DE102020114537A1 - Interior lighting arrangement for indirect lighting of a vehicle interior with invisible light and a corresponding vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Innenraumausleuchtungsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- eine Windschutzscheibe, die einen Cockpitbereich eines Fahrzeuginnenraums zumindest teilweise begrenzt und einen Reflexionsabschnitt aufweist, der fahrzeuginnenraumseitig zum Reflektieren und/oder zu einer diffusen Rückstreuung unsichtbaren Lichts in einem vorbestimmten Spektralbereich, insbesondere Infrarotlichts, ausgebildet ist;- einen im Fahrzeuginnenraum vor oder über einem oberen Abschnitt der Windschutzscheibe angeordneten Innenspiegel; sowie- eine am Innenspiegel oder in dessen Nähe im Fahrzeuginnenraum angeordnete, dem Reflexionsabschnitt der Windschutzscheibe zugewandte obere Lichtquelle, die zum Abstrahlen des unsichtbaren Lichts in Richtung des Reflexionsabschnitts der Windschutzscheibe so angeordnet und ausgebildet ist, dass es vom Reflexionsabschnitt senkrecht und/oder schräg nach unten zum Ausleuchten des Cockpitbereichs und darin befindlicher Objekte reflektiert und/oder diffus gestreut wird.The invention relates to an interior lighting arrangement for a vehicle, in particular for a motor vehicle, comprising: a windshield which at least partially delimits a cockpit area of a vehicle interior and has a reflection section which, on the vehicle interior side, reflects and / or diffuses invisible light in a predetermined spectral range , in particular infrared light; an interior mirror arranged in the vehicle interior in front of or above an upper section of the windshield; as well as an upper light source arranged on the inside mirror or in its vicinity in the vehicle interior, facing the reflective section of the windshield, which is arranged and designed for radiating the invisible light in the direction of the reflective section of the windshield so that it is perpendicular and / or obliquely downward from the reflective section is reflected and / or diffusely scattered to illuminate the cockpit area and objects located therein.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft Innenraumausleuchtungsanordnungen, die zur Ausleuchtung eines für Insassen vorgesehenen Fahrzeuginnenraums mit Licht im unsichtbaren elektromagnetischen Spektralbereich, insbesondere im Infrarotbereich, ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug.The invention relates to interior lighting arrangements which are designed to illuminate a vehicle interior provided for occupants with light in the invisible electromagnetic spectral range, in particular in the infrared range. The invention also relates to a suitably equipped vehicle, in particular a motor vehicle or any other land, air or water vehicle.
Technischer HintergrundTechnical background
Im Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig Systeme verwendet, die für ihre Funktion ein Licht im unsichtbaren Spektralbereich benötigen, meistens Infrarot. Es kann beispielsweise ein Insassenüberwachungssystem zur Gewährleistung einer korrekten Funktion von an Bord des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Hilfs- und Steuerungssystemen sein. Um die richtige Funktion eines solchen Systems zu sichern, muss dessen Detektionsbereich im Fahrzeuginnenraum ausreichend durch Lichtquellen ausgeleuchtet sein, die im gleichen Spektralbereich unsichtbares Licht emittieren.In the vehicle interior of a motor vehicle, systems are often used that require light in the invisible spectral range for their function, mostly infrared. For example, it can be an occupant monitoring system to ensure correct functioning of auxiliary and control systems provided on board the motor vehicle. In order to ensure the correct function of such a system, its detection area in the vehicle interior must be sufficiently illuminated by light sources that emit invisible light in the same spectral range.
Zur Ausleuchtung eines Fahrzeuginnenraums wird dabei meistens eine Direktbeleuchtung verwendet, d. h. der Raumbereich, der ausgeleuchtet werden soll, wird direkt von der Lichtquelle angestrahlt. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, im Fahrzeuginnenraum an mehreren Stellen mehrere Lichtquellen zu positionieren, die unsichtbares Licht emittieren. Bei der gängigen Innenraum architektur eines Kraftfahrzeugs ist es allerdings nicht immer möglich, eine gewünschte Ausleuchtung mit Direktbeleuchtung zu erreichen: Manche Bereiche des Fahrzeuginnenraums werden dauerhaft oder zeitweise durch andere Objekte verdeckt, beispielsweise durch ein Lenkrad oder die Arme des Fahrers bei der Lenkradbewegung.To illuminate a vehicle interior, direct lighting is mostly used, i. H. the area of the room that is to be illuminated is illuminated directly by the light source. For this purpose it is known, for example, to position several light sources that emit invisible light at several points in the vehicle interior. With the usual interior architecture of a motor vehicle, however, it is not always possible to achieve the desired illumination with direct lighting: Some areas of the vehicle interior are permanently or temporarily covered by other objects, for example by a steering wheel or the driver's arms when the steering wheel is moved.
