DE102017212061A1

DE102017212061A1 - Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017212061A1
Application number: DE102017212061.4A
Authority: DE
Inventors: Julian Eichhorn; Philipp Hoffmann; Alexander Peters
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2019-01-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Array aus mehreren Lichtelementen (6), welche im Betrieb jeweils Licht zur Beleuchtung eines Bereichs im Innenraum des Kraftfahrzeugs generieren, wobei die beleuchteten Bereiche für zumindest einen Teil der Lichtelemente (6) unterschiedlich sind, wobei eine transmissive Abdeckscheibe (4) mit berührungssensitiver Oberfläche vor den Lichtelementen (6) bezogen auf die Richtung ihrer Lichtabstrahlung angeordnet ist, wobei der Betrieb der Lichtelemente (6) über Bedienaktionen steuerbar ist, die ein Benutzer durch Berührung der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) ausführen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Beleuchtungsvorrichtungen für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit denen verschiedene Lichtfunktionen realisiert werden können. Im Besonderen kann eine globale Innenraumbeleuchtung aktiviert werden, und bei Bedarf können fokussierte Lichtkegel angeschaltet werden, welche beispielsweise als Leselampe für die Fahrzeuginsassen fungieren. Oftmals sind solche Beleuchtungsvorrichtungen im Dachhimmel des Fahrzeuginnenraums integriert. Zur Aktivierung der verschiedenen Lichtfunktionen werden in der Regel separate Schalter verwendet, wobei oftmals für den Fahrzeuginsassen nicht intuitiv ersichtlich wird, welche Funktion mit dem entsprechenden Schalter bedient wird. Darüber hinaus wird durch die Verwendung von Schaltern der Bauraum für die Beleuchtungsvorrichtung vergrößert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welche durch einen Fahrzeuginsassen einfach und intuitiv bedienbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein PKW ist, jedoch ggf. auch ein LKW sein kann. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. Komponenten des Kraftfahrzeugs beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Array aus mehreren Lichtelementen, welche im Betrieb jeweils Licht zur Beleuchtung eines Bereichs im Innenraum des Kraftfahrzeugs generieren. Je nach Ausführungsform kann dabei Licht im sichtbaren Bereich mit unterschiedlicher Farbe erzeugt werden. Vorzugsweise wird Weißlicht generiert. Die beleuchteten Bereiche sind für zumindest einen Teil der Lichtelemente und insbesondere für alle Lichtelemente unterschiedlich. Zwei Bereiche sind dabei bereits dann unterschiedlich, wenn sie eine unterschiedliche Größe aufweisen, auch wenn der eine Bereich in dem anderen Bereich enthalten ist. Ebenso handelt es sich bei überlappenden Bereichen um unterschiedliche Bereiche.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst ferner eine transmissive Abdeckscheibe mit berührungssensitiver Oberfläche, wobei diese Abdeckscheibe vor den Lichtelementen bezogen auf die Richtung ihrer Lichtabstrahlung angeordnet ist. Mit anderen Worten befindet sich die Abdeckscheibe bezogen auf die Lichtabstrahlung stromabwärts von den Lichtelementen. Der Begriff der transmissiven Abdeckscheibe ist im Folgenden derart zu verstehen, dass die Abdeckscheibe einen Transmissionsgrad für das Licht der Lichtelemente von größer Null und insbesondere von größer gleich 50 % aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Abdeckscheibe um eine transparente Abdeckscheibe. Hier und im Folgenden ist unter einer transparenten Abdeckscheibe eine Abdeckscheibe zu verstehen, welche einen Transmissionsgrad von 95 % oder mehr und insbesondere von im Wesentlichen 100 % aufweist.
