DE19952795A1 - Leuchte und Verfahren zum Steuern einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume - Google Patents

Abstract

Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer Lichtquelle, einem Lichtaustritt und einem die Lichtquelle schaltenden optischen Sensor, wobei der optische Sensor als Empfänger einer Reflexionslichtschranke ausgebildet ist, deren optischer Sender Licht über den Lichtaustritt abstrahlt, das bei Annäherung an den Lichtaustritt reflektiert und zumindest teilweise über den Lichtaustritt auf den optischen Sensor leitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer Lichtquelle, ei­ nem Lichtaustritt und einem die Lichtquelle schaltenden optischen Sensor.

Leuchten für Fahrzeuginnenräume, wie sie beispielsweise als Leseleuchten verwen­ det werden, lassen sich häufig nur schlecht bedienen, da im dunklen Fahrzeuginnen­ raum der Schalter schwer auffindbar ist. Weil Schalter meistens in das Leuchtenge­ häuse integriert sind, vermutet sie der Benutzer normalerweise in der Nähe des Lichtaustrittes. Eine solche Leseleuchte ist beispielsweise aus der DE 196 52 095 A1 bekannt. Nachteilig bei diesen Leseleuchten ist, daß zur Steuerung bzw. Schal­ tung der Leseleuchte in der Nähe des Lichtaustritts eine elektrische Leitung parallel zum Lichtleiter geführt werden muß, was einen hohen Montage- und Produktauf­ wand bedeutet.

Weiterhin ist aus der DE 196 03 025 C2 eine Leuchte bekannt, die eine Lichtquelle aufweist, die von einem Reflektor umgeben ist, der das Licht der Lichtquelle bündelt und in einen Lichtleiter einkoppelt. Dem Lichtleiter vorgelagert ist dabei ein optischer Sensor, der auf ihn fallendes Tageslicht eines zusätzlich angeordneten Tageslicht- Lichtleiters detektiert und die Lichtquelle über ein Vorschaltgerät in Abhängigkeit von dem Tageslicht ein- bzw. ausschaltet oder auch dimmt.

Nachteilig dabei ist, daß die Lichtquelle bzw. die Leuchte nur in Abhängigkeit vom Tageslicht geschaltet werden kann. Ein unerwünschtes Einschalten bei Dunkelheit kann so nur durch einen zusätzlichen Schalter verhindert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Leuchten so zu ver­ bessern, daß sie sich auch bei Dunkelheit durch einen Nutzer leicht schalten lassen und einfach und kostengünstig zu montieren sind. Auf einen einen speziellen elektri­ schen Schalter in der Nähe des Lichtaustrittes soll dabei verzichtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der optische Sensor als Empfänger einer Reflexionslichtschranke ausgebildet ist, deren optischer Sender Licht über den Lichtaustritt abstrahlt, das bei Annäherung an den Lichtaustritt reflek­ tiert, und zumindest teilweise über den Lichtaustritt auf den Empfänger leitbar ist.

Durch die Ausbildung des optischen Sensors als Empfänger einer Reflexionslicht­ schranke kann die Leuchte berührungslos durch Annäherung an den Lichtaustritt mit der Hand oder einem Gegenstand geschaltet werden. Unter Schalten sollen hier die Funktionen Einschalten/Ausschalten und Dimmen verstanden werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen Lichtquelle und Lichtaustritt ein Lichtleiter angeordnet, der an seinem der Lichtquelle zugewand­ ten Ende eine Lichteintrittsfläche aufweist, in die das Licht der Lichtquelle eingekop­ pelt wird. Die Lichtquelle ist dabei von einem Reflektor umgeben, der das Licht der Lichtquelle bündelt und in die Lichteintrittsfläche einkoppelt.

Sender und Empfänger können dabei der Lichtquelle benachbart sein und relativ ein­ fach mit elektrischer Energie versorgt werden. Auf die Anordnung eines separaten elektrischen Schalters in der Nähe des Lichtaustritts und auf eine elektrische Zufüh­ rung zu einem elektrischen Schalter kann gänzlich verzichtet werden. Somit ist es nicht notwendig, parallel zu dem Lichtleiter eine elektrische Leitung zu verlegen. Die Einbau- und Produktkosten werden dadurch erheblich verringert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der optische Sender als eine Infrarot-Leuchtdiode ausgebildet. Der Empfänger ist dabei als eine Infrarot-Fotodiode oder als ein Infrarot-Fototransistor ausgebildet.

Durch die Verwendung von Infrarotstrahlung - also von Licht im nicht sichtbaren Be­ reich - wird eine unerwünschte Störung im Fahrzeuginnenraum durch das für das Schalten der Lichtquelle verwendete Licht zuverlässig vermieden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sender und Empfänger am Reflektor der Lichtquelle so positioniert, daß einerseits eine möglichst geringe Reflektorfläche benötigt wird und andererseits Sender und Empfänger auf die Lichteintrittsfläche fokussiert sind.

Durch die Anordnung von Sender und Empfänger am Reflektor wird ein relativ kom­ pakter Aufbau der Leuchte erzielt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen Licht­ quelle und Lichteintrittsfläche ein teildurchlässiger Spiegel angeordnet, über den Sender und Empfänger auf die Lichteintrittsfläche fokussiert sind.

