DE102012015969A1

DE102012015969A1 - Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, Beleuchtungssystem und Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012015969A1
Application number: DE102012015969A
Authority: DE
Inventors: Klaus Rogge
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-08-11
Filing date: 2012-08-11
Publication date: 2013-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Leuchtmitteln (10, 12, 14), wobei wenigstens zwei Leuchtmittel (10, 12, 14) unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dabei ist eine Steuerungsvorrichtung (16) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei Erreichen eines unteren Schwellwertes (Imin(10)) eines Leuchtmittels (10) alle Leuchtmittel (10, 12, 14) gleichzeitig abzuschalten. Die Erfindung betrifft desweiteren ein Beleuchtungssystem (2) mit einer entsprechenden Beleuchtungsvorrichtung (6) sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Leuchtmitteln, wobei wenigstens zwei Leuchtmittel unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Beleuchtungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.
Moderne Leuchtmittel wie z. B. LEDs haben häufig ein begrenztes Farbspektrum und eine begrenzte Leuchtstärke. Zur Erreichung einer bestimmten Leuchtfarbe oder Farbtemperatur und einer gewünschten Leuchtstärke ist es daher bekannt, in Beleuchtungseinrichtungen eine Mehrzahl von Leuchtmitteln vorzusehen, die unterschiedliche Leuchtfarben haben. Die gewünschte Farbe kann dann aus den Leuchtmitteln gemischt werden. Die Leuchtstärke von LEDs kann bekanntermaßen mittels Pulsweitenmodulation vorgenommen werden.
Beim gedimmten Abschalten einer derartigen Beleuchtungseinrichtung kommt es durch die meist unterschiedlichen Leuchtstärken der verschiedenfarbigen LEDs gemäß dem Stand der Technik zur asynchronen Abschaltung der einzelnen Farbkanäle. Dies ist durch eine anteilskorrekte Dimmung und eine minimale Auflösung der Hardwareausgänge einer entsprechenden Steuerung gegeben und für einen Benutzer sichtbar. Es kommt zum Nachleuchten von Mischanteilen und zur Farbverschiebung.
Aus der DE 10 2009 000 130 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle bekannt, welche eine oder mehrere Leuchtdioden, und eine der Lichtquelle zugeordnete steuerbare elektrische Leistungsquelle enthält, welche zyklisch zeitlich beabstandete Ausgangspulse abgibt und Strom-Nutzpulse durch die Lichtquelle bewirkt. Des Weiteren ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche nach Maßgabe eines eine Helligkeitsinformation für die wenigstens eine Lichtquelle enthaltenden Eingangssignals ein erstes Steuersignal generiert, welches die Abgabe der Ausgangspulse bewirkt, wobei mit der Lichtquelle und mit dem Ausgang der zugeordneten Leistungsquelle eine Schalteranordnung verbunden ist, welche durch ein weiteres Steuersignal ansteuerbar ist und welche in einem ersten von wenigstens zwei Schaltzuständen einen eine Lichtemission bewirkenden Strom von der Leistungsquelle durch die Lichtquelle unterbindet.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Beleuchtungsvorrichtung, ein Beleuchtungssystem und ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, welche die bekannten Nachteile zumindest teilweise überwinden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Beleuchtungssystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch 5 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 6.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist mehrere Leuchtmittel auf, von denen wenigstens zwei unterschiedliche Eigenschaften haben. Solche Eigenschaften können unterschiedliche Leuchtfarben und/oder Betriebsparameter, z. B. Betriebsspannung oder -strom, Kennlinien etc. sein.
Erfindungsgemäß ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei Erreichen eines unteren Schwellwertes eines Leuchtmittels alle Leuchtmittel gleichzeitig abzuschalten. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung wird dann synchron mit dem ersten abzuschaltenden Leuchtmittel abgeschaltet. Sollten mehrere Leuchtmittel mit gleichen Eigenschaften vorgesehen sein, gilt dies entsprechend.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das wenigstens eine Leuchtmittel mit von dem zuvor bestimmten Leuchtmittel abweichenden Eigenschaften nachleuchtet und damit eine wahrnehmbare Veränderung der Leuchtcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung bedingt.
Gemäß einer ersten möglichen weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass einige oder alle Leuchtmittel LEDs sind. Dabei ist es unerheblich, welche Arten von LEDs eingesetzt werden, die Erfindung kann erfolgreich auch mit OLEDs und anderen LED-Arten angewandt werden. Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Leuchtmittel unterschiedliche Leuchtfarben haben. Insbesondere dann lässt sich der unerwünschte Effekt der Farbverschiebung feststellen und mithilfe der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erfolgreich verhindern.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung kann ein Lichtsensor vorgesehen sein, der mit einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Leuchtmittel verbunden ist. Auf diese Weise kann das Leuchtmittel als Slave eines komplexeren Beleuchtungssystems eingesetzt werden, wie es in Kraftfahrzeugen mit mehreren Lichtquellen im Innenraum häufig anzutreffen ist. Des Weiteren kann gemäß dieser weiteren Ausgestaltung eine komplexe Verkabelung zur Steuerung des Beleuchtungssystems verhindert werden.