In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist der Betrieb der Lichtelemente über Bedienaktionen steuerbar, die ein Benutzer durch Berührung der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe ausführen kann. Mit anderen Worten beinhaltet die Beleuchtungsvorrichtung eine entsprechende Steuereinrichtung, welche eine Bedienung über solche Bedienaktionen gewährleistet. Im Besonderen kann über die Bedienaktionen das Aktivieren und Deaktivieren der Lichtelemente bewirkt werden. Gegebenenfalls kann über die Bedienaktionen auch eine Veränderung der Helligkeit der Lichtelemente hervorgerufen werden.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Bedienung ihrer Lichtelemente direkt an den Ort der Lichterzeugung über die Verwendung einer berührungssensitiven Abdeckscheibe gekoppelt ist. Hierdurch wird eine einfache und intuitive Bedienung ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsvorrichtung zum Einbau in den Dachhimmel des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Auf diese Weise kann sehr gut eine Ausleuchtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs sowie die Realisierung von fokussierten Lichtkegeln hin zu bestimmten Insassenpositionen erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst jedes Lichtelement eine separate Lichtquelle, welche insbesondere als eine LED-Einheit aus einer oder mehreren LEDs oder als eine Laserdioden-Einheit aus einer oder mehreren Laserdioden realisiert ist. Gegebenenfalls können einige Lichtquellen als LED-Einheiten und andere Lichtquellen als Laserdioden-Einheiten ausgestaltet sein. Die Verwendung von solchen Lichtquellen ermöglicht einen kompakten Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist jeder Lichtquelle ein separater rohrförmiger Lichtkanal mit lichtundurchlässigem Mantel zugeordnet, wobei das Licht der Lichtquelle eines jeweiligen Lichtelements in ein erstes Ende des zugeordneten Lichtkanals abstrahlt und an einem zweiten, zum ersten Ende entgegengesetzten Ende des Lichtkanals austritt, um dort über die Abdeckscheibe in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abzustrahlen. Diese Ausführungsform ermöglicht durch die Verwendung der rohrförmigen Lichtkanäle ein blendfreies Abstrahlen von Licht aus der Beleuchtungsvorrichtung.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein plattenförmiges Bauteil mit einer Vielzahl von Öffnungen, wobei jeder Öffnung ein separater Lichtkanal zugeordnet ist, dessen zweites Ende sich an der Öffnung befindet. Vorzugsweise sind die rohrförmigen Lichtkanäle einstückig mit dem plattenförmigen Bauteil ausgebildet. Hierdurch wird eine einfache Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung gewährleistet. Das plattenförmige Bauteil kann z.B. ein Spritzgussbauteil aus Kunststoff sein.
In einer weiteren bevorzugten Variante ist die Seite des plattenförmigen Bauteils, die auf die Abdeckscheibe zuweist, bis auf die Öffnungen lichtundurchlässig. Insbesondere kann dabei das gesamte Material des plattenförmigen Bauteils lichtundurchlässig sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Innenbereich der Beleuchtungsvorrichtung nicht einsehbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist am Rand der Abdeckscheibe ein Leuchtmittel vorgesehen, welches Licht in den Rand einstrahlt. Auf diese Weise kann einem Fahrzeuginsassen auch bei Dunkelheit die Position der Abdeckscheibe und damit der Bedienfläche der Beleuchtungsvorrichtung angezeigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe mehrere separate Flächensegmente vorgesehen, wobei die Steuerung des Betriebs der Lichtelemente über Bedienaktionen eines Benutzers unterschiedlich für die Berührung des Benutzers in den separaten Flächensegmenten festgelegt ist, wodurch unterschiedliche Lichtfunktionen der Beleuchtungsvorrichtung durch den Benutzer in Abhängigkeit von dem berührten Flächensegment aktivierbar sind. Hierdurch kann auf einfache Weise die Bedienung einer Vielzahl von Lichtfunktionen der Beleuchtungsvorrichtung realisiert werden.