Durch die Verwendung eines teildurchlässigen Spiegels können Sender und Emp­ fänger dicht nebeneinander im rechten Winkel zu der optischen Achse der Lichtquel­ le mit Reflektor angeordnet werden. Die Verbindung zu der notwendigen elektroni­ schen Schaltung läßt sich so besonders einfach verwirklichen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sender und Empfänger auf der der Lichtquelle abgewandten Rückseite des Reflektors angeord­ net. Der Reflektor ist dabei für Infrarotstrahlung durchlässig, so daß für Infrarotstrah­ lung Sender und Empfänger auf die Lichteintrittsfläche fokussiert sind.

Der Reflektor projiziert im wesentlichen nur den sichtbaren Anteil des Lichtes der Lichtquelle über die Lichteintrittsfläche in den Lichtleiter, so daß ein Durchtritt für In­ frarotstrahlung möglich ist. Sender und Empfänger können dabei vorteilhaft so posi­ tioniert werden, daß ein weitgehend ungehinderter Durchtritt der Infrarotstrahlen durch den Reflektor möglich ist. Gegebenenfalls können zur optimalen Fokussierung der Strahlen weitere optische Elemente, wie z. B. Fresnellinsen, hinter dem Reflektor angeordnet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sender und Empfänger über Lichtleiter mit dem Lichtaustritt verbunden. Die Lichtleiter sind dabei als faseroptische Lichtleiter ausgebildet.