Die Erfindung lässt sich bei komplexeren Beleuchtungssystemen alternativ auch mit kabelverbundenen Beleuchtungsvorrichtungen einsetzen.
Ein erster unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Beleuchtungsvorrichtungen, von denen eine als Master und wenigstens eine als Slave geschaltet ist, deren Einstellung von der Einstellung des Masters abhängt, wobei wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem zuvor beschriebenen Erfindungsgedanken ausgebildet ist.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung mit wenigstens zwei Leuchtmittel mit unterschiedlichen Eigenschaften, wobei beim Ausdimmen der Beleuchtungsvorrichtung alle Leuchtmittel synchron abgeschaltet werden, sobald wenigstens ein Leuchtmittel einen unteren Schwellwert erreicht hat.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das wenigstens eine Leuchtmittel mit von dem bestimmten Leuchtmittel abweichenden Eigenschaften nachleuchtet und damit eine wahrnehmbare Veränderung der Leuchtcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung bedingt.
Gemäß einer ersten möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mittels eines Lichtsensors ein von einem Master angefordertes Ausdimmen erkannt und anschließend durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass monoton ausklingende Kennlinien erkannt werden. Dies kann dann ein automatisches Abschalten einer Beleuchtungsvorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auslösen.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Ausdimmen abgebrochen wird, wenn während des Ausdimmens ein Ansteigen eines Farbanteils erkannt wird. Ein solches Ansteigen kann durch eine entsprechende Benutzeranforderung oder eine entsprechende Kraftfahrzeuganforderung bedingt sein. Im Rahmen dieser Weiterbildung kann verhindert werden, dass die wenigstens eine als Slave geschaltete Beleuchtungsvorrichtung entgegen der Absicht abgeschaltet wird.
Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der untere Schwellwert einer Abschaltschwelle eines der Leuchtmittel entspricht. An einer beispielsweise durch eine untere Grenzintensität bestimmen Abschaltschwelle wird das Leuchtmittel aufgrund technischer Gegebenheiten abgeschaltet.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Dabei zeigen schematisch:
1 ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem;
2 Kennlinien unterschiedlicher Leuchtmittel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem 2 mit zwei Beleuchtungsvorrichtungen 4 und 6. Die Beleuchtungsvorrichtung 4 ist als Master für die Beleuchtungsvorrichtung 6 vorgesehen. Die Beleuchtungsvorrichtung 6 ist dementsprechend als Slave geschaltet.
Die Beleuchtungsvorrichtung 4 weist ein Leuchtmittel 8 auf, das zur Steuerung der Beleuchtungsvorrichtung 6 dient. Die Beleuchtungsvorrichtung 4 kann ebenso eine Mehrzahl von Leuchtmitteln aufweisen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 6 weist drei Leuchtmittel 10, 12, 14 auf, die als LEDs mit unterschiedlichen Leuchtfarben ausgestaltet sind. Die Leuchtmittel 10, 12, 14 weisen unterschiedliche Charakteristika auf und werden im ambienten Licht mit unterschiedlicher Intensität betrieben.
Die Leuchtmittel 10, 12, 14 werden von einer Steuerungsvorrichtung 16 gesteuert. Die Steuerungsvorrichtung 16 dient zum Mischen der unterschiedlichen Farben der Leuchtmittel 10, 12, 14 und somit zum Erzeugen einer entsprechenden, vorgegebenen Farbmischung.
Die Leuchtstärke und die Farbmischung der Beleuchtungsvorrichtung 4 können gemäß der gewünschten Innenraumhelligkeit, der Umgebungshelligkeit und der Farbtemperatur von der Steuerungsvorrichtung 16 angepasst werden. Dazu können entsprechende Kennlinien oder Tabellen in der Steuerungsvorrichtung 16 hinterlegt sein. Die Steuerungsvorrichtung 16 arbeitet dabei mit Pulsweitenmodulation.
Die Steuerungsvorrichtung 16 ist des Weiteren mit einem Sensor 18 verbunden, der Steuersignale der als Master geschalteten Beleuchtungsvorrichtung 4 empfängt, beispielsweise über die Helligkeit des Leuchtmittels 8 der Beleuchtungsvorrichtung 4 oder über die Leuchtfarbe der Beleuchtungsvorrichtung 8.