Ein Hindernis auf der Strecke zwischen einer Lichtquelle und deren Zielbereich führt zum Schattenwurf. Das kann zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Systems führen, das auf eine ordnungsgemäße Ausleuchtung des Zielbereichs angewiesen ist. Dieses Problem kann zwar grundsätzlich durch den Einsatz von mehreren Lichtquellen oder durch eine Umpositionierung einer Lichtquelle gelöst werden. Aufgrund sehr hoher Anforderungen an die korrekte Funktion der Ausleuchtung einerseits und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, des begrenzten Bauraums, der Ergonomie und/oder Ästhetik im Fahrzeuginnenraum andererseits ist es jedoch in der Praxis nicht immer möglich. Eine sichtbare Integration von Teilen der Sensorik kann außerdem bei manchen Fahrzeuginsassen zu unangenehmen Gefühlen führen, beispielsweise einem Gefühl permanenter Beobachtung. Eine diskrete Unterbringung der Lichtquellen ist allerdings im Falle einer Direktbeleuchtung nicht immer möglich. Hinzu kommt, dass ein Teil der Menschen starke Lichtquellen im Infrarotbereich beim Blick direkt in die Lichtquelle wahrnehmen kann. Dieses sichtbare „Glimmen“ kann die Insassen ebenfalls irritieren.An obstacle on the route between a light source and its target area leads to the casting of a shadow. This can impair the functioning of the system, which is dependent on proper illumination of the target area. In principle, this problem can be solved by using several light sources or by repositioning one light source. However, due to the very high demands placed on the correct functioning of the illumination on the one hand and for reasons of economy, the limited installation space, ergonomics and / or aesthetics in the vehicle interior, on the other hand, it is not always possible in practice. A visible integration of parts of the sensor system can also lead to unpleasant feelings in some vehicle occupants, for example a feeling of permanent observation. However, it is not always possible to place the light sources discreetly in the case of direct lighting. In addition, some people can perceive strong light sources in the infrared range when looking directly into the light source. This visible “glow” can also irritate the occupants.
Neben der Direktbeleuchtung ist es in den spezifischen Fällen, in denen das Gesicht oder der Zustand der Augen des Fahrers präzise überwacht werden sollen, bekannt, das Gesicht des Fahrers frontal über einen vom Head-up-Display bekannten Strahlengang auszuleuchten und zu erfassen, der von einer in der Instrumententafel des Fahrzeugs untergebrachten Infrarotlichtquelle bzw. Infrarotkamera über eine Reflexion an der Windschutzscheibe oder einer Combinerscheibe zum Fahrergesicht führt:
- So offenbart beispielsweise
WO 2017/167483 A1
- For example, reveals
WO 2017/167483 A1
Beispielsweise kann der Strahlengang gemäß
Weiterhin offenbart
Ferner ist aus
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere optische Anordnungen zur Ausleuchtung eines Fahrzeuginnenraums oder vorbestimmter Teile davon mit Licht im unsichtbaren elektromagnetischen Spektrum, insbesondere im Infrarotbereich, anzugeben, die im Lichte des Stands der Technik und der beschriebenen Probleme alternative, weitere und/oder beispielsweise im Hinblick auf die Positionsfreiheit und/oder Größe der ausleuchtbaren Fahrzeuginnenraumbereiche und -Objekte und/oder auf eine platzsparende oder diskrete Unterbringung der Lichtquellen im Fahrzeug verbesserte Anordnungsmöglichkeiten bieten. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, anzugeben, das mit einer oder mehreren solchen Innenraumausleuchtungsanordnungen ausgestattet ist.The object of the present invention is to provide one or more optical arrangements for illuminating a vehicle interior or predetermined parts thereof with light in the invisible electromagnetic spectrum, in particular in the infrared range, which, in the light of the prior art and the problems described, provide alternative, further and / or for example, with regard to the freedom of position and / or size of the illuminable vehicle interior areas and objects and / or a space-saving or discreet accommodation of the light sources in the vehicle offer improved arrangement options. It is also the object of the invention to specify a vehicle, in particular a motor vehicle, which is equipped with one or more such interior lighting arrangements.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine Innenraumausleuchtungsanordnung gemäß einem der unabhängigen Ansprüche 1, 4 oder 7 oder durch eine beliebige Kombination dieser Innenraumausleuchtungsanordnungen sowie durch ein damit ausgestattetes Fahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der nachfolgen Beschreibung für die Innenraumausleuchtungsanordnungen genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Fahrzeug, wie auch umgekehrt.This object is achieved by an interior lighting arrangement according to one of the
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Innenraumausleuchtungsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, vorgesehen, die gemäß einer ersten Ausführungsform zu einer indirekten Ausleuchtung eines sogenannten Cockpitbereichs eines Fahrzeuginnenraums von oben mit für menschliches Auge unsichtbarem Licht in einem vorbestimmten Spektralbereich, insbesondere mit Infrarotlicht, ausgebildet ist und hierzu Folgendes umfasst:
- - eine Windschutzscheibe, die den im Fahrzeug vorne angeordneten und insbesondere für den Fahrer zur Fahrzeugsteuerung vorgesehenen Cockpitbereich zumindest teilweise begrenzt und einen Reflexionsabschnitt aufweist, der fahrzeuginnenraumseitig zum Reflektieren und/oder zu einer zumindest teilweise diffusen Rückstreuung des unsichtbaren Lichts ausgebildet ist;
- - einen im Fahrzeuginnenraum vor oder über einem oberen Abschnitt der Windschutzscheibe angeordneten Innenspiegel; sowie
- - eine am Innenspiegel oder in dessen Nähe im Fahrzeuginnenraum bzw. in oder an diesen begrenzenden Bauteilen fahrzeuginnenraumseitig angeordnete, dem Reflexionsabschnitt der Windschutzscheibe zugewandte obere Lichtquelle, die zum Abstrahlen des unsichtbaren Lichts in Richtung des Reflexionsabschnitts der Windschutzscheibe so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Licht vom Reflexionsabschnitt senkrecht und/oder schräg nach unten zum Ausleuchten des Cockpitbereichs und darin befindlicher Objekte reflektiert und/oder diffus gestreut wird. Diese Ausleuchtung kann - in Kombination mit einem geeigneten Erfassungsgerät - beispielswese für Systeme zur Bewegungserkennung, etwa eine Gestik-Kamera, verwendet werden, vgl.
1 .