In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform sind in den separaten Flächensegmenten verschiedene Symbole ausgebildet, um die unterschiedlichen Lichtfunktionen anzuzeigen. Die Symbole sind vorzugsweise in der Abdeckscheibe eingraviert und/oder auf der Abdeckscheibe aufgedruckt und/oder in der Abdeckscheibe eingespritzt und/oder auf der Abdeckscheibe aufgeklebt. Diese Ausgestaltung der Erfindung wird insbesondere mit der obigen Ausführungsform kombiniert, bei der ein Leuchtmittel am Rand der Abdeckscheibe vorgesehen ist. Mittels des Leuchtmittels wird dabei eine gute Hervorhebung der Symbole auf der Abdeckscheibe bewirkt.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die separaten Flächensegmente ein erstes Flächensegment und ein zweites Flächensegment. Über Antippen des ersten Flächensegments durch zumindest einen Finger und insbesondere einen einzelnen Finger eines Benutzers können dabei alle Lichtelemente des Arrays angeschaltet und vorzugsweise auch abgeschaltet werden, wodurch eine globale Innenraumbeleuchtung realisiert wird. Im Gegensatz dazu können über Antippen des zweiten Flächensegments durch zumindest einen Finger und insbesondere einen einzelnen Finger eines Benutzers ein Teil der Lichtelemente und insbesondere ein einzelnes Lichtelement angeschaltet und vorzugsweise auch abgeschaltet werden, wodurch ein fokussierter Lichtkegel, z.B. für die Funktion einer Leselampe, realisiert werden kann. Vorzugsweise enthält die Abdeckscheibe ferner ein drittes Flächensegment, wobei über Antippen des dritten Flächensegments durch zumindest einen Finger und insbesondere einen einzelnen Finger eines Benutzers ein anderer Teil der Lichtelemente als beim Antippen des zweiten Flächensegments und insbesondere ein einzelnes Lichtelement angeschaltet und vorzugsweise auch ausgeschaltet werden kann. Durch die Verwendung von sowohl einem zweiten als auch einem dritten Flächensegment können z.B. Leselampen sowohl für den Fahrer als auch für den Beifahrer des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass über Antippen der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe durch zumindest einen Finger und insbesondere einen einzelnen Finger eines Benutzers eine Anzahl von Lichtelementen, welche sich benachbart zu dem Ort des Antippens befinden, angeschaltet und vorzugsweise auch abgeschaltet werden. Vorzugsweise wird dabei nur das dem Ort des Antippens am nächsten liegende Lichtelement angeschaltet.
In einer weiteren Variante ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass über eine Bewegung zumindest eines Fingers und insbesondere eines einzelnen Fingers eines Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente variiert wird.
In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform ist die Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass durch eine Bewegung eines einzelnen Fingers eines Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe eine oder mehrere der dem einzelnen Finger am nächsten liegenden Lichtelemente angeschaltet werden und andere Lichtelemente abgeschaltet bleiben und/oder dass durch eine Bewegung von zwei Fingern des Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe in entgegengesetzter Richtung die Anzahl der angeschalteten Lichtquellen variiert wird. Vorzugsweise wird dabei im Falle, dass sich die zwei Finger aufeinander zu bewegen, die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente verringert, wohingegen im Falle, dass sich die zwei Finger voneinander weg bewegen, die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente erhöht wird. Die soeben beschriebene Ausführungsform ermöglicht eine besonders intuitive Bedienung der Beleuchtungsvorrichtung über direkt auf der Abdeckscheibe ausgeführte Gesten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eine Kamera mit einer Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung, wobei der Betrieb der Lichtelemente über Gesten eines Benutzers steuerbar ist, welche von der Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung erkannt werden.
In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform ist die Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass im Falle, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine erste Geste erkennt, eine oder mehrere Lichtelemente, deren Licht auf den Ort der ersten Geste gerichtet ist, angeschaltet werden. Vorzugsweise ist die erste Geste ein einmaliges oder mehrmaliges Antippen eines Objekts durch zumindest einen Finger und insbesondere einen einzelnen Finger eines Benutzers.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass im Falle, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine zweite Geste erkennt, die Anzahl von angeschalteten Lichtelementen variiert wird. Vorzugsweise ist die zweite Geste die Bewegung von zwei Fingern eines Benutzers in entgegengesetzter Richtung. Insbesondere wird dabei im Falle, dass sich die zwei Finger aufeinander zu bewegen, die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente verringert, wohingegen im Falle, dass sich die zwei Finger voneinander weg bewegen, die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente erhöht wird. Die erste und zweite Geste ermöglichen eine sehr intuitive Bedienung der Beleuchtungsvorrichtung.
In einer weiteren Variante ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine Bewegung eines Objekts im Innenraum des Kraftfahrzeugs erkennt und eine Beleuchtung des Objekts, welche durch die Beleuchtungsvorrichtung bewirkt wird, dem sich bewegenden Objekt durch Variationen der angeschalteten Lichtelemente folgt. Hierdurch kann automatisiert sichergestellt werden, dass ein vom Benutzer gehaltenes Objekt, wie z.B. ein Buch, kontinuierlich auch bei einer Positionsänderung angestrahlt wird.
