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Die Erfindung betrifft eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Sensoreinheit zum Erfassen einer Aktion eines Insassen, mit einer Ansteuereinheit, die in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit bereitgestellten Sensorsignals ein Steuersignal erzeugt, mittels dessen eine Fahrzeugausstattungseinheit angesteuert wird.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Innenraumbeleuchtung in einem Fahrzeug.
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Aus der
US 2020/0317120 A1 ist eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die in einem Dachhimmel eines Innenraums des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Innenraumbeleuchtungsvorrichtung umfasst unterschiedliche Lichtquelleneinheiten, und zwar eine Lichtquelleneinheit zur Abgabe von indirektem Licht, mittels dessen der gesamte Innenraum beleuchtet wird, und eine Lichtquelleneinheit zur Abgabe von direktem Licht, mittels dessen lediglich ein Abschnitt des Innenraums beleuchtet wird, beispielsweise als Leseleuchte.
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Aus der
DE 10 2016 225 222 A1 ist eine Fahrzeugausstattungsvorrichtung bekannt, bei der eine Fahrzeugausstattung in Abhängigkeit von einem physiologischen und/oder psychologischen Zustand eines Insassen des Fahrzeugs einen veränderten Zustand einnimmt. Mittels einer Sensoreinheit wird der Zustand des Benutzers erfasst. Mittels einer Ansteuereinheit wird die Fahrzeugausstattungseinheit angesteuert. Die Fahrzeugausstattungseinheit kann beispielsweise eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung sein, die bei Erkennung der Müdigkeit des Benutzers die Helligkeit heruntergesteuert wird oder es kann beispielsweise ein Fahrzeugfenster sein, welches verdunkelt wird. Die Anwendung der bekannten Vorrichtung eignet sich insbesondere bei selbstfahrenden Fahrzeugen.
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Aus der
DE 10 2016 210 512 A1 ist eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung bekannt, die eine Sensoreinheit und eine Ansteuereinheit für eine Innenraumbeleuchtungseinheit aufweist, die in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand, beispielsweise einer Beschleunigung des Fahrzeugs, einen dynamischen Lichteffekt erzeugt. Dieser Lichteffekt wird erzeugt in Abhängigkeit von einer Interaktion des Nutzers mit einer Fahrzeugausstattungseinheit.
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Aus der
DE 10 2018 218 154 A1 ist eine Vorrichtung zum Ändern einer Route oder Fahrweise eines Fahrzeugs bekannt, die eine Sensoreinheit zum Erfassen eines Innenraumzustands des Fahrzeugs aufweist sowie eine Ansteuereinheit zum Ansteuern des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit bereitgestellten Sensorsignals. Beispielsweise kann eine Positionsänderung des Fahrers mittels der Sensoreinheit erkannt werden, so dass als Folge davon die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes verändert wird. Hierdurch soll die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöht werden. Eine Innenraumbeleuchtung ist nicht vorgesehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge sowie ein Verfahren zum Steuern einer Innenraumbeleuchtung anzugeben, so dass auf einfache Weise der Komfort innerhalb eines Fahrzeuginnenraumes verbessert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugausstattungseinheit als eine Innenraumbeleuchtungseinheit ausgebildet ist, die in Abhängigkeit von dem Steuersignal einen in einem Zwischenraum zwischen Fahrzeugsitzen angeordneten Abschnitt eines Innenraums des Fahrzeugs ausleuchtet, so dass bei Bewegung eines Körperteils des Insassen in diesen Abschnitt dasselbe beleuchtet wird.