- A windshield which at least partially delimits the cockpit area which is arranged at the front of the vehicle and which is intended in particular for the driver to control the vehicle, and which has a reflection section which is designed on the vehicle interior side for reflecting and / or for at least partially diffuse backscattering of the invisible light;
- an inside mirror arranged in the vehicle interior in front of or above an upper section of the windshield; as
- - an upper light source facing the reflection section of the windshield, which is arranged and designed to emit the invisible light in the direction of the reflection section of the windshield so that this light is arranged on the inside mirror or in its vicinity in the vehicle interior or in or on components delimiting the vehicle interior from the reflection section vertically and / or obliquely is reflected and / or diffusely scattered at the bottom to illuminate the cockpit area and objects located therein. This illumination can - in combination with a suitable detection device - be used, for example, for systems for motion detection, such as a gesture camera, cf.
1 .
Hierin sind Begriffe wie „über“, „unter“, „nach unten“, „seitlich“, „vorn“ und dergleichen insbesondere im Falle eines Kraftfahrzeugs aber analog auch für andere Fahrzeugarten in einem konventionellen kartesischen Fahrzeugkoordinatensystem (X, Y, Z) zu verstehen, mit einer horizontalen X-Achse in Fahrzeuglängsrichtung, die der Fahrtrichtung entspricht, einer hierzu senkrechten horizontalen Y-Achse in Fahrzeugquerrichtung sowie einer hierzu senkrechten vertikalen Z-Achse, die von einem Fahrzeugboden nach oben zu einem Fahrzeugdach weist (vgl.
Eine Idee der Erfindung besteht darin, im genannten Reflexionsabschnitt der Windschutzscheibe den Reflexionsgrad im unsichtbaren Spektralbereich der oberen Lichtquelle durch geeignete, insbesondere dem Fachmann als solche bekannte Maßnahmen, auf ein optisch nutzbares Niveau zu bringen und diese Fläche als einen Spiegel bzw. Reflektor für einen bis dahin im Fahrzeug nicht vorhandenen indirekten, d. h. über die Reflexion an der Windschutzscheibe, nach unten verlaufenden optischen Pfad zwischen einem vorbestimmten Zielbereich unten im Cockpit und der weiter oben im Bereich des Innenspiegels angeordneten Lichtquelle einzusetzen. (Nähere Details der gegenseitigen Anordnung des Reflexionsabschnitts der Windschutzscheibe und der oberen Lichtquelle kann in einem konkreten Anwendungsfall beispielsweise abhängig von der Fahrzeuggeometrie und von dem gewünschten auszuleuchtenden Zielbereich des Fahrzeuginnenraums gewählt sein. Einige mögliche Beispiele dafür sind weiter unten angegeben.)One idea of the invention consists in bringing the degree of reflection in the invisible spectral range of the upper light source to an optically usable level in the above-mentioned reflection section of the windshield by means of suitable measures, in particular known to those skilled in the art, and using this surface as a mirror or reflector for one to Indirect not present in the vehicle, d. H. Using the reflection on the windshield, downwardly running optical path between a predetermined target area below in the cockpit and the light source arranged further above in the area of the interior mirror. (More details of the mutual arrangement of the reflection section of the windshield and the upper light source can be selected in a specific application, for example depending on the vehicle geometry and the desired target area of the vehicle interior to be illuminated. Some possible examples of this are given below.)
Der hierin genannte „Reflexionsabschnitt“ kann zwar insbesondere als Teilabschnitt der Windschutzscheibe realisiert sein, etwa in dem eine spezielle Reflexionsschicht (z. B. Folie etc., siehe unten) auf der Scheibe eigens hierzu partiell appliziert worden ist. Das muss aber nicht so sein, d. h. der „Reflexionsabschnitt“ kann sich alternativ auch über die gesamte Scheibenfläche erstrecken und insbesondere bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorgesehen sein. Beispielsweise werden aus Sonnenlichtschutzgründen bei vielen heutigen Kraftfahrzeugen die Scheiben flächig mit einem Infrarotschutz-Filter ausgestattet, etwa in Form einer Beschichtung. Derartiger bereits vorhandener Filter kann für die beschriebene Funktion der Erfindung - gegebenenfalls mit einer geeigneten Optimierung der fahrzeuginnenseitigen Reflektivität - auch verwendet werden.The “reflective section” mentioned herein can in particular be implemented as a partial section of the windshield, for example in which a special reflective layer (e.g. film, etc., see below) has been partially applied to the pane especially for this purpose. But that doesn't have to be the case, i. H. the “reflection section” can alternatively also extend over the entire pane surface and in particular already be provided for other purposes in the vehicle. For example, in many motor vehicles today, for reasons of protection from sunlight, the panes are equipped with an infrared protection filter over a large area, for example in the form of a coating. Such filters that are already present can also be used for the described function of the invention - optionally with a suitable optimization of the reflectivity on the inside of the vehicle.
Mit einer solchen optischen Anordnung kann der Cockpitbereich von oben und/oder schräg von vorn ausgeleuchtet werden, d. h. aus der Richtung des Reflexionsabschnitts der Windschutzscheibe. Diese Ausleuchtungsrichtung wäre weder über eine Direktbeleuchtung noch über einen eingangs beschriebenen HUD-Strahlengang zugänglich. Ferner kann dadurch der eingangs erwähnte Schattenwurf durch weitere Gegenstände und bewegliche Objekte im Cockpit, wie beispielsweise ein Lenkrad, Fahrerhände oder von einer Instrumententafel emporragende Displays etc., effektiv vermieden werden.With such an optical arrangement, the cockpit area can be illuminated from above and / or at an angle from the front, i. H. from the direction of the reflective portion of the windshield. This direction of illumination would be accessible neither via direct lighting nor via a HUD beam path described at the beginning. Furthermore, the aforementioned shadow cast by other objects and moving objects in the cockpit, such as a steering wheel, driver's hands or displays, etc. protruding from an instrument panel, can be effectively avoided.
