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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Leuchte mit wenigstens einem Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem grünen Spektralbereich, wenigstens einem Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem roten Spektralbereich und wenigstens einem Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem blauen Spektralbereich, bei dem die Leuchte das von den Leuchtmitteln erzeugte jeweilige Licht mittels einer Optikeinheit zu einem Gesamtlicht überlagert und durch eine gemeinsame Lichtaustrittsöffnung abgibt, wobei die Leuchtmittel hinsichtlich ihrer Lichtemission mittels individueller Leuchtmittelsteuersignale derart gesteuert werden, dass die Leuchte das Gesamtlicht gemäß einem vorgegebenen Farbort abgibt. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Leuchte, die wenigstens ein Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem grünen Spektralbereich, wenigstens ein Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem roten Spektralbereich, wenigstens ein Leuchtmittel für eine Lichtemission in einem blauen Spektralbereich und eine Optikeinheit aufweist, die das von den Leuchtmitteln erzeugte jeweilige Licht zu einem Gesamtlicht überlagert und durch eine gemeinsame Lichtaustrittsöffnung der Leuchte abgibt, und mit einer Steuereinheit zum Steuern der Leuchte, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Leuchtmittel mittels individueller Leuchtmittelsteuersignale hinsichtlich ihrer Lichtemission derart zu steuern, dass die Leuchte das Gesamtlicht gemäß einem vorgegebenen Farbort abgibt.
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Verfahren zum Steuern einer Leuchte der gattungsgemäßen Art sowie auch Kraftfahrzeuge der gattungsgemäßen Art sind im Stand der Technik umfänglich bekannt. So ist beispielsweise aus der
DE 42 32 545 A1 eine Einrichtung zur Beleuchtung von Bedien-/oder Anzeigeelementen bekannt. Diese dient zur Anpassung an eine wechselnde Umgebungsbeleuchtung abhängig von einer Helligkeitseinstellung einer Armaturenbrettbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug. Die Armaturenbrettbeleuchtung kann rote und grüne Lichtquellen umfassen. Durch Mischung können verschiedene Farbarten erzeugt werden. Ziel ist es, die Beleuchtung eines Autoradios oder eines in das Armaturenbrett eingebauten Geräts an die Farbart und Helligkeit der übrigen Armaturenbrettbeleuchtung anzupassen. Durch unabhängige Ansteuerung der Lichtquellen soll neben einer Variation der Helligkeit auch eine Variation der Farbe erreicht werden können.
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Ferner ist aus der
DE 10 2007 009 284 A1 ein variables Innenraumbeleuchtungssystem bekannt, welches sich den momentanen Wahrnehmungsbedürfnissen von Fahrzeuginsassen anpassen soll. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass hinsichtlich der Wahrnehmung günstige und ungünstige Lichtfarben entsprechend gewählt werden können. Das variable Innenraumbeleuchtungssystem wird dadurch gesteuert, dass ein Sensor im Bereich eines Bedienelements oder Ablageelements eine manuelle Betätigung erfasst und eine Leuchteinrichtung wahlweise Licht mit einer designorientierten Farbe oder mit Licht mit einer wahrnehmungsgünstigen Farbe emittiert.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 11 2012 002 240 T5 eine konfigurierbare Festkörperleuchte für ein Kraftfahrzeug, und zwar für eine Kraftfahrzeug-Anzeigeleuchte, wie eine Hecklicht-Baugruppe oder auch eine Seiten- und Frontsignallicht-Baugruppe. Die Licht-Baugruppe umfasst Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe, die derart angesteuert werden, dass Mischfarben erzeugt werden können sollen.
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Schließlich offenbart die
DE 100 21 100 A1 eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zur Beleuchtung.