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Die Erfindung geht davon aus, in Abhängigkeit von einer Interaktion zwischen mindestens zwei Insassen des Fahrzeugs, die sich durch eine Bewegung des Insassen ausdrückt, eine Innenraumbeleuchtung zu aktivieren, die den Raumabschnitt beleuchtet, in dem die Bewegungsänderung des Insassen erfolgt. Insbesondere wird die Bewegung eines Arms erfasst, wenn ein erster Insasse des Fahrzeugs einem zweiten Insassen des Fahrzeugs einen Gegenstand überreichen will. Mittels der erfindungsgemäßen Innenraumbeleuchtungsvorrichtung wird lediglich ein Raumabschnitt des Fahrzeuginnenraums beleuchtet, in dem sich der bewegende Arm befindet und somit auch der in der Hand gehaltene Gegenstand beleuchtet wird. Die Aktivierung bzw. das Einschalten der Innenraumbeleuchtung erfolgt selbsttätig, so dass die interagierenden Insassen sich voll auf die Abgabe bzw. Annahme eines Gegenstandes, beispielsweise eines Bechers mit einem Getränk, konzentrieren können. Vorteilhaft wird hierdurch der Komfort sowie die Fahrzeugsicherheit erhöht, insbesondere wenn dem Fahrer ein Gegenstand gereicht wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenraumbeleuchtungseinheit in einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet. Ferner ist die Innenraumbeleuchtungseinheit derart ausgebildet, dass Licht in unterschiedliche Flächenabschnitte abgestrahlt wird. Es findet somit eine Segmentierung des Innenraums in Flächenabschnitte auf, die abhängig von der Bewegung des Insassen beleuchtbar sind. Vorteilhaft erfolgt somit eine örtliche Nachführung der Beleuchtung in Abhängigkeit von der aktuellen Position des zu übergebenden Gegenstandes bzw. eines Endes des Körperteils (Arms). In Abhängigkeit von dem Grad der Segmentierung der beleuchtbaren Flächenabschnitte kann somit die Auflösung der Beleuchtung für den zu übergebenden Gegenstand eingestellt werden. Wird eine hohe Segmentierung mit einer hohen Flächenabschnittanzahl gewählt, ist die Größe der vorzugsweise gleich großen Flächenabschnitte relativ klein. Die Segmentierung kann hochaufgelöst sein für eine konturkonforme Beleuchtung und / oder eine Signal- und / oder Symbolprojektion. Wird eine niedrige Segmentierung mit einer niedrigen Flächenabschnittanzahl gewählt, ist die Größe der Flächenabschnitte relativ groß. Diese können gleich groß oder in ihrer Größe variierend ausgeführt werden, um eine gewisse Ausleuchtdynamik durch Flächen-Variation anzudeuten.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenraumbeleuchtungseinheit derart ausgebildet, dass lediglich ein Mittelkonsolenbereich des Fahrzeugs, insbesondere ein in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender zentraler Bereich beleuchtbar ist. Somit wird lediglich der Zwischenraum zwischen nebeneinander sitzenden Insassen und/oder diagonal sitzenden Insassen oder in z.B. Vans / SUVs /(teil-) autonom fahrenden Fahrzeugen gegenübersitzenden Insassen beleuchtet. Die Innenraumbeleuchtung für die Interaktion zwischen Insassen des Fahrzeugs beschränkt sich somit auf die Raumbereiche, in der die Interaktion überhaupt stattfinden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit in einem gemeinsamen Gehäuse mit der Innenraumbeleuchtungseinheit integriert, so dass der Montageaufwand verringert werden kann.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Sensoreinheit als Sensorelement ein Infrarot-Sensorelement auf, so dass die Positionen in Abhängigkeit von der Körperwärme der Insassen bzw. der exponierten Körperteile bzw. Körperteilstellen erkannt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Sensoreinheit in einem gesonderten Gehäuse angeordnet sein, wobei vorzugsweise mehrere Sensorelemente verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise befindet sich das Sensorgehäuse in einem zentralen Dachhimmelbereich, so dass mittels optischer Mittel die gewünschten Flächenabschnitte im zentralen Bereich des Fahrzeugs erfasst werden können.
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Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 11 auf.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens einer Innenraumbeleuchtung besteht darin, dass in Abhängigkeit von einer Positionserkennung eines zu übergebenden Gegenstandes von einem ersten Insassen zu einem zweiten Insassen dieser Gegenstand beleuchtet wird, damit bei einer Nachtfahrt die Übergabe des Gegenstandes komfortabel und sicher erfolgen kann.
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Diese Ausleuchtung ist auch wirksam, wenn nur ein Gegenstand vom ersten Insassen (Fahrer) auf den z.B. Nachbarsitz (Beifahrersitz) oder eine Mittelablage abgelegt oder wieder aufgegriffen werden soll, da die Fahrerhand bzw. der Fahrerarm als Bewegung wahrgenommen wird. Durch die Sensoreinheit kann ein Zwischenraum oder ein Grenzbereich zwischen benachbarten Sitzen erfasst werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf einen Innenraum eines Fahrzeugs mit vier Fahrzeugsitzen, die mit jeweils einem Insassen belegt sind,
- 2 eine schematische Darstellung eines Übergabevorgangs eines Gegenstandes von einem ersten Insassen zu einem zweiten Insassen mit einer Innenraumbeleuchtung nach einer ersten Ausführungsform und
- 3 eine schematische Darstellung eines Übergabevorgangs eines Gegenstandes von einem ersten Insassen zu einem zweiten Insassen mit einer Innenraumbeleuchtung nach einer zweiten Ausführungsform.