Zudem ist im Bereich des Innenspiegels oft eine besonders platzsparende und diskrete Unterbringung einer Lichtquelle möglich. So kann die obere Lichtquelle insbesondere in oder an einer dem Reflexionsabschnitt der Windschutzscheibe zugewandten Rückseite des Innenspiegels und/oder an einer durch den Innenspiegel oder dessen Halterung für Blickrichtungen aus einem Insassenraum, insbesondere für den Fahrer, des Fahrzeugs verdeckten Position montiert sein. Anders als in der Instrumententafel kann an dieser Stelle im Fahrzeug ausreichend freier Platz für die obere Lichtquelle vorhanden sein.In addition, a particularly space-saving and discreet accommodation of a light source is often possible in the area of the interior mirror. The upper light source can be mounted in or on a rear side of the interior mirror facing the reflection section of the windshield and / or on a position of the vehicle that is concealed by the interior mirror or its holder for viewing directions from a passenger compartment, in particular for the driver. In contrast to the instrument panel, there can be sufficient free space for the upper light source at this point in the vehicle.
Gemäß einer Weiterbildung der ersten Ausführungsform umfasst die Innenraumausleuchtungsanordnung ferner eine im Cockpitbereich unter der Windschutzscheibe angeordnete Instrumententafel, wobei
- - eine Abstrahlcharakteristik der oberen Lichtquelle und deren Ausrichtung bezüglich des Reflexionsabschnitts der Windschutzscheibe derart sind, dass das am Reflexionsabschnitt senkrecht oder schräg nach unten reflektierte bzw. gestreute unsichtbare Licht einen vorbestimmten Teil des Cockpitbereichs vor und/oder über der Instrumententafel und darin befindliche Objekte ausleuchtet; und
- - die in dem vorbestimmten Teil des Cockpitbereichs auszuleuchtenden Objekte vorzugsweise Hände eines Insassen, insbesondere des Fahrers, des Fahrzeugs sind und deren Ausleuchtung mit dem unsichtbaren Licht für deren optische Erfassung durch eine in demselben Spektralbereich arbeitende Gestik-Kamera ausgelegt ist, beispielsweise indem die ausgeleuchtete Fläche und/oder die Lichtintensität des unsichtbaren Lichts in dieser Fläche ausreichend groß für diesen Zweck gewählt sind.
- an emission characteristic of the upper light source and its alignment with respect to the reflective section of the windshield are such that the invisible light reflected or scattered vertically or obliquely downward at the reflective section illuminates a predetermined part of the cockpit area in front of and / or above the instrument panel and objects located therein; and
- The objects to be illuminated in the predetermined part of the cockpit area are preferably the hands of an occupant, in particular the driver, of the vehicle and their illumination with the invisible light is designed for their optical detection by a gesture camera operating in the same spectral range, for example by the illuminated area and / or the light intensity of the invisible light in this area is selected to be sufficiently large for this purpose.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform, die mit der obigen ersten Ausführungsform kombinierbar ist, ist eine Innenraumausleuchtungsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, vorgesehen, die zu einer indirekten seitlichen Ausleuchtung eines Fahrzeuginnenraums mit für menschliches Auge unsichtbarem Licht in einem vorbestimmten Spektralbereich, insbesondere mit Infrarotlicht, ausgebildet ist und hierzu Folgendes umfasst:
- - eine Seitenscheibe, die den Fahrzeuginnenraum zumindest teilweise begrenzt und einen Reflexionsabschnitt aufweist, der fahrzeuginnenraumseitig zum Reflektieren und/oder zu einer zumindest teilweise diffusen Rückstreuung des unsichtbaren Lichts ausgebildet ist; sowie
- - mindestens eine im Fahrzeuginnenraum bzw. in oder an diesen begrenzenden Bauteilen fahrzeuginnenraumseitig angeordnete, dem Reflexionsabschnitt der Seitenscheibe zugewandte seitliche Lichtquelle, die zum Abstrahlen des unsichtbaren Lichts in Richtung des Reflexionsabschnitts der Seitenscheibe so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Licht vom Reflexionsabschnitt zum Ausleuchten des Fahrzeuginnenraums und darin befindlicher Objekte reflektiert und/oder diffus gestreut wird. Dieses Licht kann insbesondere eingesetzt werden, um die seitlichen Bereiche des Fahrzeuginnenraums auszuleuchten, wie z. B. eine Fahrer-Profilansicht für dessen genauere Authentifizierung, vgl.
2 .
- a side window which at least partially delimits the vehicle interior and has a reflection section which is designed on the vehicle interior side to reflect and / or to at least partially diffuse backscattering of the invisible light; as
- - At least one side light source arranged in the vehicle interior or in or on components delimiting the vehicle interior, facing the reflection section of the side window, which is arranged and designed to emit the invisible light in the direction of the reflection section of the side window so that this light from the reflection section is used to illuminate the Vehicle interior and objects located therein is reflected and / or diffusely scattered. This light can be used in particular to illuminate the side areas of the vehicle interior, such as. B. a driver profile view for its more precise authentication, cf.
2 .