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Auch wenn sich der Stand der Technik bewährt hat, wird der Stand der Technik den Anforderungen nicht immer gerecht. So sind im Fahrzeuginnenraum häufig unterschiedliche Lichtquellen beziehungsweise Leuchten vorhanden. Darüber hinaus weisen diese Leuchten häufig auch unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen des emittierten Lichts auf. So ist heutzutage bei einer Reihe von Leuchten vorgesehen, dass mittels blauer Leuchtdioden sowie eines Konversionsstoffs, der häufig Phosphor umfasst, ein Teil des kurzwelligen Lichts der blauen Leuchtdiode in langwelligeres Licht umgewandelt wird, sodass eine derartig ausgebildete Leuchte ein vergleichsweise breitbandiges Lichtspektrum des emittierten Lichts bereitstellt. Solche Leuchten werden auch Weißlicht-Leuchten genannt. Häufig kann nahezu eine gesamte sichtbare spektrale Bandbreite relevanter elektromagnetischer Strahlungen abgedeckt werden.
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Mehrfarbige Leuchten, insbesondere Leuchten, die Leuchtmittel für rotes, grünes und blaues Licht aufweisen, die häufig durch Leuchtdioden gebildet sind, emittieren gegenüber den vorgenannten Leuchten jeweils ein durch Überlagerung gebildetes Gesamtlicht mit den entsprechenden Spektralfarben Rot, Grün und Blau, wobei das Gesamtlicht lediglich Licht mit einem jeweils sehr schmalbandigen Emissionsspektrum dieser Farben umfasst. Dadurch kann mittels dieser sogenannten RGB-Leuchte nicht der gesamte sichtbare Spektralbereich abgebildet werden, woraus zum Beispiel eine schlechtere Farbwiedergabe von beleuchteten Objekten gegenüber den zuvor genannten Weißlicht-Leuchten resultiert.
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Mit den RGB-Leuchten ist es gleichwohl möglich, im menschlichen Auge als farbgleich wahrgenommene Reize erzeugen zu können, und zwar unter Nutzung des Metamerie-Effektes. Dadurch ist es technisch möglich, einen Farbeindruck wie bei breitbandig emittiertem Licht durch Farbmischung von mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen zu erzeugen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass aufgrund einer Anpassung des menschlichen Auges an die natürliche Umgebung beim Tagsehen (photopisches Sehen) als Zapfen bezeichnete Sinneszellen in der Netzhaut beteiligt sind. Beim Nachtsehen (skotopisches Sehen) sind dagegen überwiegend als Stäbchen bezeichnete Sinneszellen in der Netzhaut beteiligt, die eine entsprechende Lichtwahrnehmung erzeugen. Aufgrund der Eigenschaften der unterschiedlichen Sinneszellen verschiebt sich eine Wahrnehmungskurve für das Nachtsehen gegenüber einer Wahrnehmungskurve für das Tagsehen hin zu kürzeren Wellenlängen. Die nächtliche Wahrnehmung wird daher stärker von Blautönen geprägt als die tägliche Wahrnehmung. Dieser Effekt wird auch als Purkinje-Effekt bezeichnet.
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Ein Übergangsbereich zwischen Tag- und Nachtsehen, auch Dämmerungssehen genannt, wird als mesopisches Sehen bezeichnet. In diesem Zustand geben sowohl Zapfen als auch Stäbchen entsprechende Signale ab und erzeugen, abhängig von Umgebungslicht, einer Integralleuchtdichte auf der Netzhaut, einer Beleuchtungsstärke und/oder dergleichen, eine Lichtwahrnehmung. Für jede derartige Beleuchtungssituation werden somit unterschiedlich starke Sinnesreize der Sinneszellen beziehungsweise Sehzellen erzeugt und von einem Sehapparat verarbeitet. Dadurch kann für einen Betrachter bei einer Lichtquelle gleicher spektraler Emission abhängig von dem Umgebungslicht ein unterschiedlicher Farbeindruck hervorgerufen werden. Die Veränderung der Farbwahrnehmung wirkt bei schmalbandigen Lichtquellen wie der vorgenannten RGB-Leuchte schwerer als bei breitbandigen Leuchten wie der Weißlicht-Leuchte, weil die Wahrnehmungsverschiebung bei der RGB-Leuchte nicht durch benachbarte Wellenlängenbereiche geglättet werden kann. Dadurch wird ein Beobachter die breitbandige Lichtquelle eher als korrekt eingestellt empfinden als die mit schmalbandigen Leuchtmitteln ausgerüstete RGB-Leuchte. Bei letzterer wird sich deshalb die Wahrnehmung in Bezug auf den Farbeindruck stärker verändern.
