variabel einzustellen und andererseits die Art der Einstellung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, ein System, welches die Merkmale des Patentanspruchs 6 aufweist, sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Einstellen einer Leuchtfarbe eines Leuchtmittels für ein Kraftfahrzeug und umfasst die folgenden Schritte:
- a) Vorgeben eines Satzes von Soll-Leuchtfarben;
- b) Zuordnen eines Codes zu jeder Soll-Leuchtfarbe aus dem vorgegebenen Satz von Soll-Leuchtfarben;
- c) Zuordnen von zumindest einem Steuerparameter zu jedem Code, dass bei Wahl des Codes über den zumindest einen Steuerparameter die der Soll-Leuchtfarbe entsprechende Leuchtfarbe am Leuchtmittel eingestellt wird;
- d) Einstellen der Leuchtfarbe durch Wahl des Codes.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Schritt a) der Satz der Soll-Leuchtfarben dergestalt vorgegeben wird, dass er einen vorgebbaren Gamut vollständig abdeckt und dass der Farbabstand nächstbenachbarter Soll-Leuchtfarben auf einer vorgegebenen Farbtafel so klein ist, dass die diesen Soll-Leuchtfarben entsprechenden Leuchtfarben durch das menschliche Auge gerade noch farblich unterscheidbar sind.
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Unter Leuchtfarbe ist insbesondere die Farbe zu verstehen, in der das lichtemittierende Leuchtmittel einem Menschen erscheint. Die Soll-Leuchtfarbe kann dagegen durch sogenannten Farborte bzw. Farbkoordinaten auf einer Farbtafel definiert sein. Unter Farbtafel ist insbesondere die CIE (Commission Internationale de l'Éclairage) Normfarbtafel oder die CIE-UCS (Uniform Color Scale) Farbtafel zu verstehen. Unter Code ist insbesondere ein Datensatz zu verstehen, dessen Datenmenge geringer ist als die Datenmenge bei direkter Angabe der Farbkoordinaten bzw. Steuerparameter. Unter Gamut ist insbesondere jede beliebige Menge an Farben aus einem Farbraum zu verstehen. Hinsichtlich des Farbabstandes wird auf die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges abgestellt, wobei in der Menge der Soll-Leuchtfarben die einzelnen Soll-Leuchtfarben so dicht liegen sollen, dass die zu nächstbenachbarten Soll-Leuchtfarben gehörenden Farbreize von einem Durchschnittsbeobachter gerade noch unterscheidbar sind.
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Dadurch, dass der Satz der Soll-Leuchtfarben den vorgebbaren Gamut vollständig abdeckt, ist eine frühzeitige Festlegung auf spezifische Farben nicht notwendig. Die Soll-Leuchtfarben decken physiologisch gesehen praktisch den gesamten Farbraum innerhalb des Gamuts ab, da hinsichtlich der Farbabstände das Farbraster so fein gewählt ist, dass eine noch feinere Rasterung durch das menschliche Auge überhaupt nicht unterscheidbar wäre. Damit ist für die menschliche Wahrnehmung praktisch jede beliebige Farbe innerhalb des Gamuts darstellbar. Obwohl somit jede unterscheidbare Farbe auch tatsächlich darstellbar ist, ist es nicht erforderlich, individuelle Steuerparameter bzw. konkrete Farbkoordinaten an das Leuchtmittel zu übertragen, um die jeweilige Leuchtfarbe am Leuchtmittel auch tatsächlich einzustellen. Es reicht aus, einen der jeweiligen Soll-Leuchtfarbe zugeordneten Code zu übertragen, so dass diese Soll-Leuchtfarbe bzw. der ihr zugeordnete Satz an Steuerparameter aus der Menge der möglichen Soll-Leuchtfarben auswählbar ist. In Form der Codes müssen nur sehr geringe Datenmengen an das Leuchtmittel übertragen werden. Auch eine jeweils immer wieder neu vorzunehmende Berechnung von Steuerparametern anhand beispielsweise einer Kalibrationskurve kann entfallen. Die Einstellung der Leuchtfarbe kann so einerseits sehr flexibel erfolgen; andererseits ist der Aufwand für die Übertragung von Daten gering. Auch die Einstellzeit der Leuchtfarbe am Leuchtmittel ist gering.