Auch bei dieser Ausführungsform besteht eine Idee der Erfindung darin, im genannten Reflexionsabschnitt der Seitenscheibe den Reflexionsgrad im unsichtbaren Spektralbereich der seitlichen Lichtquelle durch geeignete, insbesondere dem Fachmann als solche bekannte, Maßnahmen auf ein optisch nutzbares Niveau zu bringen und diese Fläche als einen Spiegel bzw. Reflektor für einen bis dahin im Fahrzeug nicht vorhandenen indirekten seitlichen, d. h. über die Reflexion an der Seitenscheibe verlaufenden, optischen Pfad zwischen einem vorbestimmten Zielbereich im Fahrzeuginnenraum und einer an einer entsprechend geeigneten Position im Fahrzeug (weiter vorn oder weiter hinten, und/oder weiter oben oder weiter unten, wie z. B. an einem Dachhimmel oder an einer Fahrzeugsitzseite) angeordneten seitlichen Lichtquelle einzusetzen. (Nähere Details der gegenseitigen Anordnung des Reflexionsabschnitts der Seitenscheibe und einer seitlichen Lichtquelle kann in einem konkreten Anwendungsfall beispielsweise abhängig von der Fahrzeuggeometrie und von dem gewünschten auszuleuchtenden Zielbereich des Fahrzeuginnenraums gewählt sein. Einige mögliche Beispiele dafür sind weiter unten angegeben.)In this embodiment, too, an idea of the invention consists in bringing the degree of reflection in the invisible spectral range of the side light source to an optically usable level in the above-mentioned reflection section of the side light source by means of suitable measures, in particular known as such to the person skilled in the art, and using this surface as a mirror or Reflector for an indirect lateral, d. H. Optical path running via the reflection on the side window between a predetermined target area in the vehicle interior and a correspondingly suitable position in the vehicle (further forward or further back, and / or further up or further down, e.g. on a headliner or on a vehicle seat side) arranged lateral light source. (More details of the mutual arrangement of the reflection section of the side window and a side light source can be selected in a specific application, for example depending on the vehicle geometry and the desired target area of the vehicle interior to be illuminated. Some possible examples of this are given below.)
Der hierin genannte „Reflexionsabschnitt“ kann zwar insbesondere als Teilabschnitt der Seitenscheibe realisiert sein, etwa in dem eine spezielle Reflexionsschicht (z. B. Folie etc., siehe unten) auf der Scheibe eigens hierzu partiell appliziert worden ist. Das muss aber nicht so sein, d. h. der „Reflexionsabschnitt“ kann sich alternativ auch über die gesamte Scheibenfläche erstrecken und insbesondere bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorgesehen sein. Beispielsweise werden aus Sonnenlichtschutzgründen bei vielen heutigen Kraftfahrzeugen die Scheiben flächig mit einem Infrarotschutz-Filter ausgestattet, etwa in Form einer Beschichtung. Derartiger bereits vorhandener Filter kann für die beschriebene Funktion der Erfindung - gegebenenfalls mit einer geeigneten Optimierung der fahrzeuginnenseitigen Reflektivität - auch verwendet werden.The “reflective section” mentioned here can in particular be implemented as a partial section of the side pane, for example in which a special reflective layer (e.g. film, etc., see below) has been partially applied to the pane especially for this purpose. But that doesn't have to be the case, i. H. the “reflection section” can alternatively also extend over the entire pane surface and in particular already be provided for other purposes in the vehicle. For example, in many motor vehicles today, for reasons of protection from sunlight, the panes are equipped with an infrared protection filter over a large area, for example in the form of a coating. Such filters that are already present can also be used for the described function of the invention - optionally with a suitable optimization of the reflectivity on the inside of the vehicle.
Mit einer solchen optischen Anordnung kann der Fahrzeuginnenraum aus der Richtung des Reflexionsabschnitts der Seitenscheibe ausgeleuchtet werden. Diese Richtung wäre nicht über eine Direktbeleuchtung zugänglich. Dadurch können beispielsweise der Seitenscheibe zugewandte Objektflächen besser, insbesondere gleichmäßiger, ausgeleuchtet und entsprechend mit einer höheren Auflösung von einem an einer geeigneten Position im Fahrzeug angeordneten Erfassungsgerät erfasst werden. Ferner kann so der eingangs erwähnte Schattenwurf durch einen direkten optischen Pfad kreuzende weitere Gegenstände oder bewegliche Objekte im Fahrzeug vermieden werden.With such an optical arrangement, the vehicle interior can be illuminated from the direction of the reflection section of the side window. This direction would not be accessible via direct lighting. As a result, for example, object surfaces facing the side window can be illuminated better, in particular more evenly, and accordingly detected with a higher resolution by a detection device arranged at a suitable position in the vehicle. Furthermore, the aforementioned shadow cast by other objects crossing a direct optical path or moving objects in the vehicle can be avoided.
Bei einer spezifischen Ausgestaltung ist die Seitenscheibe als Teil einer vorderen Fahrzeugtür auf Fahrerseite ausgebildet, und mindestens eine der seitlichen Lichtquellen ist in einem im Fahrzeuginnenraum vorn angeordneten Cockpitbereich angeordnet, insbesondere in oder an einer dem Reflexionsabschnitt der Seitenscheibe zugewandten Oberfläche einer Instrumententafel, einer A-Säule des Fahrzeugs oder einer Türbrüstung der genannten Fahrzeugtür. Alternativ oder zusätzlich kann die Innenraumausleuchtungsanordnung ferner einen oder mehrere im Fahrzeuginnenraum angeordnete Fahrzeugsitze und/oder eine oder mehrere vordere oder hintere Fahrzeugtüren und/oder A-, B- oder C-Säulen und/oder einen Dachhimmel und/oder eine Heckverkleidung umfassen, die den Fahrzeuginnenraum ebenfalls begrenzen, und mindestens eine der seitlichen Lichtquellen kann an einer A-, B- oder C-Säule, einer Türbrüstung einer der Fahrzeugtüren, an einem Fahrzeugsitz oder an dessen Kopfstütze, am Dachhimmel und/oder an der Heckverkleidung angeordnet sein. Gerade die Fahrzeugsitze und deren Kopfstützen können besonders gut zum diskreten Anbringen der seitlichen Lichtquellen geeignet sein und/oder eine besonders gute Sicht auf das auszuleuchtende Objekt über den indirekten optischen Pfad der hierin dargelegten Art ergeben.In a specific embodiment, the side window is designed as part of a front vehicle door on the driver's side, and at least one of the side light sources is arranged in a cockpit area arranged at the front of the vehicle interior, in particular in or on a surface of an instrument panel, an A-pillar, facing the reflection section of the side window of the vehicle or a door rail of the vehicle door mentioned. Alternatively or additionally, the interior lighting arrangement can further comprise one or more vehicle seats arranged in the vehicle interior and / or one or more front or rear vehicle doors and / or A-, B- or C-pillars and / or a headliner and / or a rear panel that supports the Also limit the vehicle interior, and at least one of the side light sources can be arranged on an A, B or C-pillar, a door rail of one of the vehicle doors, on a vehicle seat or on its headrest, on the headliner and / or on the rear panel. The vehicle seats and their headrests in particular can be particularly well suited for the discrete attachment of the lateral light sources and / or result in a particularly good view of the object to be illuminated via the indirect optical path of the type set out herein.