Neben der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, wobei im Innenraum des Kraftfahrzeugs eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten dieser Beleuchtungsvorrichtungen vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
2 eine perspektivische, teilweise geschnittene Explosionsdarstellung der Ausführungsform aus 1; und
3 bis 6 verschiedene Szenarien, welche die Bedienung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der 1 und 2 verdeutlichen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung basierend auf einer Beleuchtungsvorrichtung beschrieben, die im vorderen Bereich des Innenraums eines Kraftfahrzeugs im Wesentlichen oberhalb der Mittelkonsole im Dachhimmel integriert ist. Mit dieser Beleuchtungsvorrichtung können neben diffusem Innenraumlicht fokussierte Lichtkegel nach Art einer Leseleuchte sowohl für den Fahrer als auch für den Beifahrer generiert werden.
1 zeigt eine Draufsicht von unten auf die im Dachhimmel verbaute Beleuchtungsvorrichtung. Durch den Pfeil FR wird dabei die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angedeutet, die im Wesentlichen der Blickrichtung aus der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs entspricht. Die Beleuchtungsvorrichtung ist als Ganzes mit Bezugszeichen 1 bezeichnet und umfasst ein Array aus Lichtelementen, die LEDs enthalten, was aus der weiter unten beschriebenen 3 ersichtlich wird. Die einzelnen Lichtelemente strahlen über eine Vielzahl von Öffnungen 3, die in einer ansonsten lichtundurchlässigen Platte 2 vorgesehen sind, Licht in den Fahrzeuginnenraum aus. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur einige der Öffnungen mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Es wird somit eine LED-Matrix aus einer Vielzahl von lichtabstrahlenden Punkten in der Form der Öffnungen 3 der Platte 2 gebildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Matrix acht Zeilen und neun Spalten und somit insgesamt 72 Lichtpunkte.
Vor der LED-Matrix befindet sich eine transparente Abdeckscheibe 4 mit einer berührungssensitiven Oberfläche, über welche ein Kraftfahrzeuginsasse den Betrieb der LED-Matrix steuern kann. Zur Ausbildung der berührungssensitiven Oberfläche werden an sich bekannte Techniken genutzt. Beispielsweise können Berührungen auf der Oberfläche kapazitiv oder ggf. auch über den ausgeübten Druck detektiert werden. Auf der transparenten Abdeckscheibe 4 sind drei Symbole SY1, SY2 und SY3 sowie zwei Linien L und L' eingraviert. Durch die Linien L und L' wird die Abdeckscheibe 4 in drei Flächensegmente aufgeteilt. Ein erstes Flächensegment FS1 umfasst dabei die Gesamtfläche der Abdeckscheibe bis auf einen durch die Linie L abgegrenzten Bereich und einen durch die Linie L' abgegrenzten Bereich. Gemäß 1 stellt der durch die Linie L abgegrenzte Bereich ein zweites Flächensegment FS2 dar, wohingegen der durch die Linie L' abgegrenzte Bereich ein drittes Flächensegment FS3 repräsentiert.
Durch Antippen der verschiedenen Flächensegmente durch einen Benutzer werden unterschiedliche Lichtfunktionen aktiviert, welche durch die drei Symbole SY1, SY2 und SY3 dem Fahrzeuginsassen angezeigt werden. Das Symbol SY1 steht dabei für das Anschalten einer globalen Innenraumbeleuchtung, das Symbol SY2 für das Anschalten eines Lichtspots auf der Seite des Beifahrers und das Symbol SY3 für das Anschalten eines Lichtspots auf der Seite des Fahrers. Die Aktivierung dieser unterschiedlichen Lichtfunktionen wird weiter unten noch näher erläutert.
Die Beleuchtungsvorrichtung der 1 umfasst ferner eine Kamera 5 mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Objekt- und Gestenerfassung. Hierfür können an sich bekannte Technologien genutzt werden. In einer speziellen Ausführungsform handelt es sich bei der Kamera um eine Infrarotkamera, welche Infrarotstrahlung emittiert und die rückreflektierte Infrarotstrahlung erfasst. Über die rückreflektierte Infrarotstrahlung können dann Objekte und Gesten im Fahrzeuginnenraum erkannt werden. Die Verwendung einer solchen Infrarotkamera hat den Vorteil, dass eine Objekt- und Gestenerkennung auch mit geringer Umgebungshelligkeit möglich ist.