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Vorzugsweise weist der Farbabstand nächstbenachbarter Soll-Leuchtfarben in der CIE-UCS-Farbtafel einen Wert größer gleich 0,005 auf. Farbunterschiede, welche geringer als 0,005 sind, sind durch das menschliche Auge in der Regel nicht wahrnehmbar. Wird der Farbabstand mit diesem Wert gewählt, so ist praktisch jede beliebige Farbe innerhalb des vorgegebenen Gamuts darstellbar. Eine noch feinere Rasterung wäre nicht mehr durch das menschliche Auge wahrnehmbar. Damit ist ein optimaler Kompromiss zwischen hoher farblicher Auflösung einerseits und geringer Datenmenge andererseits gefunden. Es lässt sich jede beliebige Farbe innerhalb des Gamuts sehr variabel einstellen. Trotzdem wird der dafür erforderliche Aufwand gering gehalten.
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Vorzugsweise wird in Schritt a) der Satz der Soll-Leuchtfarben dergestalt vorgegeben, dass alle nächstbenachbarten Soll-Leuchtfarben in der CIE-UCS-Farbtafel denselben Farbabstand zueinander haben. Da die CIE-UCS-Farbtafel optimal auf die farbliche Wahrnehmung des menschlichen Auges bzw. die menschliche Empfindung abgestimmt ist, ist auch durch die Wahl gleichartiger Farbabstände sichergestellt, dass der darzustellende Farbraum dicht, homogen und gleichmäßig ausgefüllt ist. Einzelne Leuchtfarben sowie Übergänge von einer zu einer anderen Leuchtfarbe lassen sich sehr natürlich und für das menschliche Empfinden angenehm wiedergeben.
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Vorzugsweise wird der Gamut durch den maximal von den Leuchtfarben des Leuchtmittels darstellbaren Farbraum vorgegeben. Dann ist der Gamut insbesondere der Farbraum, der durch innere Farbmischung im Leuchtmittel maximal darstellbar ist. Der Gamut ist dann insbesondere durch den Satz aller möglichen Farben gegeben, die überhaupt durch das Leuchtmittel darstellbar sind. Diese Ausführungsform erlaubt es, jede mit einem Leuchtmittel technisch darstellbare Farbe auch tatsächlich darstellen zu können. Es ergeben sich sehr große Variationsmöglichkeiten hinsichtlich der Farbauswahl.
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Vorzugsweise erfolgt in Schritt c) das Zuordnen des zumindest einen Steuerparameters zu jedem Code in Form einer Tabelle mit Codes und Steuerparametern. Die tabellarische Anordnung erlaubt es, einem Code schnell und zuverlässig die zur Soll-Leuchtfarbe korrespondierenden Steuerparameter zuzuordnen. Das Einstellen der Leuchtfarbe am Leuchtmittel ist schnell und unkompliziert möglich.
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Ein erfindungsgemäßes System umfasst mindestens eine Steuervorrichtung und eine Leuchtvorrichtung, wobei die Leuchtvorrichtung ein Leuchtmittel und eine Steuereinheit mit einer Speichereinheit umfasst. In der Speichereinheit ist ein Satz von Paaren aus jeweils einem Code und zumindest einem dem Code zugeordneten Steuerparametern abgelegt, wobei jedem der Paare eine Soll-Leuchtfarbe zugeordnet ist. Ferner ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, einen der Codes an die Steuereinheit zu übermitteln und die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, mittels des dem übermittelten Code zugeordneten zumindest einen Steuerparameters das Leuchtmittel anzusteuern, dass sich am Leuchtmittel eine entsprechende Leuchtfarbe einstellt, welche dem Code zugeordnet ist. Hierbei ist jedem Paar aus dem Satz von Paaren eine Soll-Leuchtfarbe dergestalt zugeordnet, dass die Soll-Leuchtfarben einen vorgebbaren Gamut vollständig abdecken und dass der Farbabstand nächst benachbarter Soll-Leuchtfarben auf einer vorgegebenen Farbtafel so klein ist, dass die diesen Soll-Leuchtfarben entsprechenden Leuchtfarben durch das menschliche Auge gerade noch farblich unterscheidbar sind.