Insbesondere kann bei den Innenraumausleuchtungsanordnungen gemäß der ersten und/oder der zweiten Ausführungsform der Reflexionsabschnitt der Windschutzscheibe und/oder der Reflexionsabschnitt der Seitenscheibe eine in oder auf der Windschutzscheibe bzw. der Seitenscheibe bei der Fahrzeugherstellung oder nachträglich angebrachte, unsichtbares Licht fahrzeuginnenraumseitig reflektierende und/oder diffus streuende Schicht, Beschichtung oder Folie aufweisen, die für sichtbares Licht insbesondere transparent sein kann.In particular, in the interior lighting arrangements according to the first and / or the second embodiment, the reflection section of the windshield and / or the reflection section of the side window can be in or on the Windshield or the side window in the vehicle production or subsequently attached, invisible light on the vehicle interior side reflecting and / or diffusely scattering layer, coating or film, which can in particular be transparent to visible light.
Gemäß einer dritten Ausführungsform, die mit der obigen ersten und/oder zweiten Ausführungsform kombinierbar ist, ist eine Innenraumausleuchtungsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, vorgesehen, die zu einer indirekten Ausleuchtung eines Fahrzeuginnenraums mit für menschliches Auge unsichtbarem Licht in einem vorbestimmten Spektralbereich, insbesondere mit Infrarotlicht, über Reflexion und/oder diffuse Streuung an einer von der Fahrzeugverglasung verschiedenen Interieuroberfläche ausgebildet ist und hierzu Folgendes umfasst:
- - eine von der Fahrzeugverglasung verschiedene Interieuroberfläche, die den Fahrzeuginnenraum zumindest teilweise begrenzt und einen Reflexionsabschnitt aufweist, der fahrzeuginnenraumseitig zum Reflektieren und/oder zu einer zumindest teilweise diffusen Rückstreuung des unsichtbaren Lichts ausgebildet ist; sowie
- - mindestens eine im Fahrzeuginnenraum bzw. in oder an diesen begrenzenden Bauteilen fahrzeuginnenraumseitig angeordnete, dem Reflexionsabschnitt der Interieuroberfläche zugewandte Interieur-Lichtquelle, die zum Abstrahlen des unsichtbaren Lichts in Richtung des Reflexionsabschnitts der Interieuroberfläche so angeordnet und ausgebildet ist, dass dieses Licht vom Reflexionsabschnitt zum Ausleuchten des Fahrzeuginnenraums und darin befindlicher Objekte reflektiert und/oder diffus gestreut wird.
- an interior surface different from the vehicle glazing, which at least partially delimits the vehicle interior and has a reflection section which is designed on the vehicle interior side to reflect and / or to at least partially diffuse backscattering of the invisible light; as
- - At least one interior light source, which is arranged in the vehicle interior or in or on the delimiting components on the vehicle interior side, faces the reflection section of the interior surface and is arranged and designed to emit the invisible light in the direction of the reflection section of the interior surface in such a way that this light is from the reflection section for illumination of the vehicle interior and objects located therein is reflected and / or diffusely scattered.
Bei dieser Ausführungsform besteht eine Idee der Erfindung darin, dass im genannten Reflexionsabschnitt der Oberfläche eines Interieurteils im Fahrzeuginnenraum der Reflexionsgrad im unsichtbaren Spektralbereich der Interieur-Lichtquelle bereits ohnehin oder durch geeignete, insbesondere dem Fachmann als solche bekannte, Maßnahmen (etwa eine spezielle Bauteilbeschichtung) auf einem optisch nutzbaren Niveau ist, sodass diese Fläche als ein Spiegel bzw. Reflektor für einen bis dahin im Fahrzeug nicht vorhandenen indirekten, d. h. über die Reflexion an der Interieuroberfläche verlaufenden, optischen Pfad zwischen einem vorbestimmten Zielbereich im Fahrzeuginnenraum und einer an einer entsprechend geeigneten Position im Fahrzeug (weiter vorn oder weiter hinten, und/oder weiter oben oder weiter unten, wie z. B. an einem Dachhimmel oder an einer Fahrzeugsitzseite) angeordneten Interieur-Lichtquelle einsetzbar ist.In this embodiment, one idea of the invention is that in the above-mentioned reflection section of the surface of an interior part in the vehicle interior, the degree of reflection in the invisible spectral range of the interior light source is already determined or by suitable measures (such as a special component coating) that are known as such to those skilled in the art is an optically usable level, so that this surface acts as a mirror or reflector for an indirect, i.e. H. Optical path running via the reflection on the interior surface between a predetermined target area in the vehicle interior and a correspondingly suitable position in the vehicle (further forward or further back, and / or further above or further below, e.g. on a headliner or on a vehicle seat side) arranged interior light source can be used.