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Durch das Vorhandensein unterschiedlicher Leuchten im Fahrzeuginnenraum, beispielsweise breitbandiger Weißlicht-Leuchten in Verbindung mit schmalbandigen RGB-Leuchten, ist bei wechselnden Umgebungslichtbedingungen eine allgemeingültige Farbabstimmung zwischen den unterschiedlichen Leuchten im Fahrzeug schwierig, wenn nicht sogar unmöglich.
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Um den vorgenannten Nachteil zu reduzieren, ist es bekannt, bei RGB-Leuchten zusätzlich zu den Leuchtmitteln in den Grundfarben Rot, Grün und Blau eine zusätzliche breitbandige Weißlichtquelle vorzusehen. Hierdurch kann eine feste Farbanpassung in Bezug auf andere Leuchten erreicht werden. Jedoch ist der Aufwand für die Steuerung einer solchen Leuchte deutlich höher, da ein weiterer Steuerungskanal für die zusätzliche Weißlichtquelle und ein entsprechender Steuerungsaufwand, beispielsweise Rechenleistung in einer Recheneinheit einer Steuereinheit, vorgehalten werden muss. Soll jedoch beispielsweise ein Farbton beziehungsweise Farbort der Leuchte von beispielsweise kaltweiß nach warmweiß verschoben werden, stellen sich die zuvor beschriebenen Effekte und Nachteile ein.
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Grundsätzlich ist der Bereich des mesopischen Sehens nicht ausreichend beschrieben. Deshalb existiert auch keine gültige Systematik zur Licht- und Farbmessung hierzu. Zwar kann mit dem bekannten Verfahren, wie beispielsweise Messung mit photopischer Wahrnehmungskurve erreicht werden, dass eine Farbabstimmung messtechnisch gleichwertig sein könnte, jedoch kann sie trotzdem abhängig vom Beobachter und dem Umgebungslicht als fehlerhaft wahrgenommen werden.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine RGB-Leuchte derart zu steuern, dass die unerwünschten Auswirkungen einer fehlerhaften Farbwahrnehmung durch einen Beobachter reduziert werden können.
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Zur Lösung der Aufgabe werden mit der Erfindung ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
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Mit der Erfindung wird für ein gattungsgemäßes Verfahren insbesondere vorgeschlagen, dass durch Auswerten von Signalen eines Lichtsensors eine Helligkeit und eine spektrale Verteilung von Umgebungslicht ermittelt wird, wobei ausgehend von dem vorgegebenen Farbort unter Berücksichtigung der ermittelten Helligkeit und der ermittelten spektralen Verteilung des Umgebungslichts ein neuer Farbort für das abgegebene Gesamtlicht der Leuchte eingestellt wird.
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Kraftfahrzeugseitig wird für ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug insbesondere vorgeschlagen, dass dieses einen Lichtsensor zum Erfassen einer Helligkeit und einer spektralen Verteilung von Umgebungslicht aufweist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, entsprechende Signale des Lichtsensors auszuwerten, die Helligkeit und die spektrale Verteilung des Umgebungslichts zu ermitteln und ausgehend von dem vorgegebenen Farbort unter Berücksichtigung der ermittelten Helligkeit und der ermittelten spektralen Verteilung des Umgebungslichts einen neuen Farbort für das von der Leuchte abgegebene Gesamtlicht einzustellen.
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Die Erfindung basiert demnach auf der Erkenntnis, dass die Leuchte durch Anpassen des Farborts so eingestellt werden kann, dass die unerwünschte nachteilige Farbwirkung auf den Beobachter weitgehend vermieden werden kann. Zu diesem Zweck berücksichtigt die Erfindung, dass nicht nur die Helligkeit oder die spektrale Verteilung des Umgebungslichts berücksichtigt werden müssen, sondern dass beide Größen erfasst werden und unter Berücksichtigung beider Größen die Leuchtmittel der Leuchte entsprechend mittels der individuellen Leuchtmittelsteuersignale gesteuert werden. Hierdurch kann eine Anpassung der gemischten Farbanteile der Leuchte erreicht werden. Für den Beobachter kann dadurch ein perfektes Erscheinungsbild und eine nahezu fehlerfreie Farbabstimmung der Leuchten erreicht werden.
