DE102015209603A1 - Vorrichtung zur Durchführung einer Lichttherapie in einem Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung (20) zur Durchführung einer Lichttherapie in einem Fahrzeug (10) wird beschrieben. Die Vorrichtung (20) umfasst in dem Fahrzeug (10) fest zu verbauen der Leuchtmittel (1) und eine Steuerung (2). Die Steuerung (2) ist ausgestaltet, um die Leuchtmittel (1) zur Durchführung der Lichttherapie in dem Fahrzeug (10) anzusteuern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Vorrichtung, um eine Lichttherapie, mit welcher insbesondere eine biologisch wirksame Beleuchtung oder circadiane Beleuchtung erzeugt wird, in einem Fahrzeug durchzuführen.
  • Die DE 10 2013 016 817 A1 beschreibt ein Innenraumlichtsystem für einen Innenraum eines Fahrzeugs, mit welchem eine Beleuchtungsstärke und eine Farbtemperatur von Lichtquellen gesteuert werden kann.
  • Die DE 10 2011 112 577 A1 offenbart ein Assistenzsystem, das zur Durchführung eines autonomen oder teilautonomen Fahrmanövers eines Fahrzeugs dient. Dabei können Lichtleisten im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sein, mit welchen eine aktuelle oder eine zukünftige Bewegungsrichtung des Fahrzeugs angezeigt wird.
  • Die WO 2007/011060 A1 beschreibt eine Beleuchtungssteuerung für ein Fahrzeug, mit welcher ein mentaler Zustand des Fahrers beeinflusst werden kann.
  • Ausgehend von dem vorab beschriebenen Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, im Fahrzeug vorhandene Leuchtmittel zum Vorteil von Insassen des Fahrzeugs besser einzusetzen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Durchführung einer Lichttherapie in einem Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung Leuchtmittel, welche innerhalb des Fahrzeugs fest anzubringen sind, und eine Steuerung. Die Steuerung ist ausgestaltet, um die Leuchtmittel zur Durchführung der Lichttherapie innerhalb des Fahrzeugs anzusteuern.
  • Durch die vorliegende Erfindung können Leuchtmittel des Fahrzeugs nicht nur zur Beleuchtung des Innenraums des Fahrzeugs, sondern auch zur Durchführung einer Lichttherapie, das heißt zur Erzeugung einer für die Insassen des Fahrzeugs biologisch wirksamen Beleuchtung, eingesetzt werden. Durch diese Lichttherapie wird der circadiane Rhythmus des Menschen gezielt beeinflusst.
  • Insbesondere kann das Fahrzeug zum automatischen Fahren ausgestaltet sein, so dass das Fahrzeug vollautomatisch, ohne Eingriff des Fahrers, fährt. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein, um die Lichttherapie durchzuführen, während das Fahrzeug vollautomatisch fährt.
  • Beim vollautomatischen Fahren müssen bestimmte Randbedingungen, welche beispielsweise beim manuellen Fahren des Fahrzeugs gelten, nicht berücksichtigt werden. Beispielsweise besteht beim automatischen Fahren nicht unbedingt die Notwendigkeit, eine Blendung oder Störung des Fahrers durch die Innenraumbeleuchtung des Fahrzeugs zu vermeiden. Mit anderen Worten gelten für die Leuchtmittel des Fahrzeugs beim automatischen Fahren größere Freiheitsgrade, welche erfindungsgemäß zur Durchführung der Lichttherapie eingesetzt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform können mit der Steuerung die Leuchtmittel derart eingestellt werden, dass anhand der mit den Leuchtmitteln durchgeführten Lichttherapie ein vorbestimmtes Ergebnis erzielt wird. Dabei kann das vorbestimmte Ergebnis aus folgender Ergebnismenge ausgewählt sein:
    • • Aufwecken eines oder mehrerer Insassen des Fahrzeugs. Beispielsweise kann der schlafende Fahrer am Ende einer automatischen Fahrt mit den Leuchtmitteln geweckt werden, um anschließend das Fahrzeug manuell zu führen.
    • • Beruhigen eines oder mehrerer Insassen des Fahrzeugs. Beispielsweise können die Leuchtmittel eingesetzt werden, um die Insassen zu Beginn einer automatischen Fahrt zu beruhigen und schließlich einschlafen zu lassen.
    • • Behandeln einer Depression oder Schlafstörung eines Insassen des Fahrzeugs. In diesem Fall werden die Leuchtmittel eingesetzt, um die Depression oder die Schlafstörung des Insassen zu lindern.
  • Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere die melanopische Wirkung von Licht eingesetzt. Dabei wird mit Hilfe des Lichts die Erzeugung von Melatonin bei Menschen beeinflusst, wobei durch das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht entweder die Erzeugung von Melatonin gefördert oder die Erzeugung von Melatonin gehemmt wird. Neben dem Aufwecken, Beruhigen und Behandeln einer Depression oder Schlafstörung kann eine erfindungsgemäße Lichttherapie auch zur Konzentrationsförderung eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Erfassungsmittel (z.B. einen Sensor) umfassen, um mit den Erfassungsmitteln einen Zustand des Fahrzeugs zu erfassen. Die Steuerung kann in diesem Fall ausgestaltet sein, um in Abhängigkeit von dem vorher erfassten Zustand die Leuchtmittel anzusteuern. Unter den Erfassungsmittel werden dabei jede Mittel verstanden, um der Vorrichtung den Zustand des Fahrzeugs bereitzustellen.
  • Ein bestimmter Zustand des Fahrzeugs liegt beispielsweise vor, wenn das Fahrzeug vollautomatisch fährt, während ein anderer Zustand des Fahrzeugs vorliegt, wenn das Fahrzeug manuell vom Fahrer geführt wird. Wenn die Vorrichtung mit Hilfe der Erfassungsmittel erfasst, dass der Zustand des automatisch gefahrenen Fahrzeugs demnächst in den Zustand des manuell geführten Fahrzeugs übergeht, kann die Steuerung die Leuchtmittel derart ansteuern, dass der Fahrer durch das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht aufgeweckt und aktiviert wird, um für die manuelle Führung des Fahrzeugs gerüstet zu sein.
  • Während beim Fahrer in der Regel die Lichttherapie nur durchgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in welchem der Fahrer nicht zum Führen des Fahrzeugs beitragen muss, kann die Lichttherapie erfindungsgemäß bei anderen Insassen des Fahrzeugs in nahezu jedem Zustand des Fahrzeugs durchgeführt werden, so lange der Fahrer durch die Durchführung nicht gestört wird oder visuell geblendet wird.
  • Zum Aufwecken eines Insassen des Fahrzeugs wird mit den Leuchtmitteln insbesondere ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 8000 K und 10.000 K in einem Wellenlängenbereich zwischen 450 nm und 500 nm erzeugt. Prinzipiell unterdrückt blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von 460 nm bis 480 nm die Erzeugung von Melatonin. Die beste Melatonin unterdrückende Wirkung wird von einem Licht mit einer Wellenlänge von 480 nm (altersbedingt von 490 nm) erzielt.
  • Zum Beruhigen eines Insassen des Fahrzeugs wird mit den Leuchtmitteln insbesondere ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 2000 K und 2500 K mit Wellenlängen von mehr als 500 nm erzeugt. Ein derartiges Licht fördert die Ausschüttung des Hormons Melatonin beim Menschen, wodurch zum Beispiel die Verlangsamung des Stoffwechsels hervorgerufen und der Schlaf gefördert wird.
  • Um eine Depression oder Schlafstörung eines Insassen des Fahrzeugs zu behandeln, wird mit den Leuchtmitteln insbesondere ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 8000 K und 10.000 K in einem Wellenlängenbereich zwischen 450 nm und 500 nm, vorzugsweise zwischen 460 nm 480 nm und am besten bei 480 nm (altersbedingt bei 490 nm) erzeugt. Die Behandlung einer Depression oder Schlafstörung wird insbesondere mit einer hohen Beleuchtungsstärke (z.B. 10.000 lx/h) am Auge und einer tageslichtähnlichen Farbtemperatur durchgeführt.
  • Vorteilhafterweise ist/sind eine Beleuchtungsstärke der Leuchtmittel, eine Helligkeit eines Lichts der Leuchtmittel, eine Leuchtdichte des Lichts der Leuchtmittel und/oder eine Farbe des Lichts der Leuchtmittel einstellbar.
  • Die Innenraumbeleuchtung bzw. das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht im Fahrzeug ist frei ansteuerbar und der Anteil des roten, des grünen, des blauen und des weißen Lichts ist beliebig einstellbar. Dabei umfassen die Leuchtmittel insbesondere LEDs. Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Lichttherapie ist eine hohe Beleuchtungsstärke (mehr als 5.000 lx, besser mehr als 10.000 lx) notwendig, damit das Licht seine biologische Wirkung entfalten kann. Am Tag benötigt der Mensch zwischen 250 und 500 lx (am Auge gemessen, abhängig von der Lichtquelle), um einen Effekt zu erzielen. Dabei können erfindungsgemäß Beleuchtungsstärken von 5000 lx/h oder 10.000 lx über eine halbe Stunde eingesetzt werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs entsprechen dabei im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
  • Vorteilhafterweise ist das Fahrzeug ausgestaltet, um (am besten alle) Fenster des Fahrzeugs bei der Durchführung der Lichttherapie abzudunkeln.