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Eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung ist als Innenraumbeleuchtungseinheit in einem Fahrzeug angeordnet. Sie dient als Fahrzeugausstattungseinheit. Die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 für Fahrzeuge dient zur Beleuchtung eines Zwischenraums zwischen Fahrzeugsitzen 2, 2', 2'', 2''', damit bei Übergabe eines Gegenstandes 3, beispielsweise eines mit einem Getränk gefüllten Bechers, die Position dieses Gegenstandes 3 beleuchtet wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 in einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden mittleren Bereich 4 des Fahrzeugs, in dem eine Fahrzeuglängsachse AF verläuft, an einem Dach bzw. Dachhimmel angeordnet. Die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 kann in einem vorderen Bereich dieses mittleren Bereichs 4 angeordnet sein, in dem üblicherweise zusätzliche Leseleuchten zur Beleuchtung eines Fahrersitzes 2 und eines Beifahrersitzes 2' angeordnet sind. An diesem Ort befindet sich die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 wie die Leseleuchten oberhalb einer Mittelkonsole 7 des Fahrzeugs. Der Ort der angeordneten Innenraumbeleuchtungseinheit 1 befindet sich somit in der Nähe eines Grenzbereiches zu einer Windschutzscheibe 8 des Fahrzeugs. Alternativ kann die Innenraumbeleuchtungsvorrichtung 1 auch in einem zentralen Abschnitt 9 des mittleren Bereichs 4 angeordnet sein, so dass ein Lichtbündel nicht nur nach hinten innerhalb eines Innenraums 10 des Fahrzeugs, sondern auch nach vorne abgestrahlt wird.
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Die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 umfasst ein Gehäuse 11, das in dem Dachhimmel bzw. Dachhimmel des Fahrzeugs integriert angeordnet ist. In dem Gehäuse 11 sind eine Lichtquelleneinheit 12 und eine Optikeinheit 13 angeordnet zur Erzeugung des Lichtbündels in einem vorgegebenen Raumwinkelbereich. Ferner ist in dem Gehäuse 11 der Innenraumbeleuchtungsvorrichtung 1 eine Sensoreinheit 14 zum Erfassen einer Aktion eines Insassen 15 des Fahrzeugs vorgesehen. Ferner ist in dem Gehäuse 11 der Innenraumbeleuchtungseinheit 1 eine Ansteuereinheit 5 angeordnet, die in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit 14 bereitgestellten Sensorsignal ein Steuersignal, nämlich ein Ansteuersignal für die Lichtquelleneinheit 12 erzeugt, mittels dessen vorgegebene Abschnitte 16, 16' des Innenraums 10 beleuchtbar sind.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Fahrzeug dargestellt mit vier Fahrzeugsitzen 2, 2', 2'', 2'''. Ein Fahrersitz 2 ist mit einem Fahrer 15 als Insasse, einem Beifahrersitz 2' mit einem Beifahrer 15' als Insasse, ein erster Rücksitz 2" mit einem dritten Insassen 15" und ein zweiter Rücksitz 2''' mit einem vierten Insassen 15''' besetzt.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung nach 2 sind lediglich zwei Abschnitte 16, 16' des Innenraumes 10 durch die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 beleuchtbar.
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Ein vorderer beleuchtbarer Abschnitt 16 des mittleren Bereichs 4 erfasst einen Sektor, der sich zwischen einem Armaturenbrett 17 und einer Rückenlehne 18 des Fahrersitzes 2 bzw. Beifahrersitzes 2' erstreckt. Dieser vordere Bereich 16 erstreckt sich somit im Wesentlichen zwischen dem Fahrersitz 2 und dem Beifahrersitz 2'.