2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Beleuchtungsvorrichtung der 1, wobei die Darstellung entlang einer Zeile der LED-Matrix geschnitten ist, um den Aufbau der einzelnen Lichtelemente der LED-Matrix sichtbar zu machen. Aufgrund des Schnitts ist die Kamera 5 in 2 und auch in den weiteren 3 bis 6 nicht mehr ersichtlich. Die Blickrichtung auf die Blattebene der 2 entspricht der Blickrichtung aus der Fahrzeugwindschutzscheibe. Das Gleiche gilt für die Darstellungen der 3 bis 6.
In der Darstellung der 2 sind die Lichtelemente mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet. Sie umfassen lediglich schematisch als weiße Punkte angedeutete Lichtquellen 7, die in der hier beschriebenen Ausführungsform weiße LEDs sind. Die jeweiligen LEDs sind an einem oberen Ende eines Lichtkanals 8 in der Form eines Röhrchens angeordnet, wobei die einzelnen Röhrchen einstückig mit der Platte 2 ausgebildet sind. Das Licht jeder LED 7 strahlt nach unten in den Lichtkanal 8 ab und tritt über eine entsprechende Öffnung 3 aus. Das Licht an den einzelnen Öffnungen gelangt dann über die transparente Abdeckscheibe 4 in den Innenraum des Kraftfahrzeugs. In dem Ausführungsbeispiel der 2 sind die einzelnen LEDs auf einer Halbleiterplatine 9 aufgebracht, die oberhalb der Lichtkanäle 8 angeordnet ist. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind nur einige der Lichtelemente der 2 mit Bezugszeichen 6 bezeichnet. Ebenso sind nur einige der LEDs mit Bezugszeichen 7 und nur einige der Röhrchen mit Bezugszeichen 8 bezeichnet.
Die soeben beschriebene Ausgestaltung der Lichtelemente aus LEDs, welche in Röhrchen Licht abstrahlen, weist den Vorteil auf, dass hierdurch eine Blendung der Insassen im Kraftfahrzeug vermieden wird, da die einzelnen Lichtkanäle einen direkten Blick auf die LEDs aus der Position jedes Insassen weitestgehend verhindern. Darüber hinaus kann durch entsprechende Neigung der Kanäle 8 dem Licht der einzelnen Lichtelemente 6 eine Richtung in den Innenraum gegeben werden. Wie aus 2 ersichtlich, sind dabei weiter außen liegende Lichtkanäle stärker geneigt, so dass das Licht dieser Kanäle stärker hin zum Fahrer bzw. Beifahrer gestrahlt wird. Dies ermöglicht die Erzeugung von Lichtspots bzw. Leselicht oberhalb des Fahrers bzw. Beifahrers, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.
Die nachfolgend beschriebenen 3 bis 6 zeigen verschiedene Szenarien der Bedienung der im Dachhimmel integrierten Beleuchtungsvorrichtung 1. 3 zeigt dabei das Anschalten der Beleuchtungsvorrichtung über die Hand H eines Benutzers (d.h. eines Fahrzeuginsassen). Gemäß 3 drückt der Benutzer mit dem Zeigefinger F seiner Hand H auf das mittlere Symbol SY1, welches eine globale Innenraumbeleuchtung anzeigt. Als Konsequenz eines kurzen Antippens dieses Symbols werden alle LEDs 7 der Beleuchtungsvorrichtung 1 eingeschaltet, so dass ein helles Licht im Innenraum erzeugt wird. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird das Anschalten aller LEDs durch Antippen einer beliebigen Position in dem Flächensegment FS1 bewirkt. Nichtsdestotrotz besteht auch die Möglichkeit, dass das Anschalten der globalen Innenraumbeleuchtung nur durch direktes Antippen des Symbols SY1 erreicht wird. Nach Aktivierung der globalen Innenraumbeleuchtung kann diese Beleuchtung in gleicher Weise über ein Antippen des Flächensegments FS1 abgeschaltet werden. Die gestrichelte Linie in 3 verdeutlicht den Lichtkegel der globalen Innenraumbeleuchtung.