Solche Interieurteile können somit als Reflektoren für die Umlenkung der Ausleuchtstrahlen im unsichtbaren Spektralbereich verwendet werden, wobei für die hierin dargelegte optische Ausleuchtung im Vergleich zur optischen Erfassung weitaus weniger strenge Anforderungen an die Oberflächenform oder deren Reflexionseigenschaften bestehen können, sodass auch diffuse Streuung oder eine unregelmäßige Reflexionsflächengeometrie ausreichend oder sogar sinnvoll sein können. So kann praktisch jedes Bauteil mit geeigneter Form und Lage im Fahrzeuginnenraum als ein Reflektor für das unsichtbare Licht verwendet werden. Damit erhöhen sich radikal die Möglichkeiten für eine diskrete Positionierung der Lichtquellen und auch die Möglichkeiten für eine wirtschaftlichere Integration. Ein Beispiel hierzu ist in
Der hierin genannte „Reflexionsabschnitt“ kann zwar insbesondere als Teilabschnitt der Interieuroberfläche realisiert sein, etwa in dem eine spezielle Reflexionsschicht (z. B. Folie oder Lackschicht etc., siehe unten) auf der Interieuroberfläche eigens hierzu partiell appliziert worden ist. Das muss aber nicht so sein, d. h. der „Reflexionsabschnitt“ kann sich alternativ auch über die gesamte Oberfläche des betreffenden Interieurteils erstrecken und beispielsweise bereits für andere Zwecke im Fahrzeug vorgesehen sein, etwa als eine Schutzschicht und/oder eine aus optischen Designgründen vorgesehene Oberfläche.The “reflection section” mentioned here can in particular be implemented as a section of the interior surface, for example in which a special reflection layer (e.g. film or lacquer layer, etc., see below) has been partially applied to the interior surface especially for this purpose. But that doesn't have to be the case, i. H. the “reflection section” can alternatively also extend over the entire surface of the relevant interior part and for example already be provided for other purposes in the vehicle, for example as a protective layer and / or a surface provided for optical design reasons.
Bei einer spezifischen Ausgestaltung ist die Interieuroberfläche eine Oberfläche einer Instrumententafel, einer darin ausgebildeten Mittelkonsole, einer Türbrüstung oder Türverkleidung einer Fahrzeugtür, einer Heckverkleidung und/oder einer Fahrzeugsitzrückseite eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeugsitzes. Alternativ oder zusätzlich kann die Innenraumausleuchtungsanordnung ferner eine Instrumententafel, einen oder mehrere im Fahrzeuginnenraum angeordnete Fahrzeugsitze und/oder eine oder mehrere vordere oder hintere Fahrzeugtüren und/oder A-, B- oder C-Säulen und/oder einen Dachhimmel und/oder eine Heckverkleidung umfassen, die den Fahrzeuginnenraum ebenfalls begrenzen, und mindestens eine der Interieur-Lichtquellen kann an der Instrumententafel, an einer A-, B- oder C-Säule, an einer Türbrüstung einer der Fahrzeugtüren, an einem Fahrzeugsitz oder an dessen Kopfstütze, am Dachhimmel und/oder an der Heckverkleidung angeordnet sein. Gerade die Fahrzeugsitze und deren Kopfstützen können besonders gut zum diskreten Anbringen der Interieur-Lichtquellen geeignet sein und/oder eine besonders gute Sicht auf das auszuleuchtende Objekt über den indirekten optischen Pfad der hierin dargelegten Art ergeben.In a specific embodiment, the interior surface is a surface of an instrument panel, a center console formed therein, a door railing or door lining of a vehicle door, a rear lining and / or a vehicle seat back of a vehicle seat arranged in the vehicle interior. Alternatively or additionally, the interior lighting arrangement can furthermore comprise an instrument panel, one or more vehicle seats arranged in the vehicle interior and / or one or more front or rear vehicle doors and / or A, B or C pillars and / or a headliner and / or a rear panel which also delimit the vehicle interior, and at least one of the interior light sources can be on the instrument panel, on an A, B or C-pillar, on a door rail of one of the vehicle doors, on a vehicle seat or on its headrest, on the headliner and / or be arranged on the rear fairing. The vehicle seats and their headrests in particular can be particularly well suited for the discrete attachment of the interior light sources and / or result in a particularly good view of the object to be illuminated via the indirect optical path of the type set out here.
Insbesondere kann der Reflexionsabschnitt der Interieuroberfläche eine in oder auf der Interieuroberfläche bei der Fahrzeugherstellung oder nachträglich angebrachte, unsichtbares Licht fahrzeuginnenraumseitig reflektierende und/oder diffus streuende Schicht, Beschichtung oder Folie, beispielsweise aus einem Lack, aufweisen, die insbesondere für sichtbares Licht transparent sein oder eine übliche Farbe aufweisen kann.In particular, the reflection section of the interior surface can be in or on the Interior surface during vehicle manufacture or subsequently applied, invisible light on the vehicle interior side reflecting and / or diffusely scattering layer, coating or film, for example made of a paint, which can be transparent to visible light in particular or can have a customary color.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, vorgesehen. Das Fahrzeug umfasst dabei
- - einen Fahrzeuginnenraum, der zumindest teilweise von einer Windschutzscheibe, einer Seitenscheibe und einer Interieuroberfläche begrenzt ist; sowie
- - mindestens eine Innenraumausleuchtungsanordnung gemäß der obigen ersten, zweiten und/oder dritten Ausführungsform.
- a vehicle interior which is at least partially delimited by a windshield, a side window and an interior surface; as
- - At least one interior lighting arrangement according to the above first, second and / or third embodiment.