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Ein hinterer Abschnitt 16' des mittleren Bereiches 4 erfasst einen Sektor, der sich erstreckt zwischen einer vertikalen Ebene des Fahrzeugs, in der sich die Rückenlehne 18 des Fahrersitzes 2 bzw. des Beifahrersitzes 2' befindet, und einer vertikalen Ebene, in der sich eine Vorderseite der Rücksitze 2" und 2''' befinden. Der hintere Abschnitt 16' erstreckt sich somit in einem Bereich zwischen einem Fußraum 20 des ersten Rücksitzes 2" und dem Fußraum 20' des zweiten Rücksitzes 2''' oder zusätzlich in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Rücksitz 2" und dem zweiten Rücksitz 2'''. In einem dritten Abschnitt kann der Raum zwischen den Mitfahrern 15" und 15''' durch den erweiterten Abschnitt 16' oder einen nicht dargestellten zusätzlichen Abschnitt, der sich unmittelbar oder überlappend an den Abschnitt 16' anschließt, ausgeleuchtet werden.
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Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß 2 können der vordere Abschnitt 16 und der hintere Abschnitt 16' unabhängig voneinander durch Ansteuerung der Lichtquelleneinheit 1 beleuchtet werden.
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Die Interaktion des auf dem ersten Rücksitz 2" angeordneten Insassen 15'' mit dem auf dem Beifahrersitz 2' angeordneten Beifahrer 15' zur Übergabe des Gegenstandes 3 von dem Insassen 15" des Rücksitzes 2" zu dem Beifahrer 2' erfolgt in folgender Weise. Es sei angenommen, dass der Insasse 15" den Gegenstand 3, beispielsweise einen Becher mit Kaffee, in seiner Hand 21 hält. Er will dieses Getränk 3 dem Beifahrer 2' reichen, wobei er einen die Hand 21 aufweisenden Arm 22 nach vorne ausstreckt. Die Sensoreinheit 14, die ein Infrarot-Sensorelement aufweist, erfasst die Ausstreckung des Armes 22 bzw. das Getränk 3 und übergibt ein entsprechendes Sensorsignal an die Ansteuereinheit, in der das Ansteuersignal für die Lichtquelleneinheit 12 erzeugt wird. Die Lichtquelleneinheit 12 wird so angesteuert, dass der hintere Abschnitt 16' des mittleren Bereichs 4 beleuchtet wird, in dem sich die Hand 21 bzw. das Getränk 3 befindet. Sobald der Beifahrer 2' seinen Arm 23 mit seiner Hand 24 dem Insassen 2" entgegenstreckt, wird dies ebenfalls aufgrund der Sensoreinheit 14 erkannt, so dass die Lichtquelleneinheit 12 derart angesteuert wird, dass der vordere Abschnitt 16 beleuchtet wird. Durch Nachvornebeugen des Insassen 15" kann der Gegenstand 3 weiter in Richtung zu der aufnehmenden Hand 24 des Beifahrers 15' bewegt werden. Dadurch, dass der Gegenstand 3 während der Positionsveränderung stets beleuchtet ist, kann die Übergabe des Gegenstandes 3 auf den Beifahrer 15' erleichtert werden, ohne dass der Fahrer 15 durch Streu- oder Störlicht gestört wird.
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Es sei angemerkt, dass der vordere Abschnitt 16 und der hintere Abschnitt 16' sich überlappen können oder unmittelbar aneinander liegen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 3 kann die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 derart ausgebildet sein, dass in dem mittleren Bereich 4, der als Übergabebereich dient, nicht nur zwei Sektoren 16, 16' des Innenraums 10, sondern mehrere vorzugsweise überlappend zueinander angeordnete Abschnitte 26, 26', 26", 26IV beleuchtbar sind. Bei der gemäß 3 angenommenen Übergabe des Gegenstandes 3 von dem Insassen 15" zu dem Beifahrer 15' erfolgt nacheinander eine Beleuchtung der Abschnitte 26, 26' bzw. 26IV und 26''' in Abhängigkeit von der aktuellen Lage der Hand 21, 24 des Insassen 15" bzw. Beifahrers 15'. Da der zentrale Abschnitt 9 im mittleren Bereich 4 des Innenraums in eine Mehrzahl von Abschnitten 26, 26', 26''', 26IV unterteilt ist, kann ein Durchmesser d2 der Lichtbündel bzw. die jeweils zu beleuchtenden Abschnitte 26 kleiner gewählt werden als ein Durchmesser d1 der in gemäß 2 dargestellten Ausführungsformen bzw. der Abschnitte 16, 16'. Mit steigender Anzahl der zu beleuchtenden Abschnitte können diese somit kleiner dimensioniert werden, so dass die Genauigkeit der Beleuchtung zunimmt. Im günstigsten Fall kann die Quererstreckung bzw. der Durchmesser di, d2 so verringert werden, dass sie bis in den Bereich der Quererstreckung des Gegenstandes 3 reichen, so dass lediglich der Gegenstand 3 selbst beleuchtet wird und nicht der benachbarte Bereich.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Sensoreinheit ortsfern von der Lichtquelleneinheit 12 in einem gesonderten Gehäuse, beispielsweise in dem zentralen Abschnitt 9 des Innenraums bzw. des mittleren Bereiches 4 des Innenraums, angeordnet sein.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Gehäuse 11 der Innenraumbeleuchtungseinheit 1 in dem zentralen Abschnitt 9 angeordnet sein.