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Vorzugsweise umfasst das Leuchtmittel drei verschiedenfarbige Leuchtdioden, wobei jeder der Leuchtdioden für jede der Soll-Leuchtfarben jeweils ein Steuerparameter zugeordnet ist. Leuchtdioden sind sehr langlebig und energieeffizient. Andererseits lassen sich mit ihnen spektral sehr reine Farben darstellen. Vorzugsweise können die drei verschiedenfarbigen Leuchtdioden die Spektralfarben Rot, Grün und Blau darstellen. Man spricht dann insbesondere von einer RGB-Leuchtdiode bzw. einem RGB-Leuchtdiodenmodul. Durch innere Farbmischung kann eine große Menge möglicher Farben dargestellt werden. Die Ausführungsform erlaubt es, einen sehr großen Gamut darzustellen und auf diese Weise einen weiten Farbraum abzudecken. Hinsichtlich einer Ambientebeleuchtung in einem Kraftwagen ergeben sich viele verschiedene Möglichkeiten der Farbwahl.
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Vorzugsweise liegt die Leuchtvorrichtung in Form eines Moduls vor, in dem das Leuchtmittel, die Steuereinheit und die Speichereinheit baulich integriert sind. Dieses Modul kann insbesondere gehaust sein, also so ausgebildet sein, dass das Leuchtmittel, die Steuereinheit und die Speichereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse vorliegen.
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Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung dergestalt ausgebildet, dass über ein Auswahlmenü, zumindest zwei verschiedene Sätze der Codes auswählbar sind, mittels derer die Steuereinheit ansteuerbar ist. Aus dem vorgegebenen Satz der Soll-Leuchtfarben lassen sich dementsprechend einzelne definierte Soll-Leuchtfarben auswählen, die gezielt dargestellt werden sollen. Über das Auswahlmenü kann diese Auswahl insbesondere auf die spezifischen Anforderungen der Innenraumbeleuchtung eines ganz bestimmten Kraftfahrzeugs abgestimmt werden. Die Innenraumbeleuchtung kann so sehr individuell auf verschiedene Modelle bzw. Baureihen eines Kraftfahrzeugs abgestimmt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes System.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Kraftwagen mit einem Leuchtmittel für die Ambientebeleuchtung;
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2A eine aus dem Stand der Technik bekannte CIE-Normtafel;
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2B die CIE-Normtafel der 2a mit mehreren ausgewählten Farborten;
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3A eine aus dem Stand der Technik bekannte UCS-Farbtafel;
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3B die UCS-Farbtafel der 3A mit ausgewählten Farborten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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3C der durch einen Kreis in 3B markierte Bereich in vergrößerte Darstellung mit eingezeichnetem Farbabstand zwischen den Farborten.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einem Kraftwagen 1 mit einem RGB-Modul 2 für die Ambientebeleuchtung im Innenraum des Kraftwagens 1. Das RGB-Modul 2 umfasst ein Leuchtmittel 12, das durch eine rote Leuchtdiode R, eine grüne Leuchtdiode G sowie eine blaue Leuchtdiode B gebildet ist. Darüber hinaus umfasst es einen Mikrocontroller 3 mit einer Speichereinheit 4. Das RGB-Modul 2 ist über ein Datenkabel 6 mit einer Steuervorrichtung 5 verbunden. Die Steuervorrichtung 5 ist Teil eines Steuergerätes des Kraftwagens 1.