Durch die Einkopplung des Infrarotlichtes über separate Lichtleiter können herkömm­ liche Leuchtenanordnungen weiter verwendet werden, wobei lediglich der Lichtleiter ausgetauscht werden muß. Es ist auch möglich, für Sender und Empfänger einen gemeinsamen faseroptischen Lichtleiter zu verwenden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtquelle mit einer Steuereinheit ge­ koppelt, die vorzugsweise auf einer dem Lichtaustritt abgewandten Rückseite der Lichtquelle angeordnet ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß bei eingeschalteter Leuchte die Steuereinheit nicht durch die Abdeckscheibe hindurch von der Umge­ bung aus sichtbar ist. Darüber hinaus weist die Leuchte hierdurch einen kompakten Aufbau auf, wobei sie platzsparend in einer Öffnung des Fahrzeugs angeordnet sein kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind sowohl der Sender als auch der Emp­ fänger auf einer die Steuereinheit tragenden Leiterplatte angeordnet. Mittels eines zusätzlichen Lichtleiters können der Sender und Empfänger mit einer in Lichtausbrei­ tungsrichtung vorne liegenden, das Sendesignal abstrahlenden Auskoppelstelle bzw. das Empfangssignal aufnehmenden Einkoppelstelle gekoppelt sein. Vorzugsweise werden die zusätzlichen Lichtleiter zu einem das von der Lichtquelle emittierte Licht führenden Lichtleiter geführt, der als Übertragungskanal für das Sendesignal bzw. das Empfangssignal dient.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Reflektor der Leuchte einen Durch­ bruch auf, in dem der zusätzliche Lichtleiter in Richtung des Senders bzw. Empfän­ gers verläuft, so daß der Sender bzw. der Empfänger platzsparend im Bereich des Randes des Reflektors auf der Rückseite desselben angeordnet sein kann. Dadurch, daß der Sender bzw. der Empfänger in einem randnahen Bereich des Reflektors an­ geordnet ist, wird der Strahlengang des von der Lichtquelle emittierten Lichtes nur unwesentlich gestört.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle als Leuchtdi­ ode ausgebildet, in die ein von der Steuereinheit erzeugtes moduliertes Sendesignal einprägbar ist. Hierdurch hat die Lichtquelle eine Doppelfunktion. Zum einen dient sie zum Erzeugen von Lichtstrahlen, die zur Beleuchtung des Fahrzeuginnenraumes dienen. Zum anderen dient sie als Sender zur Erzeugung eines Sendesignals, mit­ tels dessen das Vorhandensein eines in die Nähe der Leuchte bewegten Körpers überprüft werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zum Steuern einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume anzugeben, so dass ein sicheres und zuverlässi­ ges Erkennen eines in die Nähe der Leuchte bzw. einer vorgegebenen Einkoppel­ stelle derselben bewegten Körper erkannt wird, wobei der Komfort beim Betätigen der Leuchte erhöht wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 18 da­ durch gelöst, daß das von einem Sender des optischen Sensors ein Mustersignal er­ zeugt und einer Auskoppelstelle der Leuchte zugeführt wird, daß über eine Einkop­ pelstelle der Leuchte ein Empfangssignal zu einem Empfänger des optischen Sen­ sors geleitet wird, daß das Empfangssignal mit den von dem Sender erzeugten Mu­ stersignal verglichen wird, so daß das Empfangssignal als ein an ein in der Nähe der Auskoppelstelle gehaltener Körper reflektiertes Reflexionssignal erkannt werden kann, und daß bei Vorliegen einer Übereinstimmung des Empfangssignals mit dem Mustersignal das Steuersignal generiert wird zum Ansteuern der Lichtquelle.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 18 ermöglicht ein sicheres Erken­ nen eines in die Nähe der Leuchte bewegten Körpers, insbesondere einer Hand. Da­ durch, daß das Sendesignal als Mustersignal, vorzugsweise als ein moduliertes Sen­ designal ausgebildet ist, kann durch Vergleich desselben mit einem detektierten Empfangssignal sicher das Reflexionssignal von einem einen unerwünschten Schalt­ vorgang hervorrufenden Fremdlicht unterschieden werden.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sendesignal als ein impulsmoduliertes Sendesignal von dem Sender abgestrahlt, so daß das Sendesignal mittels einer einfachen Pulsmodulationsschaltung generiert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, ein Verfahren zum Steuern ei­ ner Leuchte für Fahrzeuginnenräume anzugeben, so daß sicher und zuverlässig das Betätigen der Leuchte mittels des Annäherns eines Körpers an dieselbe ermöglicht wird, wobei die Steuerung der Leuchte mit einem relativ geringen Energieverbrauch erfolgt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 21 da­ durch gelöst, daß sich die Steuereinheit in einem energiesparenden Schlafzustand befindet und erst dann in einen ein Mustersignal abgebenden Weckzustand über­ geht, wenn ein Empfangssignal in einem Empfänger detektiert wird, daß in dem Weckzustand der Steuereinheit das Mustersignal von einem Sender abgestrahlt wird und anschließend das von dem Empfänger detektierte Empfangssignal auf Überein­ stimmung mit dem gesendeten Mustersignal überprüft wird zur Erkennung eines in der Nähe einer Auskoppelstelle positionierten Körpers und daß in dem Aktivierungs­ zustand der Steuereinheit ein Steuersignal generiert wird zum Ansteuern der Licht­ quelle.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbesondere darin, daß sich die Steuereinheit der Leuchte grundsätzlich in einem Schlafzustand befindet, in dem keine Sendesignale ausgesandt werden. Vorteilhaft fließt in diesem Schlafzustand kein Ruhestrom in dem Sender, so daß der Energieverbrauch wesentlich verringert werden kann. Lediglich der Empfänger ist in einem Empfangszustand, so daß Emp­ fangssignale detektiert werden können. Für den Fall, daß ein Empfangssignal detek­ tiert wird, wird die Steuereinheit in einen Weckzustand versetzt, in dem ein Sendesi­ gnal erzeugt und von dem Sender abgestrahlt wird. Nunmehr kann in Verbindung mit einem detektierten Empfangssignal das Vorliegen eines Reflexionssignales überprüft werden, wobei im positiven Fall die Steuereinheit in den Aktivierungszustand versetzt wird. In dem Aktivierungszustand wird von der Steuereinheit ein Steuersignal an die Lichtquelle abgegeben, das das Einschalten derselben bewirkt. Ferner wird nach ei­ ner vorgegebenen Zeitspanne die Lichtquelle wieder ausgeschaltet. Erst wenn dann kein mit dem Sendesignal übereinstimmendes Empfangssignal detektiert wird, steht fest, daß die Lichtquelle endgültig ausgeschaltet werden soll. Die Steuereinheit wird zurück in den Schlafzustand versetzt, indem der Sender quasi ausgeschaltet ist. Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, den Sender grundsätzlich in einem ausgeschalteten Zustand zu halten und diesen erst bei Vorliegen eines Emp­ fangssignals in einen das Erzeugen von einem Sendesignal bewirkenden Weckzu­ stand zu versetzen. Hierdurch können Leuchten energiesparend berührungslos ge­ schaltet werden.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuerein­ heit auch in Abhängigkeit von dem Betätigen eines der Leuchte zugeordneten Funk­ tionselementes in einen Weckzustand überführt werden. Bei dieser Variante des Verfahrens befinden sich sowohl der Sender als auch der Empfänger während des Schlafzustandes der Steuereinheit in einem ausgeschalteten Zustand. Hierdurch kann eine weitere Reduzierung des Energieverbrauches bewirkt werden. Nach Betä­ tigen des Funktionselementes wird lediglich der Empfänger in einen Betriebszustand versetzt. Der Sender wird erst dann in einen Weckzustand versetzt, wenn der Emp­ fänger ein Empfangssignal detektiert hat. Beispielsweise kann das Funktionselement als eine Sonnenblende ausgebildet sein, die in einer hochgeklappten Stellung die Steuereinheit in den Schlafzustand und in der heruntergeklappten Stellung den Emp­ fänger in den Betriebszustand versetzt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführli­ chen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer an einem Reflektor angeordneten Reflexionslichtschranke,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einem zwischen Lichtquelle und Lichtleiter angeordneten teildurchlässigen Spiegel,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer an der Rückseite eines Reflektors angeordneten Reflexionslichtschranke,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer Reflexionslichtschranke, die über einen separaten Lichtleiter mit einem Lichtaustritt verbunden ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einem Sender und einem Empfänger einer Reflexionslichtschranke, die über separate Lichtleiter mit einem Lichtaustritt verbunden sind,

Fig. 6 einen schematischen Teilschnitt einer Leuchte für Fahrzeuginnenräu­ me mit einer an der Rückseite eines Reflektors angeordneten Refle­ xionslichtschranke, wobei ein Sender und ein Empfänger über jeweils einen zusätzlichen Lichtleiter zu einer Lichteintrittsfläche eines Lichtlei­ ters gekoppelt sind, entlang der Linie VI-VI gemäß Fig. 7,

Fig. 7 eine Vorderansicht einer Leuchte gemäß Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht eines Bestandteils einer Leuchte mit einem gemeinsamen zusätzlichen Lichtleiter für einen Sender und ei­ nen Empfänger,

Fig. 9 ein Blockschaltbild von elektrischen Baueinheiten für eine Leuchte,

Fig. 10 eine Ansteuerschaltung für einen Sender als Teil einer Steuereinheit,

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms für eine Leuchte nach ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel und

Fig. 12 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms einer Leuchte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Eine Leuchte 1 für Fahrzeuginnenräume besteht im wesentlichen aus einer Licht­ quelle 2, einem Reflektor 3, einem Lichtleiter 4 und einem Lichtaustrittselement 5.