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Die Lichtquelleneinheit 12 weist vorzugsweise eine Anzahl von LED-Lichtquellen und die Optikeinheit 13 vorzugsweise einen Reflektor oder eine Prismen- bzw. Linsenoptik auf. Die Optikeinheit 13 ist so ausgelegt, dass die Abschnitte der Ausleuchtung scharf begrenzt oder weichgezeichnet und damit fließend im Übergang sind. Durch einen seitlich scharfen Ausleuchtungs-Gradienten, insbesondere in Richtung des Fahrers 15, kann dessen Blendung / Adaptations-Änderung während Nachtfahrten verhindert bzw. minimiert werden, wodurch der Fahrkomfort für eine ermüdungsfreie Nachtfahrt steigt.
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Die Sensoreinheit 14 kann beispielsweise mehrere Sensorelemente, die matrixartig angeordnet sind, aufweisen, welche ortsspezifisch die Lage und Lageänderung von Körperteilen von (Mit-)fahrenden 15', 15'', 15''' oder Selbstfahrern erfasst und deren zeitliche Veränderung auswertet. Die Innenraumbeleuchtungseinheit 1 (Interaktionslicht) kann in einer Dimm-Rampe an- und ausgeschaltet werden, wobei die Dimm-Rampen-Steilheit unterschiedlich sein kann bzw. das Interaktionslicht zeitverzögert ausgeschaltet wird.
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Notsituationen wie Crashs rufen eine komplette Ausleuchtung des Fahrzeugs aus, damit die Fluchtwege und die Orientierung aller Beteiligter und der Rettungskräfte gegeben ist.
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Alternativ kann die Sensoreinheit 14 CCD-/CMOS-Sensorelemente oder eine Kamera aufweisen.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Innenraumbeleuchtungseinheit einen Projektor umfassen, der derart einstellbar ist, dass die Form und Intensität des projizierten Lichtbündels veränderbar ist. Beispielsweise könnte der Projektor derart eingestellt werden, dass ein vorgegebener Abschnitt 16 mit einer größeren Helligkeit oder anderen Farbe beleuchtet wird als der andere vorgegebene Abschnitt 16'.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Farbgebungsänderung oder die Helligkeitsänderung bezogen auf unterschiedliche Abschnitte auch durch Ansteuerung entsprechender halbleiterbasierten Lichtquellen, beispielsweise RGB-LEDs und/oder weißes Licht abgebenden LED-Lichtquellen, erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Innenraumbeleuchtungseinheit
- 2,2',2'',2IV
- Fahrzeugsitze
- 3
- Gegenstand
- 4
- mittlerer Bereich
- 5
- Ansteuereinheit
- 6
-
- 7
- Mittelkonsole
- 8
- Windschutzscheibe
- 9
- zentraler Abschnitt
- 10
- Innenraum
- 11
- Gehäuse
- 12
- Lichtquelleneinheit
- 13
- Optikeinheit
- 14
- Sensoreinheit
- 15,15',15'',15''',15IV
- Insassen
- 16,16'
- Abschnitt
- 17
- Armaturenbrett
- 18
- Rückenlehne
- 19
- Rückenlehne
- 20,20'
- Fußraum
- 21
- Hand
- 22
- Arm
- 23
- Arm
- 24
- Hand
- 26,26',26''',26IV
- Abschnitt
- R
- Richtung
- AF
- Fahrzeuglängsrichtung
- d1,d2
- Durchmesser
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2020/0317120 A1 [0003]
- DE 102016225222 A1 [0004]
- DE 102016210512 A1 [0005]
- DE 102018218154 A1 [0006]