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Zugleich vermeidet es die Erfindung, dass eine RGB-Leuchte durch eine teure und aufwendig zu betreibende Weißlicht-Leuchte ergänzend zu werden braucht, weil nämlich mit dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren beziehungsweise Kraftfahrzeug die ergänzende Weißlicht-Leuchte vermieden werden kann. Das Umgebungslicht wird im Bereich der Leuchte erfasst.
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Allein durch die entsprechende Ansteuerung der bereits vorhandenen Leuchtmittel, nämlich dem Leuchtmittel für die Lichtemission im roten Spektralbereich, dem Leuchtmittel für die Lichtemission im blauen Spektralbereich und dem Leuchtmittel für die Lichtemission im grünen Spektralbereich, kann bereits eine entsprechende ausreichend Farbabstimmung vorgenommen werden. Diesem Zweck dient die Justierung des Farborts beziehungsweise dessen Anpassung.
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Dadurch braucht die Erfindung auch nicht den entsprechenden zusätzlichen Steuerungsaufwand für die Weißlicht-Leuchte vorzusehen. Die Erfindung eignet sich deshalb insbesondere auch zum Nachrüsten in bereits vorhandene Konstruktionen, bei denen das Problem der unerwünschten Farbwirkungen für den Beobachter, insbesondere einen Fahrzeuginsassen, besteht. Dem Grunde nach braucht nämlich keine zusätzliche Hardware installiert zu werden, sondern es kann allein steuerungstechnisch eine entsprechende Anpassung vorgesehen werden, sodass Eingriffe in eine vorhandene Konstruktion sehr gering ausfallen können.
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Die Leuchtmittel der Leuchte können vorzugsweise Leuchtdioden sein. Darüber hinaus können Leuchtmittel natürlich auch durch andere Lichtquellen gebildet sein, beispielsweise entsprechende Gasentladungsleuchten, entsprechend farbige Glühlampen und/oder dergleichen. Die Leuchtmittel emittieren Licht in einem vergleichsweise schmalen spektralen Bereich, wodurch sich ihr Farbeindruck erklärt.
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Damit das von der Leuchte abgegebene Licht in geeigneter Weise abgegeben wird, sodass bei dem Beobachter eine entsprechende Farbgebung bewirkt werden kann, weist die Leuchte die Optikeinheit auf. Die Optikeinheit kann Spiegel, Linsen, Prismen und/oder dergleichen umfassen. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, dass die Optikeinheit so ausgebildet ist, dass die Leuchtmittel hinsichtlich ihrer Geometrie entsprechend klein im Rahmen einer Matrix angeordnet sind, sodass für das Auge eine entsprechende Lichtemission als Gesamtlicht erzeugt wird.
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Die Leuchte umfasst häufig ein Gehäuse. Das Gehäuse kann jedoch auch durch eine Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen gebildet sein. Durch die Lichtaustrittsöffnung der Leuchte, die beispielsweise durch das Gehäuse bereitgestellt sein kann, wird das Licht von der Leuchte abgegeben, sodass es vom Beobachter visuell erfasst werden kann. Bei einem Kraftfahrzeug ist der Beobachter vorzugsweise ein Insasse des Kraftfahrzeugs, der sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhält.
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Der vorgegebene Farbort bezieht sich auf das Gesamtlicht, das von der Leuchte abgegeben wird. Dieser Farbort ergibt sich aufgrund der spektralen Anteile und Lichtströme der Leuchtmittel der Leuchte. Durch Verändern der Anteile der Lichtströme der Leuchtmittel am Gesamtlichtstrom kann der Farbort verändert werden. Vorzugsweise ist der vorgegebene Farbort eine Einstellung, die beispielsweise werksseitig fest vorgegeben ist oder auch im Rahmen einer Wartung angepasst werden kann.