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Im Rahmen der mehrfarbigen Ambientebeleuchtung mit dem RGB-Modul 2 lassen sich durch Lichtmischung sehr viele verschiedene Farben einstellen. Die Farborte der einstellbaren Farben können in einer CIE-Normtafel 7 dargestellt werden. Die Menge möglicher Farben ist durch den Bereich innerhalb einer Spektralfarblinie 9 und einer Purpurlinie 10 gegeben. Innerhalb dieses Bereichs liegt auch der Gamut 11 des RGB-Moduls 2. Alle Punkt bzw. Soll-Leuchtfarben bzw. Farborte innerhalb des Gamuts 11 repräsentieren jene Farben, die durch innere Farbmischung auch tatsächlich durch das RGB-Modul 2 darstellbar sind. Sie sind dadurch darstellbar, dass die Leuchtdioden R, G und B so betrieben werden, dass sie unterschiedliche Leuchtintensitäten aufweisen. Die drei Ecken des Gamutdreiecks 11 werden dabei von den Farbkoordinaten der einzelnen Leuchtdioden R, G bzw. B gebildet (d. h. wenn nur eine der Leuchtdioden R, G bzw. B angeschaltet ist).
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Üblicherweise wird für eine Ambientebeleuchtung im Fahrzeug nur eine eingeschränkte Auswahl an Farben umgesetzt. Die Auswahl der Farben wird vom Fahrzeughersteller vorgenommen und kann je nach Marke, Baureihe, Ausstattungslinie und Zielmarkt unterschiedlich sein. Für eine bestimmte Motorisierung oder gemäß einer bestimmten Modellpflege können jeweilige Farben ausgewählt werden. 2b zeigt die CIE-Normtafel 7 mit einer möglichen Farbauswahl (Farbenset), der z. B. die Leuchtfarben F1 und F2 angehören. Auch die übrigen, durch Dreiecke dargestellten Farborte innerhalb des Gamuts 11 gehören zu Leuchtfarben dieser Farbauswahl. Der Satz dieser Soll-Leuchtfarben deckt den vorgegebenen Gamut 11 nicht vollständig ab, wie man der 2b entnehmen kann. Zudem variieren die Farbabstände nächstbenachbarter Soll-Leuchtfarben.
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Die Farbkoordinaten und Helligkeiten verschiedener RGB-Module 2 streuen typischerweise sehr stark. Daher ist es ein bekanntes Verfahren, für jedes einzelne RGB-Modul 2 eine Kalibrationsmessung durchzuführen. Mit den daraus resultierenden Messergebnissen wird dann eine Tabelle berechnet, die für jede Leuchtfarbe F aus der möglichen Farbauswahl zugehörige Steuerparameter für das RGB-Modul 2 erhält. Diese Tabelle wird in der Speichereinheit 4 des Mikrocontrollers 3 gespeichert, und zwar separat für jedes RGB-Modul 2. Die Einstellung der gewünschten Farbe im Innenraum des Kraftwagens 1 erfolgt dann dadurch, dass die Steuervorrichtung 5 dem Mikrocontroller 3 eine Nummer (Code) für die gewünschte Soll-Leuchtfarbe F überträgt. Beispielsweise ist der Soll-Leuchtfarbe F1 ein erster Code zugeordnet und der Soll-Leuchtfarbe F2 ein zweiter Code. Für diese Codes bzw. Soll-Leuchtfarben F1 und F2 sind wiederum in der Tabelle geeignete Steuerparameter hinterlegt. Der Mikrocontroller 3 entnimmt passend zur übertragenen Nummer die Steuerparameter aus der Tabelle und steuert das Leuchtmittel 12 entsprechend an. Auf diese Weise lassen sich Farben präzise einstellen. Allerdings muss die Auswahl bzw. Definition der Leuchtfarben F rechtzeitig vor der Produktion des RGB-Moduls 2 erfolgen. Unterschiedliche Farbsets für unterschiedliche Marken, Baureihen, Ausstattungslinien, Zielmärkte etc. des Kraftwagens 1 führen zu einer großen Zahl an Varianten des RGB-Moduls 2.