Wünscht der Benutzer statt der Aktivierung der globalen Innenraumbeleuchtung die Aktivierung einer Leselampe für den Fahrer, kann er dies dadurch erreichen, dass er das Flächensegment FS3 antippt, in dem sich das Symbol SY3 befindet. Als Konsequenz wird dann nur ein einzelnes Lichtelement bzw. nur ein Teil der Lichtelemente angeschaltet. Die angeschalteten Lichtelemente befinden sich dabei im linken Bereich der LED-Matrix, so dass sie hin zu der Position des Fahrers strahlen. In gleicher Weise kann der Fahrzeuginsasse durch Antippen des Flächensegments FS2, welches das Symbol SY2 enthält, eine Leselampe für den Beifahrer aktivieren. In diesem Fall wird nur ein Teil der Lichtelemente oder nur ein einzelnes Lichtelement angeschaltet, wobei sich die angeschalteten Lichtelemente im rechten Teil der LED-Matrix befinden und somit hin zur Position des Beifahrers strahlen. Analog zu der globalen Innenraumbeleuchtung können die jeweiligen Leselampen nach Aktivierung durch nochmaliges Antippen der entsprechenden Flächensegmente FS2 und FS3 wieder ausgeschaltet werden.
Gegebenenfalls können in der Beleuchtungsvorrichtung 1 auch noch weitere Bedienaktionen über die Berührung der Oberfläche der Abdeckscheibe 4 realisiert werden. Zum Beispiel kann bei Aktivierung einer der Leselampen durch die Berührung der Abdeckscheibe 4 an Positionen oberhalb entsprechender Öffnungen 3 erreicht werden, dass die zu diesen Öffnungen gehörigen Lichtelemente angeschaltet werden. Gegebenenfalls kann auch eine Bedienaktion dahingehend realisiert werden, dass ein Benutzer durch die Bewegung seines Fingers im Flächensegment FS1 die angeschalteten Lichtelemente entsprechend der Fingerbewegung variiert und hierdurch den Lichtspot im Fahrzeuginnenraum verschiebt. Gegebenenfalls kann ferner eine Bedienaktion vorgesehen sein, bei der ein Benutzer die Abdeckscheibe mit Zeigefinger und Daumen berührt und durch Auseinanderziehen von Daumen und Zeigefinger die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente erhöht. In gleicher Weise kann er diese Anzahl durch Zusammenführen von Daumen und Zeigefinger wieder verringern.
4 zeigt eine Bedienung der Beleuchtungsvorrichtung 1 unter Zuhilfenahme der Kamera 5 mit zugeordneter Objekt- und Gestenerkennung. In dem dargestellten Szenario ist ein Objekt O in Form eines Buchs dargestellt, das gerade von einem Fahrzeuginsassen gelesen wird. Die Objekt- und Gestenerkennung erkennt dieses Buch mit seiner entsprechenden Kontur als ein fahrzeugfremdes Objekt. Um nunmehr einen Lichtspot direkt auf das Buch zu richten, führt der Benutzer mit dem Zeigefinger F seiner Hand H ein zweimaliges Antippen auf eine Seite des Buchs durch. Dieses Antippen wird in 4 durch einen Kreis K verdeutlicht. Diese Benutzergestik wird von der Objekt- und Gestenerkennung erkannt, welche daraufhin ein Lichtelement 6 anschaltet, dessen Lichtkegel die Kontur des Buchs abdeckt. Der generierte Lichtkegel ist wiederum mit gestrichelter Linie angedeutet. Auf diese Weise kann mittels einer einfachen Bedienung sichergestellt werden, dass die Leselampe genau in den Bereich leuchtet, in dem sie vom Fahrzeuginsassen benötigt wird.
5 zeigt ein Szenario, in dem ein Fahrzeuginsasse den Lichtkegel seiner Leselampe mittels einer Geste vergrößert. Gemäß 5 führt der Benutzer eine durch den Doppelpfeil P angedeutete Geste aus, bei der er seinen Zeigefinger F und seinen Daumen F' auseinander zieht. Die Geste wird wiederum auf einem Objekt O in der Form eines Buchs ausgeführt. Das Objekt und die Geste werden über die Objekt- und Gestenerkennung der Beleuchtungsvorrichtung erkannt. Als Konsequenz des Auseinanderbewegens des Zeigefingers F und des Daumens F' wird die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente erhöht, wobei in dem Beispiel der 5 anstatt eines einzelnen Lichtelements vier Lichtelemente angeschaltet werden. Der dadurch generierte Lichtkegel ist wiederum mit gestrichelter Linie angedeutet. Sofern ein Benutzer eine Verkleinerung dieses Lichtkegels wünscht, kann er durch eine inverse Geste, bei der er den Zeigefinger F und den Daumen F' aufeinander zu bewegt, auch wieder ein Abschalten von Lichtelementen bewirken.