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Mittels der Steuereinheit können in Abhängigkeit des vorgegebenen Farborts die individuellen Leuchtmittelsteuersignale erzeugt werden, die an die jeweiligen Leuchtmittel übermittelt werden. Entsprechend der Leuchtmittelsteuersignale werden die Leuchtmittel angesteuert, sodass sie Licht in vorgegebener Weise emittieren.
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Die Steuereinheit ist vorzugsweise eine elektronische Hardwareschaltung, die eine Rechnereinheit mit einer Speichereinheit umfassen kann. Die Rechnereinheit umfasst in der Regel ein durch elektronische Bauteile wie Transistoren oder dergleichen gebildetes Schaltnetz, das gemäß einem in der Speichereinheit gespeicherten ablauffähigen Rechnerprogramm gesteuert wird, um eine gewünschte Steuerfunktion bereitstellen zu können. Die Steuereinheit kann anstelle der Rechnereinheit natürlich auch eine reine Hardwareschaltung, insbesondere eine digitale Hardwareschaltung, aber auch eine analoge Hardwareschaltung, Kombinationen hiervon und/oder dergleichen umfassen. Vorzugsweise ist die Steuereinheit als ein Halbleiterchip ausgebildet.
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Die Erfindung sieht vor, dass mittels eines Lichtsensors die Helligkeit und eine spektrale Verteilung von Umgebungslicht im Bereich der Leuchte ermittelt werden. Zu diesem Zweck können ein Helligkeitssensor und auch ein Spektralsensor vorgesehen sein. Der Lichtsensor kann aus einer oder mehreren elektronischen Komponenten gebildet sein, beispielsweise aus elektronischen Bauteilen wie einem fotosensitiven elektrischen Widerstand, einer Fotodiode, weiteren foto-elektrischen Wandlern und/oder dergleichen. Der Lichtsensor ist vorzugsweise ausgebildet, sowohl die Helligkeit als auch die spektrale Verteilung des Umgebungslichts zu erfassen. Es können hierfür aber auch separate Sensorelemente vorgesehen sein. Der Lichtsensor liefert entsprechend der erfassten Helligkeit und der erfassten spektralen Verteilung des Umgebungslichts Sensorsignale an die Steuereinheit.
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Die Steuereinheit ermittelt ausgehend von dem vorgegebenen Farbort unter Berücksichtigung der ermittelten Helligkeit und der ermittelten spektralen Verteilung des Umgebungslichts einen neuen Farbort für das abgegebene Gesamtlicht der Leuchte. Entsprechend werden die Leuchtmittelsteuersignale durch die Steuereinheit ermittelt und an die Leuchtmittel der Leuchte abgegeben. Dadurch kann die Steuereinheit die Leuchte hinsichtlich des Farborts einstellen. Die Einstellung wird somit derart durchgeführt, dass die gemischten Farbanteile der Leuchte an die breitbandigen Leuchten, insbesondere im Fahrzeuginnenraum, angepasst werden können.
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Der vorgegebene Farbort ist ein Weißort. Für viele Anwendungen im Bereich der Beleuchtung ist es vorteilhaft, weißes Licht zur Verfügung zu haben. Die Einstellung des Weißortes ist deshalb besonders vorteilhaft. Durch die Erfindung kann dann erreicht werden, dass durch Anpassung des Weißorts gemäß der Erfindung der Eindruck der Abgabe weißen Lichts durch die Leuchte auch bei wechselnden Helligkeiten und spektralen Verteilungen des Umgebungslichts weitgehend aufrechterhalten werden kann. Insbesondere kann eine Abweichung in Bezug auf andere, im Bereich der Leuchte angeordnete Nachbarleuchten abweichende Lichtabgaben vermieden werden.