Die Lichtquelle 2 ist in einem ersten Brennpunkt des Reflektors 3 angeordnet, der das Licht der Lichtquelle auf eine an einem ersten Ende 6 des Lichtleiters 4 angeord­ nete Lichteintrittsfläche 7 fokussiert. Der Lichtleiter 4 weist an seinem dem ersten Ende 6 abgewandten zweiten Ende 8 das Lichtaustrittselement 5 auf. Einem nicht weiter dargestellten Fahrzeuginnenraum zugewandt, weist das Lichtaustrittselement 5 einen Lichtaustritt 9 auf.

Der Reflektor 3 weist eine erste seitliche Öffnung 10 auf, in der ein Sender 11 ange­ ordnet ist. Der Sender 11 ist als eine Infrarot-Leuchtdiode (IR-LED) 12 ausgebildet, die mit ihrem freien Ende 13 in einen vom Reflektor 3 aufgespannten Reflektorraum 14 hineinragt. Der Sender 11 bzw. die Infrarot-Leuchtdiode 12 ist so in dem Reflek­ tor 3 angeordnet, daß das von ihr ausgesandte Infrarotlicht auf der Lichtein­ trittsfläche 7 fokussiert und in den Lichtleiter 4 eingekoppelt wird. In einer zweiten seitlichen Öffnung 15 des Reflektors 3 ist ein optischer Sensor bzw. Empfänger 16 angeordnet. Der Empfänger 16 ist als eine Infrarot-Fotodiode 17 ausgebildet, die mit ihrem freien Ende 18 über die zweite seitliche Öffnung 15 so in den Reflektorraum 14 hineinragt, daß sie auf die Lichteintrittsfläche 7 des Lichtleiters 4 fokussiert ist und aus der Lichteintrittsfläche 7 austretendes Infrarotlicht detektiert.

Sender 11 und Empfänger 16 bilden eine Reflexionslichtschranke, die die Lichtquelle 2 schaltet. Zu diesem Zweck sind Sender 11 und Empfänger 16 Teile einer nicht dar­ gestellten elektronischen Schaltung, die über Steuer- bzw. Schaltgerät die Lichtquel­ le 2 schaltet.

Der Reflektor 3 ist über ein Kopplungselement 19 mit dem ersten Ende 6 des Licht­ leiters 4 verbunden.

Von dem Sender 11 ausgestrahltes Infrarotlicht wird über die Lichteintrittsfläche 7 des Lichtleiters 4 in den Lichtleiter 4 eingekoppelt und über den Lichtaustritt 9 des Lichtaustrittselementes 5 in den Fahrzeuginnenraum ausgekoppelt. Nähert sich eine nicht dargestellte Hand oder ein Gegenstand dem Lichtaustritt 9, so wird das Infra­ rotlicht des Senders 11 an der Hand bzw. dem Gegenstand reflektiert und zumindest teilweise über den Lichtaustritt wieder in den Lichtleiter 4 eingekoppelt und über des­ sen Lichteintrittsfläche 7 ausgekoppelt und zu dem Empfänger 16 geleitet, von dem es detektiert wird. Sender 11 und Empfänger 16 wirken so als Reflexionslichtschran­ ke, die die Lichtquelle 2 einschaltet, ausschaltet oder auch dimmt.

Nach einer anderen Ausführungsform ist zwischen Lichtquelle 2 und Lichteintrittsflä­ che 7 ein teildurchlässiger Spiegel 20 angeordnet. Sender 11' und Empfänger 16' sind an dem Kopplungselement 19' seitlich, d. h., in einem rechten Winkel zu einer Längsachse 21 des Reflektors 3', angeordnet.