6 zeigt eine weitere Bedienaktion des Benutzers, welche durch den Doppelpfeil P' angedeutet ist. Zunächst wird von der Objekt- und Gestenerkennung der Beleuchtungsvorrichtung das Objekt O erkannt, welches wiederum ein Buch darstellt, das der Benutzer lesen möchte. Mittels der in 4 angedeuteten Geste hat der Fahrzeuginsasse die Generierung eines Lichtspots bewirkt, der auf das Buch gerichtet ist. Dieser Lichtspot ist wiederum durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Mittels der Objekt- und Gestenerkennung wird die Position des Objekts O kontinuierlich erfasst. Kommt es nunmehr zu einer durch den Fahrzeuginsassen hervorgerufenen Bewegung des Objekts (Doppelpfeil P') wird diese Bewegung von der Objekt- und Gestenerkennung erkannt, welche daraufhin den Lichtspot entsprechend der Bewegung des Objekts nachführt. Diese Nachführung wird dadurch erreicht, dass in Abhängigkeit von der Bewegung des Objekts die angeschalteten Lichtelemente derart variiert werden, dass immer ein Lichtspot auf das Objekt O gerichtet ist.
Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geschaffen, welche über eine berührungssensitive Oberfläche eine direkte Bedienung am Ort der Lichterzeugung ermöglicht. Dabei kann durch eine LED-Matrix dynamisch im Wesentlichen blendfreies Licht im Innenraum des Kraftfahrzeugs generiert werden. Ferner können verschiedene Lichtfunktionen in der Form einer globalen Innenraumbeleuchtung und in der Form von Leselampen auf einfache Weise realisiert und gesteuert werden. Darüber hinaus kann über eine Objekt- und Gestenerkennung eine einfache Bedienung der Beleuchtungsvorrichtung ohne direkte Berührung erreicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungsvorrichtung
2: lichtundurchlässige Platte
3: Öffnungen
4: transparente Abdeckplatte
5: Kamera
6: Lichtelemente
7: LEDs
8: Lichtkanäle
9: Halbleiterplatine
SY1, SY2, SY3: Symbole
FS1, FS2, FS3: Flächensegmente
L, L': Linien
FR: Fahrtrichtung
K: Kreis
P, P': Doppelpfeile
O: Objekt
H: Hand
F: Zeigefinger
F': Daumen

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Array aus mehreren Lichtelementen (6), welche im Betrieb jeweils Licht zur Beleuchtung eines Bereichs im Innenraum des Kraftfahrzeugs generieren, wobei die beleuchteten Bereiche für zumindest einen Teil der Lichtelemente (6) unterschiedlich sind, wobei eine transmissive Abdeckscheibe (4) mit berührungssensitiver Oberfläche vor den Lichtelementen (6) bezogen auf die Richtung ihrer Lichtabstrahlung angeordnet ist, wobei der Betrieb der Lichtelemente (6) über Bedienaktionen steuerbar ist, die ein Benutzer durch Berührung der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) ausführen kann.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) zum Einbau in den Dachhimmel des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Lichtelement (6) eine separate Lichtquelle (7), insbesondere eine LED-Einheit aus einer oder mehreren LEDs oder eine Laserdioden-Einheit aus einer oder mehreren Laserdioden, umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lichtquelle (7) ein separater rohrförmiger Lichtkanal (8) mit lichtundurchlässigem Mantel zugeordnet ist, wobei das Licht der Lichtquelle (7) eines jeweiligen Lichtelements (6) in ein erstes Ende des zugeordneten Lichtkanals (8) abstrahlt und an einem zweiten, zum ersten Ende entgegengesetzten Ende des Lichtkanals (8) austritt, um dort über die Abdeckscheibe (4) in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abzustrahlen.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) ein plattenförmiges Bauteil (2) mit einer Vielzahl von Öffnungen (3) umfasst, wobei jeder Öffnung (3) ein separater Lichtkanal (8) zugeordnet ist, dessen zweites Ende sich an der Öffnung (3) befindet.