  • Durch die Abdunklung des Fahrzeugs, welche beispielsweise automatisch zum Beginn der Durchführung der Lichttherapie bei einer automatischen Fahrt vorgenommen werden kann, werden vorteilhafterweise andere Verkehrsteilnehmer durch das von den Leuchtmitteln erzeugte Licht nicht geblendet bzw. gestört. Zur Abdunklung kann beispielsweise elektrochromes Glas eingesetzt werden, wobei möglichst alle Fenster des Fahrzeugs aus diesem elektrochromen Glas bestehen, welches von der Steuerung der Vorrichtung angesteuert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Leuchtmittel derart im Fahrzeug angebracht, dass das Gesicht eines auf einem Sitz des Fahrzeugs befindlichen Insassen indirekt von den Leuchtmitteln von oben angestrahlt wird.
  • Sofern die Leuchtmittel LEDs umfassen, sollten diese LEDs nicht offen liegen, sondern besser indirekt durch eine Streuscheibe leuchten, wodurch die Streuscheibe als eine gleichmäßig leuchtende Fläche erscheint. Diese Streuscheibe kann oben am Dachhimmel des Fahrzeugs angeordnet werden. Als alternative Position können die Leuchtmittel bzw. die Streuscheibe am Armaturenbrett oder an der Rückenlehne eines Vordersitzes angeordnet werden. Wenn die Leuchtmittel bzw. die Streuscheibe nicht am Dachhimmel angeordnet sind, sollten sie so ausgerichtet sein, dass das erzeugte Licht sowohl direkt als auch zusätzlich noch indirekt (z.B. durch eine Spiegelung über das Dach) von oben in das Gesicht des Insassen leuchtet.
  • Bei den Leuchtmitteln der Vorrichtung handelt es sich insbesondere um Leuchtmittel des Fahrzeugs.
  • Wenn es sich bei den zur Durchführung der Lichttherapie eingesetzten Leuchtmitteln um die Leuchtmittel des Fahrzeugs handelt, können diese Leuchtmittel (z.B. LEDs) vorteilhafterweise auch zur normalen Beleuchtung des Innenraums des Fahrzeugs eingesetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zum Einsatz bei vollautomatisch fahrenden Kraftfahrzeugen geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch bei Schiffen, Flugzeugen sowie gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen einsetzbar ist.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu der einzigen Fig. im Detail beschrieben.
  • In der einzigen Fig. ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
  • In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 20 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 umfasst ihrerseits neben einer Steuerung 2 Leuchtmittel in Form von LEDs 1 und einen Sensor 4. Mit Hilfe des Sensors 4 erfasst die Vorrichtung 20 den Zustand des automatisch fahrenden Fahrzeugs 10. Die Vorrichtung 20 ist ausgestaltet, um abhängig von dem erfassten Zustand des Fahrzeugs 10 mittels der LEDs 1 eine Lichttherapie für Insassen des Fahrzeugs 10, z.B. den Fahrer des Fahrzeugs 10, durchzuführen. Dabei wird die Lichttherapie insbesondere nur dann durchgeführt, wenn der erfasste Zustand des Fahrzeugs 10 kein Führen des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer voraussetzt. Dieser Zustand liegt beispielsweise dann vor, wenn das Fahrzeug 10 vollautomatisch fährt oder wenn das Fahrzeug 10 (beispielsweise auf einem Parkplatz) steht. Bei der Durchführung der Lichttherapie können Fenster 3 des Fahrzeugs verdunkelt werden, um andere Verkehrsteilnehmer nicht zu stören.
  • Die Leuchtmittel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs können ein im Wesentlichen um die Fahrgastzelle herumlaufendes Lichtband umfassen, welches als eine Lichtquelle oder als aus vielen einzelnen, durch die Steuerung 2 zusammenwirkenden Lichtquellen (z.B. LEDs) ausgeführt sein kann. Bei einem so genannten Aufwachszenario erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 (beispielsweise mit einem solchem Lichtband) ein helles, bläuliches Licht, mit welchem die Erzeugung des Hormons Melatonin unterdrückt werden soll. Mit einem Aufwachszenario werden die Insassen und insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs 10 aufgeweckt, um beispielsweise am Ende eines automatischen Betriebszustands des Fahrzeugs 10 die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 10 durch den Fahrer vorzubereiten.