Das von dem Sender 11' ausgestrahlte Infrarotlicht wird über den Spiegel 20 auf die Lichteintrittsfläche 7 des Lichtleiters 4 geleitet und in diesen eingekoppelt. Das aus der Lichteintrittsfläche 7 austretende reflektierte Infrarotlicht wird von dem teildurch­ lässigen Spiegel 20 reflektiert und zu dem Empfänger 16' geleitet. Von der Lichtquel­ le 2 ausgestrahltes Licht wird im wesentlichen durch den teildurchlässigen Spiegel hindurchgeleitet und auf die Eintrittsfläche 7 fokussiert und eingekoppelt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Sender 11" und Empfänger 16" auf der der Lichtquelle 2 abgewandten Rückseite 22 des Reflek­ tors 3" angeordnet. Der Reflektor 3" projiziert im wesentlichen nur den sichtbaren Anteil des Lichtes, d. h., das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlte Licht wird auf die Lichteintrittsfläche 7 des Lichtleiters 4 projiziert, während ein Durchtritt von Infrarot­ strahlung durch den Reflektor 3" möglich ist. Sender 11" und Empfänger 16" sind so der Rückseite 22 vorgelagert, daß ein weitgehend ungehinderter Durchtritt der In­ frarotstrahlen durch den Reflektor 3" möglich ist und gleichzeitig Sender 11" und Empfänger 16" auf die Lichteintrittsfläche 7 fokussiert werden. Zur optimalen Fokus­ sierung der Strahlen können weitere optische Elemente - beispielsweise Fresnellin­ sen 26 - der Rückseite 22 zum Sender 11" bzw. Empfänger 16" hin vorgelagert werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden Sender 11''' und Empfänger 16''' ein kombiniertes Sender-/Empfängermodul 23, das über ei­ nen separaten Lichtleiter 24 mit dem Lichtaustrittselement 5 bzw. dessen Licht­ austritt 9 verbunden ist. Es ist aber auch möglich, dem Sender 11''' und dem Emp­ fänger 16''' jeweils einen eigenen Lichtleiter 25 zuzuordnen.

Die Lichtleiter 4, 24, 25 sind nach einer bevorzugten Ausführungsform als flexible fa­ seroptische Lichtleiter ausgebildet.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Leuchte gemäß Fig. 6 und Fig. 7 ist eine Lichtquelle 31 in einem ersten Brennpunkt eines Reflektors 32 angeordnet, der das Licht der Lichtquelle 31 auf eine an einem ersten Ende eines Lichtleiters 33 angeordnete Lichteintrittsfläche 34 fokussiert. Auf einer dem Lichtleiter 33 abge­ wandte Rückseite des Reflektors 32 ist senkrecht zur optischen Achse eine Leiter­ platte 35 angeordnet, die eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen aufweist. Die elektronischen Bauelemente sind Teil einer Steuereinheit 36, mittels derer die Lichtquelle 31 bzw. ein auf der Leiterplatte 35 angeordneter Sender 37 und Empfän­ ger 38 angesteuert werden. Der Sender 37 ist als Infrarot-Leuchtdiode und der Emp­ fänger 8 Infrarot-Fototransistor ausgebildet. Der Sender 37 und der Empfänger 38 befinden sich vorzugsweise jeweils gegenüberliegend in einem Randbereich der Lei­ terplatte 35. Der Sender 37 und der Empfänger 38 sind vorzugsweise parallel zur op­ tischen Achse des Reflektors 32 ausgerichtet. An den Sender 37 und den Empfän­ ger 38 schließen sich jeweils unmittelbar ein zusätzlicher Lichtleiter 39 bzw. 40 an, die sich in einem ersten Abschnitt geradlinig und parallel zur optischen Achse in Richtung des Reflektors 32 erstrecken (axiale Erstreckung) und dann unter Abknik­ kung durch einen Durchbruch 41 des Reflektors 32 unter Bildung einer zusätzlichen radialen Erstreckungskomponente in Richtung der Lichteintrittsfläche 34 des Lichtlei­ ters 33 verlaufen.

Alternativ können die Lichtleiter 39, 40 auch bogenförmig ausgebildet sein, wobei die Enden der Lichtleiter 39, 40 in radialer Richtung beabstandet zueinander sind.

Dadurch, daß der Durchbruch 41 in einem randnahen Bereich des Reflektors 32 an­ geordnet ist, stören die zusätzlichen Lichtleiter 39, 40 nur unwesentlich den Verlauf den durch die Lichtquelle 31 emittierten Lichtstrahlen 42. Die zusätzlichen Lichtleiter 39, 40 sind jeweils im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ausgebildet, wobei ein dem Lichtleiter 33 zugewandter gerader Abschnitt 43 derselben mit der optischen Achse des Reflektors 32 einen Winkel von 40° bis 60° bildet. In Fig. 6 ist der Über­ sichtlichkeit halber lediglich auf einer Seite des Reflektors 32 ein zusätzlicher Licht­ leiter 39 dargestellt. Nach einer zu der Ausführungsform nach Fig. 6 und Fig. 7 al­ ternativen Ausführungsform gemäß Fig. 8 können der Sender 37 und der Empfän­ ger 38 selbst derart zu einer Stirnseite 44 eines zusätzlichen Lichtleiters 45 ausge­ richtet sein, daß sie in einem Winkelbereich zwischen 40° und 60° zu der Längsach­ se des zusätzlichen Lichtleiters 45 bilden. Vorteilhaft kann hierbei ein einziger zu­ sätzlicher Lichtleiter 45 sowohl für den Sender 37 als auch für den Empfänger 38 vorgesehen sein. Der zusätzliche Lichtleiter 45 ist zylinderförmig ausgebildet und weist einen Durchmesser von ca. 3 mm auf. Der Lichtleiter 45 ist einstückig mit einer die Leuchte abdeckenden Abdeckscheibe 46 verbunden, die aus Polycarbonat oder PMMA besteht.