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Diese Nachteile können vermieden werden, wenn im Mikrocontroller 3 statt einer Tabelle mit einem Farbset nur die Kalibrationsdaten der Leuchtdioden R, G und B gespeichert werden. In diesem Fall erfolgt gemäß dem Stand der Technik die Einstellung der gewünschten Farbe durch Übertragung der Farbkoordinaten x, y und der gewünschten Helligkeit von der Steuervorrichtung 5 über das Datenkabel 6 an das RGB-Modul 2. Die Steuerparameter für die Leuchtdioden R, G und B werden erst nach getroffener Farbauswahl durch den Benutzer im Mikrocontroller 2 berechnet. Der Vorteil besteht darin, dass kein Farbenset vorher festgelegt werden muss und es deshalb auch nur eine Variante des RGB-Moduls 2 gibt. Dieses Verfahren hat allerdings ebenfalls Nachteile. Um die Farben ausreichend genau ansteuern zu können, müssen die Farbkoordinaten mit einer Auflösung von je mindestens 10 Bit für die x- und y-Werte zum Mikrocontroller 3 übertragen werden. Dies geht, im Vergleich zum vorher beschriebenen Verfahren, mit einer deutlich größeren Datenmenge einher, die übertragen werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Steuerparameter für die Leuchtdioden R, G und B erst im Mikrocontroller 3 berechnet werden. Dies führt zu einer sehr langen Einstellzeit für die gewünschte Leuchtfarbe am Leuchtmittel 12.
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Vorliegend werden die Vorteile beider Verfahren vereinigt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das menschliche Auge in seiner Fähigkeit Farben zu unterscheiden begrenzt ist. Das heißt, dass die Farbkoordinaten zweier verschiedener Farben lediglich einen Mindestabstand zueinander haben müssen, um als verschiedene Farben wahrgenommen zu werden. Dieser Mindestabstand wird vorteilhafterweise nicht über die CIE-Normtafel 7 definiert, sondern über die UCS-Farbtafel 8, welche in 3A dargestellt ist. Die UCS-Farbtafel 8 der 3A ergibt sich durch Verzerren der CIE-Normtafel 7 der 2a, wobei sich der Grad der Verzerrung aus der farblichen Wahrnehmung des menschlichen Auges bestimmt. In der CIE-Normtafel 7 entsprechen nämlich die geometrischen Abstände zweier Leuchtfarben F nicht dem empfindungsgemäßen Abstand. Deshalb wurde 1976 das CIELUV-System eingeführt. Die darin enthaltene UCS-Farbtafel 8 beruht auf einer linearen Transformation der CIE-Normtafel 7. Die Koordinaten bzw. Farbkomponenten u' und v' werden aus den x- und y-Werten der CIE-Normtafel 7 berechnet. Damit stimmen in der UCS-Farbtafel 8 die geometrischen Abstände mit den empfindungsgemäßen Abständen deutlich besser überein als in der CIE-Normtafel 7, wenngleich auch diese Darstellung noch nicht perfekt ist. Üblicherweise werden deshalb heute Farbabstände als Δu'v'-Werte angegeben. Der Farbabstand Δu'v' lässt sich dann als euklidischer Abstand ermitteln: Δu'v' = SQRT[(Δu')2 + (Δv')2].