Insbesondere kann das Fahrzeug ferner mindestens ein Erfassungsgerät, beispielsweise eine Gestik-Kamera, aufweisen, wobei das Erfassungsgerät zur Erfassung des unsichtbaren Lichts ausgebildet und angeordnet ist, das von im Fahrzeuginnenraum befindlichen Objekten, die von der mindestens einen Innenraumausleuchtungsanordnung ausgeleuchtet sind, reflektiert wird.In particular, the vehicle can also have at least one detection device, for example a gesture camera, the detection device being designed and arranged to detect the invisible light that is reflected by objects located in the vehicle interior that are illuminated by the at least one interior lighting arrangement.
FigurenlisteFigure list
Die obigen Aspekte der Erfindung und deren Ausführungsformen und spezifische Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematisch, sie sind insbesondere nicht als maßstabsgetreu zu verstehen. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts eines Kraftfahrzeugs mit einer Innenraumausleuchtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine obere Lichtquelle in diesem Beispiel an einer der Windschutzscheibe zugewandten Innenspiegelrückseite angeordnet ist; -
2 eine schematische Draufsicht eines Ausschnitts eines Kraftfahrzeugs mit einer Innenraumausleuchtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Seitenscheibe in diesem Beispiel Teil einer vorderen Fahrzeugtür auf Fahrerseite ist und eine seitliche Lichtquelle in einer Instrumententafel angeordnet ist; und -
3 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnitts eines Kraftfahrzeugs mit einer Innenraumausleuchtungsanordnung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Interieuroberfläche in diesem Beispiel eine Oberfläche einer Instrumententafel oder einer Mittelkonsole ist und eine Interieur-Lichtquelle im Bereich eines Innenspiegels oder Dachhimmels des Fahrzeugs angeordnet ist.
-
1 a schematic side view of a section of a motor vehicle with an interior lighting arrangement according to the first embodiment of the invention, an upper light source in this example being arranged on an inside mirror rear side facing the windshield; -
2 a schematic top view of a section of a motor vehicle with an interior lighting arrangement according to the second embodiment of the invention, the side window in this example being part of a front vehicle door on the driver's side and a side light source being arranged in an instrument panel; and -
3 a schematic side view of a section of a motor vehicle with an interior lighting arrangement according to the third embodiment of the invention, the interior surface in this example being a surface of an instrument panel or a center console and an interior light source being arranged in the area of an interior mirror or headliner of the vehicle.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Alle weiter oben in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnten verschiedenen Ausführungsformen, Varianten und spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der Innenraumausleuchtungsanordnungen und des Fahrzeugs gemäß den obigen Aspekten der Erfindung können bei den in den
Das Kraftfahrzeug
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung weist das Kraftfahrzeug
Die obere Lichtquelle
In
Wie in
In
Das Kraftfahrzeug
In
Alternativ oder zusätzlich (nicht dargestellt) können die Seitenscheibe und eine seitliche Lichtquelle bei dieser Ausführungsform auch auf der anderen, d. h. in
Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung weist das Kraftfahrzeug
Die Innenraumausleuchtungsanordnung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 22
- FahrzeuginnenraumVehicle interior
- 33
- Handhand
- 44th
- CockpitbereichCockpit area
- 55
- WindschutzscheibeWindshield
- 5a5a
- oberer Abschnitt der Windschutzscheibeupper section of the windshield
- 66th
- Instrumententafeldashboard
- 77th
- InnenspiegelInside mirror
- 7a7a
- Rückseite des InnenspiegelsRear of the interior mirror
- 88th
- Lenkradsteering wheel
- 99
- zu indirekter Cockpitbereichsausleuchtung von oben ausgebildete InnenraumausleuchtungsanordnungInterior lighting arrangement designed for indirect cockpit area lighting from above
- 1010
- Reflexionsabschnitt der WindschutzscheibeReflection section of the windshield
- 1111
- unsichtbares Lichtinvisible light
- 1212th
- obere Lichtquelleupper light source
- 1313th
- virtuelle Menüanzeigevirtual menu display
- 1414th
- AnzeigegerätDisplay device
- 1515th
- unsichtbares Licht reflektierende Schicht, Beschichtung oder FolieInvisible light reflecting layer, coating or film
- 1616
- SeitenscheibeSide window
- 1717th
- zu indirekter seitlicher Fahrzeuginnenraumausleuchtung ausgebildete InnenraumausleuchtungsanordnungInterior lighting arrangement designed for indirect lateral vehicle interior lighting
- 1818th
- Reflexionsabschnitt der SeitenscheibeReflection section of the side window
- 1919th
- unsichtbares Lichtinvisible light
- 2020th
- seitliche Lichtquellelateral light source
- 2121
- FahrerkopfDriver's head
- 21a21a
- linke Fahrer-Profilansichtleft driver profile view
- 2222nd
- vordere Fahrzeugtür auf Fahrerseitefront vehicle door on driver's side
- 2323
- zu indirekter Fahrzeuginnenraumausleuchtung über Reflexion und/oder diffuse Streuung an einer von der Fahrzeugverglasung verschiedenen Interieuroberfläche ausgebildete Innenraumausleuchtungsanordnungfor indirect vehicle interior lighting via reflection and / or diffuse scattering on an interior lighting arrangement that is different from the vehicle glazing
- 2424
- unsichtbares Lichtinvisible light
- 2525th
- InterieuroberflächeInterior surface
- 2626th
- Reflexionsabschnitt der InterieuroberflächeReflection section of the interior surface
- 2727
- Interieur-LichtquelleInterior light source
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2017/167483 A1 [0005, 0006]WO 2017/167483 A1 [0005, 0006]
- US 2002/0116106 A1 [0007]US 2002/0116106 A1 [0007]
- US 2015/0124068 A1 [0008]US 2015/0124068 A1 [0008]
- US 2006/0098166 A1 [0008]US 2006/0098166 A1 [0008]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
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