In Fig. 9 ist ein Blockschaltbild von elektrischen Baueinheiten einer Leuchte sche­ matisch dargestellt, die auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele der Leuchte An­ wendung finden. Die Steuereinheit 36 weist eine Mehrzahl von elektronischen Bau­ elementen auf, mittels derer der Sender 37 angesteuert wird zur Generierung eines Sendesignals 47. Ferner ist die Steuereinheit 36 mit dem Empfänger 38 verbunden, so daß ein Empfangssignal 48 des Empfängers 38 weiterverarbeitet werden kann.

Zur Ansteuerung des Senders 37 kann die Steuereinheit 36 beispielsweise eine Pulsmodulationsschaltung gemäß Fig. 10 aufweisen, mittels derer das impulsmo­ duliertes Sendesignal 47 generiert werden kann. Zur Bildung eines von dem Sender 37 abstrahlenden Sendeimpulses liegt an einem Pulseingang 19 eine Spannung von 0 V an. Während dieses Impulses sperrt ein Transistor 20, so daß über den Sender 37 ein Strom fließen zur Abstrahlung eines entsprechenden Sendeimpulses. Wäh­ rend der Pulspause liegen an dem Pulseingang 19 eine Eingangsspannung von 5 V an, so daß der Transistor 20 leitend wird und den Sender 37 kurzschließt. Der Strom fließt somit über den Transistor 20 ab. Er bildet den Ruhestrom für die Ansteuer­ schaltung des Senders 37.

Der Sender 37 kann somit ein impulsmoduliertes Sendesignal 47 abstrahlen, das an einer Auskoppelstelle 51 an die Umgebung abgegeben wird. Befindet sich in der Nä­ he ein Körper, beispielsweise eine Hand, wird dieses Sendesignal 47 reflektiert und über ein Einkoppelstelle 52 als Reflexionssignal, bzw. Empfangssignal 48 von dem Empfänger 38 detektiert. In der Steuereinheit 36 wird dieses Empfangssignal weiter­ verarbeitet und bei Feststellung der Übereinstimmung mit dem Sendesignal 47 ein Ansteuersignal 53 erzeugt zum Ansteuern einer Lichtquelle 54. Vorzugsweise weist die Steuereinheit 36 einen Mikroprozessor mit einem Speicher auf, in dem ein Steu­ erprogramm gespeichert ist.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 ist das Steuerpro­ gramm derart ausgebildet, daß sich die Steuereinheit 36 bzw. der Sender 37 grund­ sätzlich in einem Schlafzustand 55 befindet. In diesem Schlafzustand 55 wird der Sender 37 nicht angesteuert, so daß demzufolge kein Ruhestrom durch die Ansteu­ erschaltung des Senders 37 fließen kann. Erst wenn der Empfänger 38 ein Emp­ fangssignal 48 erhält, Schritt 48', wird die Steuereinheit 36 bzw. der Sender 37 in ei­ nen Weckzustand 56 versetzt, in dem der Sender 37 ein Sendesignal 47 erzeugt, Schritt S7. Dies ist vorzugsweise ein impulsmoduliertes Sendesignal eines bestimm­ ten Musters. Alternativ kann es auch eine sinusförmige Modulation sein. Wesentlich ist, daß das Sendesignal 47 ein Muster aufweist, so daß nach Reflexion desselben an einer in die Nähe der Leuchte bewegten Hand ein Empfangssignal 48 detektiert wird, das in der Steuereinheit 36 auf Übereinstimmung mit dem Sendesignal 47 überprüft werden kann.

Wird in der Steuereinheit 36 die Übereinstimmung bzw. Korrelation zwischen dem Sendesignal 47 und dem Empfangssignal 48 erkannt, handelt es sich bei dem Emp­ fangssignal 48 um das reflektierte Sendesignal 47 und nicht um ein Fremdlicht, so daß nach dieser Überprüfung 58 die Steuereinheit in den Aktivierungszustand 59 versetzt wird. In diesem Aktivierungszustand 59 wird das Ansteuersignal 53 an die Lichtquelle 54 abgegeben und nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit die Licht­ quelle 54 ausgeschaltet, Schritt 60.

Wird während des Betriebs der Lichtquelle 54 ein weiteres Empfangssignal 48 detek­ tiert, Schritt 61, wird der Sender 37 wieder in den Weckzustand 56 versetzt, der das Aussenden eines weiteren Sendesignals 57 bewirkt. Nach Aussenden dieses Test­ musters wird erneut entschieden, ob tatsächlich ein in die Nähe der Leuchte ge­ brachter Körper eine Verlängerung des Betriebszustandes der Leuchte bedeutet. Wird innerhalb der Einschaltzeit der Lichtquelle 54 kein Empfangssignal detektiert, wird die Steuereinheit nach Ablauf der Verzögerungszeit zurück in den Schlafzu­ stand 55 versetzt.