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Gemäß 3B wird deshalb ein Farbenset definiert, welches den Gamut 11 des RGB-Moduls 2 vollständig ausfüllt. Dieses Farbenset ist durch das gleichmäßige Punktraster der Leuchtfarben F in 3B schematisch dargestellt. Hier ist der Satz der Soll-Leuchtfarben F dergestalt vorgegeben, dass der vorgegebene Gamut 11 vollständig abgedeckt ist und der Farbabstand Δu'v' nächstbenachbarter Soll-Leuchtfarben F auf der vorgegebenen Farbtafel (UCS-Farbtafel 8) so klein ist, dass die diesen Soll-Leuchtfahren F entsprechenden Leuchtfarben durch das menschliche Auge gerade noch farblich unterscheidbar sind.
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3c stellt diesen Zusammenhang nochmals vergrößert dar. Die Leuchtfarben F3 und F4 sind zueinander in der UCS-Farbtafel 8 nächstbenachbart und haben den Farbabstand Δu'v' zueinander. Im Ausführungsbeispiel beträgt dieser Farbabstand Δu'v' = 0,005. Dies ist der Fall, da Farbunterschiede von Δu'v' kleiner gleich 0,005 vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen werden können. Damit können alle „sinnvollen”, für das menschliche Auge unterscheidbaren Farben dargestellt werden. Alle diese innerhalb des Gamuts 11 festgelegten Soll-Leuchtfarben F werden in einer Tabelle in der Speichereinheit 4 des RGB-Moduls 2 gespeichert. Jede der Leuchtfarben 11 ist hierbei ein Code sowie ein geeigneter Satz an Steuerparametern für die Ansteuerung der Leuchtdioden R, G und B zugeordnet.
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Hierdurch ergeben sich erhebliche Vorteile. Der Farbenset wird einmalig, passend zum Gamut 11 der Leuchtdioden R, G und B definiert. Bei der Kalibration des RGB-Moduls 2 werden die zugehören Steuerparameter berechnet und in einer Tabelle in der Speichereinheit 4 des Mikrocontrollers 3 abgelegt. Das RGB Modul 2 hat damit die Fähigkeit, alle unterscheidbaren Farben F darstellen zu können. Die Auswahl der Farbe F erfolgt durch Übertragung einer zugeordneten Codenummer an dem Mikrocontroller 3. Über das Datenkabel 6 müssen auf diese Art nur geringe Datenmengen übertragen werden. Da keine Berechnung der Steuerparameter im Mikrocontroller 3 erforderlich ist, kommt es auch zu keinem hiermit verbundenen Zeitverzug. Die Einstellung der Farbe erfolgt durch den Mikrocontroller 3 lediglich durch Entnahme der Steuerparameter aus der Tabelle, welche in der Speichereinheit 4 abgelegt ist. Damit ist auch nur eine Variante des RGB-Moduls erforderlich. Eine frühzeitige Festlegung der Farben F ist damit nicht notwendig. Dadurch kann das RGB-Modul 2 über alle Baureihen des Kraftwagens 1 und Änderungsjahr hinweg eingesetzt werden. Eine eventuell gewünschte Einschränkung der Anzahl der Farben bzw. eine Differenzierung der einstellbaren Farben nach Marken, Baureihen, Ausstattungslinien, Zielmärkten etc. kann im Bedien- und Anzeigesystem des Kraftfahrzeuges vorgenommen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftwagen
- 2
- RGB-Modul
- 3
- Mikrocontroller
- 4
- Speichereinheit
- 5
- Steuervorrichtung
- 6
- Datenkabel
- 7
- CIE-Normtafel
- 8
- UCS-Farbtafel
- 9
- Spektralfarblinie
- 10
- Purpurlinie
- 11
- Gamut
- 12
- Leuchtmittel
- R
- Leuchtdiode
- G
- Leuchtdiode
- B
- Leuchtdiode
- F, F1, F2, F3, F4
- Leuchtfarbe
- ΔE
- Farbabstand
- x, y
- Farbkomponente
- u', v'
- Farbkomponente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006036060 A1 [0004]
- DE 102006030300 A1 [0004, 0005]