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Das Umgebungslicht umfasst Licht von einer benachbart zur Leuchte angeordneten Störlichtquelle. Die Störlichtquelle kann eine weitere Leuchte sein, die beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Es kann aber auch das von einer Straßenlaterne abgegebene Licht oder dergleichen sein. Dadurch kann die Wirkung der Erfindung weiter verbessert werden.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Lichtsensor eine mittlere Umgebungsleuchtdichte erfasst, die für das Ermitteln der Helligkeit berücksichtigt wird. Dadurch kann ein Einfluss von Lichtquellen berücksichtigt werden, die ergänzend auf einen Beobachter einwirken können und dadurch seine Lichtwahrnehmung insgesamt verändern können.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Lichtsensor eine Beleuchtungsstärke erfasst, die für das Ermitteln der Helligkeit berücksichtigt wird. Hier kann zum Beispiel der Einfluss von beleuchteten Flächen berücksichtigt werden, um die unerwünschte Beeinflussung der Farbwahrnehmung durch den Beobachter reduzieren zu können. Natürlich kann dies auch mit dem Erfassen der mittleren Umgebungsleuchtdichte kombiniert sein.
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Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die individuellen Leuchtmittelsteuersignale unter Berücksichtigung des Purkinje-Effekts ermittelt werden. Dadurch kann eine besonders günstige Anpassung an wechselnde Verhältnisse in Bezug auf das Umgebungslicht erreicht werden. Besonders vorteilhaft können für die Ermittlung des neuen Farbortes die Auswirkungen auf die Sinneszellen des Auges Berücksichtigung finden. Das Verfahren und das Kraftfahrzeug können dadurch weiter verbessert werden.
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Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der vorgegebene Farbort durch eine Nutzereingabe eingestellt wird. Dies ermöglicht es, dass ein Nutzer individuell eine Einstellung nach seinem persönlichen visuellen Farbempfinden vornehmen kann. Beispielsweise kann der Nutzer einen Weißort für sich individuell einstellen. Dies kann berücksichtigen, dass nicht alle Menschen ein gleiches Farbempfinden aufweisen. So gibt es insbesondere einen Anteil an farbfehlsichtigen Menschen, für die die Einstellung des vorgegebenen Farborts sinnvoll sein kann, damit sie eine bessere optische Wahrnehmung haben. Eine solche Einstellung kann natürlich als persönliches Profil vorgesehen sein, das der Nutzer, beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs, individuell aufrufen kann. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, dass der Nutzer identifiziert wird und der entsprechende vorgegebene Farbort automatisch eingestellt wird. Dadurch braucht der Nutzer beziehungsweise der Fahrer eine derartige Einstellung des Farborts lediglich ein einziges Mal vorzunehmen.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass auch die Einstellung des vorgegebenen Farborts unter Berücksichtigung der Helligkeit und der spektralen Verteilung des Umgebungslichts vorgenommen wird. Dadurch kann schon beim Einstellen des vorgegebenen Farborts eine entsprechende Anpassung berücksichtigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erfassen des Umgebungslichts kontinuierlich und/oder zu vorgegebenen Zeitpunkten wiederholt erfolgt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Farbort des Gesamtlichts kontinuierlich neu ermittelt wird. Es kann alternativ aber auch vorgesehen sein, dass der neue Farbort lediglich zu vorgegebenen Zeitpunkten oder zu vorgegebenen Ereignissen neu ermittelt wird. Ein Ereignis kann beispielsweise das Starten des Kraftfahrzeugs, das Einschalten der Leuchte und/oder dergleichen sein. Insbesondere, wenn die Steuereinheit eine Rechnereinheit umfasst, die ergänzend auch weitere Steuerungsfunktionen übernehmen kann beziehungsweise soll, kann vorgesehen sein, dass das Erfassen des Umgebungslichts lediglich zu vorgegebenen Zeitpunkten wiederholt erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass die Steuereinheit nur geringfügig durch das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren belastet zu werden braucht.
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Die für das Verfahren der Erfindung angegebenen Vorteile und Merkmale gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.
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Es zeigen:
- 1 in einer schematischen Schaltbilddarstellung eine Leuchte mit einer Steuereinheit und einem Lichtsensor gemäß der Erfindung,
- 2 eine schematisch-perspektivische Ansicht eines vorderen Teils eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit einer Beleuchtungsanordnung gemäß 1, und
- 3 in einer schematischen Darstellung ein Diagramm mit zwei Graphen, mit denen die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges in Abhängigkeit vom Umgebungslicht dargestellt ist.