Nach einer alternativen Ausführungsform des Steuerprogramms gemäß Fig. 12 ist eine gesamte Steuereinheit 62 unter Einschluß des Senders 37 und des Empfängers 38 in einem Schlafzustand 63 als Ausgangszustand. Durch Betätigen eines Funkti­ onselementes 64, beispielsweise durch Herunterklappen einer Sonnenblende des Fahrzeugs, wird die Steuereinheit 62 in einen Weckzustand 65 versetzt, in dem der Sender 37 angesteuert wird zur Erzeugung eines Sendesignals. Nach Abgabe die­ ses Sendesignals und Empfang eines Empfangssignals wird in der Steuereinheit 62 eine Überprüfung 67 durchgeführt, ob es sich bei dem Empfangssignal tatsächlich um das reflektierte Sendesignal handelt. Korreliert das detektierte Empfangssignal nicht mit dem Sendesignal, wird der Sender 37 in einen Schlafzustand 68 versetzt, aus dem er erst nach Empfang eines Empfangssignals 69 in den Weckzustand 65 zurückversetzt wird. Ist jedoch in Schritt 67 die Übereinstimmung erkannt worden, wird die Steuereinheit 62 in den Aktivierungszustand 70 versetzt, so daß die Licht­ quelle für ein vorgegebenes Zeitintervall angesteuert wird, 71. Wird nachfolgend das Funktionselement 64 in den Ausgangszustand zurückversetzt, 72, nimmt die Steuer­ einheit 62 wieder den Schlafzustand 63 an, in dem weder der Sender 37 noch der Empfänger 38 Energie verbrauchen.

Durch Kopplung mit einem Funktionselement, das beispielsweise auch als ein von der Leuchte entfernt angeordneter Schalter ausgebildet sein kann, kann der Energie­ einsatz für die Ansteuerung der Lichtquelle wesentlich reduziert werden. Wird das Funktionselement nicht in den Ausgangszustand versetzt, wird die Steuereinheit 62 nach Ablauf der Verzögerungszeit wieder in den Weckzustand 65 versetzt, so daß durch stetiges Aussenden des Sendesignals fortwährend die Authentizität des Emp­ fangssignals überprüft werden kann.

Alternativ kann die Steuereinheit 62 auch über eine Innenraumüberwachungseinrich­ tung des Fahrzeugs in den Weckzustand 65 versetzt werden. Damit kann der Betrieb der Steuereinheit 62 in Abhängigkeit von anderen elektrischen oder mechanischen Größen erfolgen, die mit der Leuchte in einem Wirkzusammenhang stehen könnten.

Alternativ kann die Steuereinheit in den Weckzustand 56, 65 auch durch die von der in die Nähe der Leuchte gebrachte Hand abgegebene Infrarotstrahlung selbst ge­ bracht werden. Die Empfindlichkeit des Empfängers 38 ist an die Infrarotstrahlung angepaßt, wobei nach dem Detektieren dieses Empfangssignals der oben beschrie­ bene Vorgang zur Überprüfung der Authentizität desselben durchgeführt wird. Hier­ durch wird ein Ansprechen der Leuchte infolge eines Störsignals wirksam vermieden.

Claims (27)

1. Leuchte für Fahrzeuginnenräume mit einer Lichtquelle, einem Lichtaustritt und einem die Lichtquelle schaltenden optischen Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sensor einen Sender (11, 11', 11", 11''', 37) und einen Empfänger (16, 16', 16", 16''', 38) aufweist zur Bildung einer Reflexionslichtschranke, wobei der Sender (11, 11', 11", 11''', 37) ein Sendesignal (47) über eine Auskoppelstelle (51) der Leuchte abstrahlt, das bei Annäherung eines Körpers an die Auskoppelstelle (51) an demselben reflektiert wird und zumindest teilweise über eine Einkoppelstelle (52) auf den Empfänger (16, 16', 16", 16''', 38) leitbar ist.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelstelle (52) und die Auskoppelstelle (51) einstückig miteinander verbunden sind.

3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (2) und der Einkoppel- und Auskoppelstelle ein Lichtleiter (4) angeordnet ist, der an seinem der Lichtquelle (2) zugewandten ersten Ende (6) eine Lichteintrittsfläche (7) aufweist, in die das Licht der Lichtquelle (2) eingekoppelt wird, und daß die Lichtquelle (2) von einem Reflektor (3, 3', 3") umgeben ist, der das Licht der Lichtquelle (2) bündelt und in die Lichteintrittsfläche (7) einkoppelt.

4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppel- (52) und/oder Auskoppelstelle (51) des Empfängers (38) bzw. des Senders (37) einen Lichtaustritt (9) des Lichtleiters (4) bilden.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (11, 11', 11", 11''') als Infrarot-Leuchtdiode (12) ausgebildet ist.

6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (16, 16', 16", 16''') als Infrarot-Fotodiode (17) ausgebildet ist.

7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (16, 16', 16", 16''') als Infrarot-Fototransistor ausgebildet ist.

8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (11) und Empfänger (16) am Reflektor (3) der Lichtquelle (2) so positioniert sind, daß einerseits eine möglichst geringe Reflektorfläche benötigt wird und andererseits Sender (11) und Empfänger (16) auf die Lichteintrittsfläche (7) fokussiert sind.

9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtquelle (2) und Lichteintrittsfläche (7) ein teildurchlässiger Spiegel (20) angeordnet ist, über den Sender (11') und Empfänger (16') auf die Lichteintrittsfläche (7) fokussiert sind.

10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (11") und Empfänger (16") auf der der Lichtquelle (2) abgewandten Rückseite (22) des Reflektors (3") angeordnet sind und daß der Reflektor (3") für Infrarotstrahlung durchlässig ist, so daß für die Infrarotstrahlung Sender (11") und Empfänger (16") auf die Lichteintrittsfläche (7) fokussiert sind.