Die Steuerungsvorrichtung 16 ist so ausgebildet, dass sie mittels des Sensors 18 ein monotones Ausklingen der Beleuchtung der Beleuchtungsvorrichtung 4 als Abschalten derselben erkennt und kann ein entsprechendes Abschalten der Leuchtmittel 10, 12, 14 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren einleiten.
Die Steuerungsvorrichtung 16 ist des Weiteren so ausgebildet, dass sie mittels des Sensors 18 ein Ansteigen der Beleuchtungsstärke der Beleuchtungsvorrichtung 4 erkennt und ein entsprechendes Anschalten der Leuchtmittel 10, 12, 14 einleitet. Wenn die Steuerungsvorrichtung 16 zum Zeitpunkt des Erkennens bereits ein Abschalten der Leuchtmittel 10, 12, 14 eingeleitet hat, wird dieses Abschalten abgebrochen und die Leuchtmittel 10, 12, 14 entsprechend eingeschaltet.
2 zeigt ein Intensitäts-Zeit Diagramm für einen Ausschaltvorgang der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 6. Dabei sind drei Kennlinien I(10), I(12) und I(14) der Leuchtmittel 10, 12, 14 aus 1 gezeigt.
Beim Ausschalten der Beleuchtungsvorrichtung 6 werden die Intensitäten I(10), I(12) und I(14) im dargestellten Ausführungsbeispiel langsam ausklingend abgedimmt, sodass die Intensitätsabnahme mit der Zeit langsamer wird. Die Intensitäten I(10), I(12) und I(14) sind entsprechend der gewählten Mischung auf unterschiedlichem Niveau.
Mit Erreichen einer unteren Grenzintensität Imin(10) wird das Leuchtmittel 10 aufgrund der technischen Gegebenheiten abgeschaltet. Zur gleichen Zeit werden gemäß der Erfindung auch die Leuchtmittel 12 und 14 abgeschaltet, obwohl deren untere Grenzintensitäten Imin(12) und Imin(14) zu diesem Zeitpunkt noch nicht erreicht wären, was durch eine gestrichelte Fortführung der entsprechenden Kennlinien I(12) und I(14) dargestellt ist.
In gleicher Weise ist ein synchrones Verhalten beim Einschalten der Leuchtmittel erzielbar. Analog zum Abschalten erfolgt beim Erreichen der Grenzintensität Imin(10) des Leuchtmittels 10 ein gleichzeitiges Zuschalten der Leuchtmittel 12 und 14. Die Zu- oder Abschaltung der Leuchtmittel erfolgt in dem Beispiel bei einem Schwellewert entsprechend der unteren Grenzintensität Imin(10). Dieser Schwellwert ist bevorzugt einstellbar, so dass beispielsweise durch einen über der unteren Grenzintensität Imin(10) liegenden Schwellwert ein synchrones Zu- oder Abschalten der Leuchtmittel 10, 12, 14 gesichert ist.
Bezugszeichenliste

2: Beleuchtungssystem
4: Beleuchtungsvorrichtung (Master)
6: Beleuchtungsvorrichtung (Slave)
8: Leuchtmittel
10: Leuchtmittel
12: Leuchtmittel
14: Leuchtmittel
16: Steuerungsvorrichtung
18: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009000130 A1 [0005]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Leuchtmitteln (10, 12, 14), von denen wenigstens zwei Leuchtmittel (10, 12, 14) unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung (16) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, bei Erreichen eines unteren Schwellwertes (Imin(10)) eines Leuchtmittels (10) alle Leuchtmittel (10, 12, 14) gleichzeitig abzuschalten.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle Leuchtmittel LEDs (10, 12, 14) sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Leuchtmittel (10, 12, 14) unterschiedliche Leuchtfarben haben.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtsensor (18) vorgesehen ist, der mit der Steuerungsvorrichtung (16) zur Steuerung der Leuchtmittel (10, 12, 14) verbunden ist.
Beleuchtungssystem eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Beleuchtungsvorrichtungen (4, 6), von denen eine als Master (4) und wenigstens eine als Slave (6) geschaltet ist, deren Einstellung von der Einstellung des Masters (4) abhängt, wobei wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung (6) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.
Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung (6) mit wenigstens zwei Leuchtmitteln (10, 12, 14) mit unterschiedlichen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausdimmen der Beleuchtungsvorrichtung (6) alle Leuchtmittel (10, 12, 14) synchron abgeschaltet werden, sobald wenigstens ein Leuchtmittel (10, 12, 14) einen unteren Schwellwert (Imin(10)) erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Lichtsensors (18) ein von einem Master (4) angefordertes Ausdimmen erkannt und anschließend durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass monoton ausklingende Kennlinien erkannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausdimmen abgebrochen wird, wenn während des Ausdimmens ein Ansteigen eines Farbanteils erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Schwellwert (Imin(10)) einer Abschaltschwelle eines der Leuchtmittel entspricht.