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1 zeigt in einer schematischen Schaltbilddarstellung eine Beleuchtungsanordnung, wie sie für die Anordnung in einem nicht weiter bezeichneten Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Die Beleuchtungsanordnung umfasst vorliegend eine Leuchte 14, die eine erste Leuchtdiode 15 für eine Lichtemission in einem grünen Spektralbereich, eine zweite Leuchtdiode 16 für eine Lichtemission in einem roten Spektralbereich sowie eine dritte Leuchtdiode 17 für eine Lichtemission in einem blauen Spektralbereich aufweist. Die Leuchtdioden 15, 16, 17 sind auf einem gemeinsamen, nicht weiter bezeichneten Träger angeordnet. Das von den jeweiligen Leuchtdioden 15, 16, 17 emittierte Licht wird im bestimmungsgemäßen Leuchtbetrieb mittels einer Optikeinheit 9, die vorliegend aus jeweils einer Linse gebildet ist, auf eine Lichteintrittsfläche eines Lichtleiters 8 zu einem Gesamtlicht 18 fokussiert. Der Lichtleiter 18 ist Bestandteil der Leuchte 14 und weist eine Lichtaustrittsöffnung 2 auf, wie sie in 2 dargestellt ist.
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Die Leuchte 14 ist an eine Steuereinheit 6 des Kraftfahrzeugs (2) angeschlossen, die diese steuert. Zu diesem Zweck stellt die Steuereinheit 6 individuelle Leuchtdiodensteuersignale bereit, mittels denen die Leuchtdioden 15, 16, 17 hinsichtlich ihrer Lichtemission derart gesteuert werden, dass die Leuchte 14 das Gesamtlicht 18 gemäß einem vorgegebenen Farbort abgibt, der vorliegend ein Weißort ist.
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Weiterhin sind im Kraftfahrzeug Weißlichtleuchten 3, 4 ,5 und 10 angeordnet, die von der Steuereinheit 6 gesteuert werden.
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Die Steuereinheit 6 ist ferner an ein Kamerasystem 1 des Kraftfahrzeugs als Lichtsensor (2) angeschlossen, die dem Erfassen einer Helligkeit und einer spektralen Verteilung von Umgebungslicht dient. Die Steuereinheit 6 ist ausgebildet, entsprechende Signale des Kamerasystems 1 auszuwerten, die Helligkeit und die spektrale Verteilung des Umgebungslichts zu ermitteln und ausgehend von dem vorgegebenen Farbort unter Berücksichtigung der ermittelten Helligkeit und der ermittelten spektralen Verteilung des Umgebungslichts einen neuen Farbort für das von der Leuchte abgegebene Gesamtlicht einzustellen.
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2 zeigt in einer schematisch-perspektivischen Darstellung einen vorderen Bereich eines Innenraums 7 eines nicht weiter bezeichneten Kraftfahrzeugs, wobei ebenfalls nicht bezeichnet ein Fahrersitz und ein Beifahrersitz dargestellt sind. Zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz ist eine Mittelkonsole 13 angeordnet, die eine von der Steuereinheit 6 steuerbare Weißlichtleuchte 10 umfasst. Ferner ist im vorderen Bereich eine Instrumententafel 11 ersichtlich, die zwei weitere von der Steuereinheit 6 steuerbare Weißlichtleuchten 3 und 4 umfasst, die linienförmig ausgebildet sind und über ihre Längserstreckung Licht abgeben.
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Eine Fahrertür und eine Beifahrertür umfassen jeweils eine Türverkleidung 12. Die Türverkleidung 12 der Fahrertür umfasst eine weitere von der Steuereinheit 6 steuerbare Weißlichtleuchte 4 und die Türverkleidung 12 der Beifahrertür umfasst eine weitere von der Steuereinheit 6 steuerbare Weißlichtleuchte 5. Auch die Weilichtleuchten 4 und 5 sind streifenförmig ausgebildet und geben Licht über ihre Längserstreckung ab.