11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (11''') und Empfänger (16''') über mindestens einen zusätzlichen Lichtleiter (24, 25) mit dem Lichtaustritt (9) verbunden sind.

12. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (11, 11', 11", 11''') und Empfänger (16, 16', 16", 16''') zusammen mit einer Steuereinheit (36) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (35) positioniert sind, wobei die Leiterplatte (35) auf einer der Lichtquelle (2, 31) abgewandten Rückseite (22) des Reflektors (3") angeordnet ist.

13. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reflektor (32) mindestens ein Durchbruch (41) vorgesehen ist, durch den jeweils ein zusätzlicher Lichtleiter (39) hindurchragt.

14. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) mit der Steuereinheit (36) gekoppelt ist, in der das Ansteuersignal (53) für die Lichtquelle (2) und das Ansteuersignal für den Sender (37) zur Abstrahlung eines modulierten Sendesignals (47) erzeugt wird.

15. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der das Licht führende Lichtleiter (4) und/oder der das Sendesignal führende Lichtleiter (24, 25) und/oder der das Empfängersignal führende Lichtleiter (24, 25) einstückig mit einer Abdeckscheibe (46) der Leuchte verbunden ist und daß der Lichtleiter (4, 24, 25) senkrecht zu der Abdeckscheibe ausgerichtet ist.

16. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) als Leuchtdiode ausgebildet ist, in die von der Steuereinheit (36) das modulierte Sendesignal einprägbar ist, wobei das Lichtsignal und das Sendesignal über denselben Lichtleiter in die Umgebung ausgekoppelt wird.

17. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (4, 24, 25) als faseroptische Lichtleiter ausgebildet sind.

18. Verfahren zum Steuern eine Leuchte für Fahrzeuginnenräume, wobei ein die Leuchte steuerndes Steuersignal in Abhängigkeit von einem durch einen optischen Sensor gelieferten Sensorsignal in einer der Leuchte zugeordneten Steuereinheit erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Sender (11, 11', 11", 11''', 37) des optischen Sensors ein Mustersignal (47) erzeugt und einer Auskoppelstelle (51) der Leuchte zugeführt wird, daß über eine Einkoppelstelle (52) der Leuchte ein Empfangssignal (48) zu einem Empfänger (16, 16', 16", 16''', 38) des optischen Sensors geleitet wird, daß das Empfangssignal (48) mit dem von dem Sender (37) erzeugten Mustersignal (47) verglichen wird, so daß das Empfangssignal (48) als ein an ein in der Nähe der Auskoppelstelle (51) gehaltener Körper reflektiertes Reflexionssignal erkannt werden kann, und daß bei Vorliegen einer Übereinstimmung des Empfangssignals (48) mit dem Mustersignal (47) das Steuersignal (53) generiert wird zum Ansteuern der Lichtquelle (54).

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal (47) als moduliertes Sendesignal von dem Sender (11, 11', 11", 11''', 37) abgestrahlt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal (47) als impulsmoduliertes Sendesignal von dem Sender (11, 11', 11", 11''') abgestrahlt wird.

21. Verfahren zum Steuern einer Leuchte für Fahrzeuginnenräume, wobei ein die Leuchte steuerndes Steuersignal in Abhängigkeit von einem durch einen optischen Sensor gelieferten Sensorsignal in einer der Leuchte zugeordneten Steuereinheit erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steuereinheit (36) in einem energiesparenden Schlafzustand befindet und erst dann in einen ein Mustersignal (47) abgebenden Weckzustand übergeht, wenn ein Empfangssignal (48) in einem Empfänger (38) detektiert wird, daß in dem Weckzustand der Steuereinheit (36) das Mustersignal (47) von einem Sender (37) abgestrahlt wird und anschließend das von dem Empfänger (38) detektierte Empfangssignal (48) auf Übereinstimmung mit dem gesendeten Mustersignal (47) überprüft wird zur Erkennung eines in der Nähe einer Auskoppelstelle positionierten Körpers und daß in dem Aktivierungszustand der Steuereinheit (36) ein Steuersignal (53) generiert wird zum Ansteuern der Lichtquelle (54).

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivierungszustand der Steuereinheit (36) während einer vorgegebenen Einschaltzeit der Lichtquelle (2) aufrechterhalten wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aktivierungszustand der Steuereinheit (36) in Abhängigkeit von dem Vorliegen von Empfangssignalen mindestens ein weiteres korrespondierendes Mustersignal als Sendesignal abgestrahlt wird und das detektierte Empfangssignal auf Übereinstimmung mit dem abgestrahlten Sendesignal überprüft wird zur Generierung eines weiteren, die Einschaltzeit verlängernden Steuersignals für die Lichtquelle.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellung der Nichtübereinstimmung des Empfangssignals mit dem Sendesignal die Steuereinheit (36) unmittelbar von dem Weckzustand in den Schlafzustand versetzt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von dem Vorliegen eines detektierten Empfangssignals in einen Weckzustand überführt wird, in dem das Mustersignal generiert wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit in Abhängigkeit von dem Bestätigen eines der Leuchte zugeordneten Funktionselementes in einen Weckzustand versetzt wird, in dem das Mustersignal generiert wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesignal moduliert wird.