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand der Abdeckscheibe (4) ein Leuchtmittel vorgesehen ist, welches Licht in den Rand einstrahlt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) mehrere separate Flächensegmente (FS1, FS2, FS3) vorgesehen sind, wobei die Steuerung des Betriebs der Lichtelemente (6) über Bedienaktionen eines Benutzers unterschiedlich für die Berührung des Benutzers in den separaten Flächensegmenten (FS1, FS2, FS3) festgelegt ist, wodurch unterschiedliche Lichtfunktionen der Beleuchtungsvorrichtung (1) durch den Benutzer in Abhängigkeit von dem berührten Flächensegment (FS1, FS2, FS3) aktivierbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den separaten Flächensegmenten (FS1, FS2, FS3) verschiedene Symbole (SY1, SY2, SY3) ausgebildet sind, um die unterschiedlichen Lichtfunktionen anzuzeigen, wobei die Symbole vorzugsweise in der Abdeckscheibe (4) eingraviert und/oder auf der Abdeckscheibe (4) aufgedruckt und/oder in der Abdeckscheibe (4) eingespritzt und/oder auf der Abdeckscheibe (4) aufgeklebt sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Flächensegmente (FS1, FS2, FS3) ein erstes Flächensegment (FS1) und ein zweites Flächensegment (FS2) umfassen, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass über Antippen des ersten Flächensegments (FS1) durch zumindest einen Finger (F) eines Benutzers alle Lichtelemente (6) des Arrays angeschaltet werden und über Antippen des zweiten Flächensegments (FS2) durch zumindest einen Finger (F) eines Benutzers ein Teil der Lichtelemente (6) und insbesondere ein einzelnes Lichtelement (6) angeschaltet werden, wobei vorzugsweise ein drittes Flächensegment (FS3) vorgesehen ist und die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass über Antippen des dritten Flächensegments (FS3) durch zumindest einen Finger (F) eines Benutzers ein anderer Teil der Lichtelemente (6) als beim Antippen des zweiten Flächensegments (FS2) und insbesondere ein einzelnes Lichtelement (6) angeschaltet wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass über Antippen der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) durch zumindest einen Finger (F) eines Benutzers eine Anzahl von Lichtelementen (6), welche sich benachbart zu dem Ort des Antippens befinden, angeschaltet werden, wobei vorzugsweise nur das dem Ort des Antippens am nächsten liegende Lichtelement (6) angeschaltet wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass über eine Bewegung zumindest eines Fingers (F) eines Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente (6) variiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass durch eine Bewegung eines einzelnen Fingers eines Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) eine oder mehrere der dem einzelnen Finger (F) am nächsten liegenden Lichtelemente (6) angeschaltet werden und die anderen Lichtelemente (6) abgeschaltet bleiben und/oder dass durch eine Bewegung von zwei Fingern (F, F') des Benutzers auf der berührungssensitiven Oberfläche der Abdeckscheibe (4) in entgegengesetzter Richtung die Anzahl der angeschalteten Lichtelemente (6) variiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Kamera (5) mit einer Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung umfasst, wobei der Betrieb der Lichtelemente (6) über Gesten eines Benutzers steuerbar ist, welche von der Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung erkannt werden.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass im Falle, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine erste Geste erkennt, eine oder mehrere Lichtelemente (6), deren Licht auf den Ort der ersten Geste gerichtet ist, angeschaltet werden, wobei die erste Geste vorzugsweise ein einmaliges oder mehrmaliges Antippen eines Objekts (O) durch zumindest einen Finger (F) eines Benutzers ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass im Falle, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine zweite Geste erkennt, die Anzahl von angeschalteten Lichtelementen (6) variiert wird, wobei die zweite Geste vorzugsweise die Bewegung von zwei Fingern (F) eines Benutzers in entgegengesetzter Richtung ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) derart betreibbar ist, dass die Einrichtung zur Objekt- und Gestenerkennung eine Bewegung eines Objekts (O) im Innenraum des Kraftfahrzeugs erkennt und eine Beleuchtung des Objekts, welche durch die Beleuchtungsvorrichtung (1) bewirkt wird, dem sich bewegenden Objekt (O) durch Variation der angeschalteten Lichtelemente (6) folgt.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Kraftfahrzeugs eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen sind.