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Zu erkennen ist in 2 ferner, dass in einem oberen Bereich sowohl das Kamerasystem 1 als auch die Steuereinheit 6 angeordnet sind. Die Steuereinheit 6 und das Kamerasystem 1 sind vorliegend in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
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Mit dem Kamerasystem 1 werden die Beleuchtungsverhältnisse im nahen Umfeld des Kraftfahrzeugs erfasst. Zu diesem Zweck ist das Kamerasystem 1 ausgebildet, eine mittlere Beleuchtungsstärke sowie auch eine spektrale Verteilung des Umgebungslichts zu erfassen. Darüber hinaus kann auch die mittlere Umgebungsleuchtdichte erfasst werden. Diese Werte werden als Signale der Steuereinheit 6 zur Verfügung gestellt.
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Die Steuereinheit 6 ermittelt hieraus eine Helligkeit und eine spektrale Verteilung von Umgebungslicht. Ausgehend von dem vorgegebenen Farbort, der beispielsweise werksseitig eingestellt sein kann, wird nun unter Berücksichtigung der ermittelten Helligkeit und der ermittelten spektralen Verteilung des Umgebungslichts ein neuer Farbort für das abgegebene Gesamtlicht 18 der Leuchte 14 eingestellt. Vorliegend ist vorgesehen, dass der vorgegebene Farbort ein Weißort ist, der mittels der Steuereinheit 6 neu eingestellt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der Farbort beziehungsweise Weißort an die weiteren Weißlichtquellen 3, 4, 5, 10 im Fahrzeuginnenraum 7 angepasst werden kann. Für den Insassen des Innenraums 7 des Kraftfahrzeugs kann somit ein perfektes Erscheinungsbild und eine fehlerfreie Farbabstimmung der in dem Innenraum 7 angeordneten Lichtquellen 2, 3, 4, 5, 10 erreicht werden. Der Einsatz teurer Weißlicht-Leuchtdioden sowie der entsprechende Steuerungsaufwand kann dadurch reduziert werden.
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3 zeigt in einer schematisch-perspektivischen Ansicht ein Diagramm, welches die Veränderung der Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges abhängig von der Umgebungshelligkeit angibt. Eine Abszisse gibt eine Wellenlänge des Lichts in nm an. Eine Ordinate gibt in einer dimensionslosen Zahl den Grad der Hellempfindlichkeit des Auges an. Ein erster Graph 19 stellt die Hellempfindlichkeit des Auges bei Tageslicht dar. Ein zweiter Graph 20 stellt die Hellempfindlichkeit des Auges bei Dunkelsehen, beispielsweise bei Nacht, dar. Wie aus dem Diagramm der 3 ersichtlich ist, verschiebt sich die Hellempfindlichkeit des Auges bezüglich ihres Maximums, welches gemäß dem Graphen 19 bei etwas über 550 nm liegt, um etwa 50 nm zu kleineren Wellenlängenbereichen, etwa in einem Bereich knapp über 500 nm. Dadurch ändert sich das Farbempfinden des Auges. Dieser Effekt wird auch als Purkinje-Effekt bezeichnet.
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Die Erfindung berücksichtigt diese Farbveränderung in Abhängigkeit der Eigenschaften des Umgebungslichtes, indem die Steuereinheit 6 den neuen Farbort unter Berücksichtigung des Purkinje-Effekts ermittelt, sodass für den Beobachter beziehungsweise den Fahrzeuginsassen hinsichtlich der Farbwirkung im Wesentlichen eine Unabhängigkeit erreicht werden kann.
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Das Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend.
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Natürlich können auch Merkmale des Ausführungsbeispiels in beliebiger Weise mit weiteren Merkmalen der Erfindung kombiniert werden, um zu weiteren Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung zu gelangen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass anstelle der Farben Rot, Grün, Blau auch andere Grundfarben herangezogen werden können, um ein entsprechendes Farbsystem aufzustellen. Das Grundprinzip des Steuerns und Überlagerns ist davon unabhängig. Darüber hinaus ist die Erfindung auch unabhängig von der Art des verwendeten Leuchtmittels.
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Schließlich ist anzumerken, dass für Verfahrensmerkmale auch entsprechende Vorrichtungsmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein können.