  • Andere Szenarien, wie z.B. ein so genanntes Einschlafszenario, unterscheiden sich nur hinsichtlich Farbe und Intensität des Lichts von dem vorab beschriebenen Aufweckszenario. Bei einem Einschlafszenario erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 (beispielsweise mit dem vorab beschriebenen Lichtband) ein gelbes Licht, welches im Vergleich zu dem Licht des Aufweckszenarios deutlich wärmer und zurückhaltender ist. Mit dem beim Einschlafszenario erzeugten Licht wird die Erzeugung des Hormons Melatonin gefördert, wodurch die Insassen des Fahrzeugs 10 beruhigt werden. Das Einschlafszenario kann von der Vorrichtung 20 automatisch eingestellt werden, wenn von dem Sensor 4 erfasst wird, dass das Fahrzeug 10 automatisch betrieben wird. Das Einschlafszenario sollte frühzeitig gestartet werden, um besser wirken zu können.
  • Das Aufweckszenario und das Einschlafszenario können auch manuell gewählt oder eingestellt werden. Darüber hinaus können auch andere Arten einer Lichttherapie von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 durchgeführt werden. Beispielsweise kann bei einer automatischen Fahrt eine Lichttherapie zur Behandlung von einer Depression (z.B. einer Winterdepression) oder von Schlafstörungen durchgeführt werden, indem die Vorrichtung 20 manuell entsprechend eingestellt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    LED
    2
    Steuerung
    3
    Fenster
    4
    Sensor
    10
    Fahrzeug
    20
    Vorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013016817 A1 [0002]
    • DE 102011112577 A1 [0003]
    • WO 2007/011060 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Durchführung einer Lichttherapie in einem Fahrzeug (10), wobei die Vorrichtung (20) in dem Fahrzeug (10) fest zu verbauende Leuchtmittel (1) und eine Steuerung (2) umfasst, wobei die Steuerung (2) ausgestaltet ist, die Leuchtmittel (1) zur Durchführung der Lichttherapie in dem Fahrzeug (10) anzusteuern.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) zum automatischen Fahren ausgestaltet ist, und dass die Vorrichtung ausgestaltet ist, um die Lichttherapie während des automatischen Fahrens durchzuführen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um mit der Steuerung (2) die Leuchtmittel (1) derart einzustellen, dass mit den Leuchtmitteln (1) die Lichttherapie durchführbar ist, um ein erwünschtes Ergebnis zu erzielen, dass das gewünschte Ergebnis ausgewählt ist aus einer Ergebnismenge umfassend: Aufwecken mindestens eines schläfrigen Insassen des Fahrzeugs (10), Beruhigen mindestens eines Insassen des Fahrzeugs (10) und Behandeln einer Depression oder Schlafstörung mindestens eines Insassen des Fahrzeugs (10).
  4. Vorrichtung nach, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Erfassungsmittel (4) umfasst, um einen Zustand des Fahrzeugs (10) zu erfassen, und dass die Steuerung ausgestaltet ist, um abhängig von dem Zustand die Leuchtmittel (1) anzusteuern.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) ausgestaltet ist, um zum Aufwecken mindestens eines schläfrigen Insassen des Fahrzeugs (10) mit den Leuchtmitteln (1) ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 8000 K und 10000 K und Wellenlängen zwischen 450 nm und 500 nm zu erzeugen, oder um zum Beruhigen mindestens eines Insassen des Fahrzeugs (10) mit den Leuchtmitteln (1) ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 2000 K und 2500 K und Wellenlängen von mehr als 500 nm zu erzeugen, oder um zum Behandeln einer Depression oder Schlafstörung mindestens eines Insassen des Fahrzeugs (10) mit den Leuchtmitteln (1) ein Licht mit einer Farbtemperatur zwischen 8000 K und 10000 K und Wellenlängen zwischen 450 nm und 500 nm zu erzeugen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungsstärke der Leuchtmittel (1), eine Helligkeit eines Lichts der Leuchtmittel (1), eine Leuchtdichte des Lichts der Leuchtmittel (1) und/oder eine Farbe des Lichts der Leuchtmittel (1) einstellbar ist/sind.
  7. Fahrzeug mit einer Vorrichtung (20) nach einem der vorherigen Ansprüche.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) ausgestaltet ist, um Fenster (3) des Fahrzeugs (10) bei der Durchführung der Lichttherapie abzudunkeln.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (1) derart in dem Fahrzeug (10) angebracht sind, dass ein Gesicht eines auf einem Sitz des Fahrzeugs (10) befindlichen Insassen indirekt von den Leuchtmitteln (1) angestrahlt wird.
  10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (1) der Vorrichtung (20) Leuchtmittel des Fahrzeugs (10) entsprechen.
DE102015209603.3A 2014-11-26 2015-05-26 Vorrichtung zur Durchführung einer Lichttherapie in einem Fahrzeug Pending DE102015209603A1 (de)

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