DE4131425A1 - Verfahren zur beleuchtung des innenraumes eines fahrzeugs und beleuchtungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur beleuchtung des innenraumes eines fahrzeugs und beleuchtungsanlage zur durchfuehrung dieses verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beleuchtung des Innenraumes eines Fahrzeugs und eine Innenbeleuchtungsanlage zur Durchführung dieses Ver­ fahrens.
Bei einem Fahrzeug ist es nicht zuletzt unter Sicherheitsgesichtspunkten wichtig, daß ein Fahrgast, der bei Dunkelheit in das Fahrzeug einsteigt, sich schnell über die örtlichen Verhältnisse und gegebenenfalls vorhandene Hin­ dernisse wie auf dem Sitz liegende Gegenstände und dergleichen orientieren kann, so daß er schnell und ungefährdet in das Fahrzeug einsteigen und auf dem Sitz Platz nehmen kann.
Grundsätzlich ist es bekannt, daß das menschliche Auge dazu neigt, einen Punkt zu fixieren, der seine Umgebung um einen ausreichenden Betrag an Helligkeit übertrifft. Dieser Effekt wird Augenführungseffekt genannt (vergl. z. B. "Report of Fundamental Research on How Guide Lamp is Seen", veröffent­ licht 1984 durch Lighting Society in Japan). Außerdem ist bekannt, daß ein Gefühl der Zentrierung oder eine Zentrumswahrnehmung vermittelt wird, wenn bei der Raumwahrnehmung die Mitte durch einen helleren Fleck gebil­ det wird (vergl. z. B. Sotaro Matsuda: "Adjustment of Luminance in Living Room", veröffentlicht 1966 bei einer Tagung der Union of Kansai Branches of Electric and Related Societies). Diese Effekte werden allgemein bei Innen- und Außenbeleuchtungen ausgenutzt.
Bei einer herkömmlichen Innenbeleuchtungsanlage für ein Fahrzeug werden beim Öffnen der Tür Leuchten, wie beispielsweise eine Deckenleuchte und dergleichen, eingeschaltet, und mit diesen Leuchten wird die gesamte Fahr­ zeugkabine gleichmäßig ausgeleuchtet, wobei durch Strukturen innerhalb der Fahrzeugkabine Schatten erzeugt werden. Auf diese Weise können jedoch hinsichtlich des Beleuchtungsfeldes und der Beleuchtungsstärke keine opti­ malen Beleuchtungsverhältnisse erreicht werden. Die oben beschriebenen Ef­ fekte wie Augenführungseffekte und Zentrumswahrnehmung, die für den Fahr­ gast oder auch für den Fahrer beim Einsteigen in das Fahrzeug sehr günstig wären, finden bei den herkömmlichen Fahrzeug-Innenbeleuchtungen keine Berücksichtigung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Beleuchtungsverfahren und eine In­ nenbeleuchtungsanlage für ein Fahrzeug zu schaffen, durch die der Fahrer oder ein Fahrgast beim Einsteigen eine Raumwahrnehmung mit dem Sitz als Zentrum erhält und optisch zu dem Sitz geleitet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Patentan­ sprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.
Beim Öffnen der Fahrzeugtür werden die Helligkeit der Fahrbahn, einer Ein­ stiegsschwelle des Fahrzeugs, des Fahrzeugbodens und des Sitzes ermittelt, und Leuchten zur Beleuchtung der betreffenden Bereiche der Fahrbahn und des Fahrzeugs werden in Abhängigkeit von den ermittelten Helligkeiten so gesteuert, daß die Helligkeit von der Fahrbahn über die Einstiegsschwelle und den Boden des Fahrzeugs zum Sitz hin allmählich zunimmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprü­ chen angegeben.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer Fahrzeugkabine mit einer Beleuchtungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugkabine gemaß Fig. 1, bei der die mit der Beleuchtungsanlage erreichte Verteilung der Beleuchtungsstärke eingezeichnet ist;
Fig. 3 eine Darstellung analog Fig. 2 zur Illustration der Verteilung der Beleuchtungsstärke bei einer Beleuchtungsanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Sitz-Leuch­ te in bezug auf einen Sitz und einen Heckpfosten des Fahrzeugs;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Einstiegs­ feuchte in bezug auf die Fahrbahn;
Fig. 6 bin Blockdiagramm einer Steuereinrichtung für die Beleuch­ tungsanlage; und
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Beleuchtungsverfahrens nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt eine Innenbeleuchtungsanlage für ein Kraftfahr­ zeug eine Einstiegsleuchte 6, die an einer Armlehne 5 einer Tür 4 angeord­ net ist und die Fahrbahn 1 und/oder eine Einstiegsschwelle 3 der Fahrzeug­ karosserie 2 ausleuchtet, eine Fußraum-Leuchte 10, die am vorderen Teil ei­ nes Sitzkissens 9 eines Fahrzeugsitzes 8 angeordnet ist und den Boden 7 der Fahrzeugkabine ausleuchtet, und eine Sitz-Leuchte 14, die im Bereich des Fahrzeugdaches 12 an einer seitlichen Dachschiene 13 angeordnet ist und die Oberflächen 9a und 11a des Sitzkissens 9 und einer Rückenlehne 11 aus­ leuchtet. Eine weitere Sitz-Leuchte 14′ ist an einer seitlichen Dachschiene 13′ Im Bereich einer Tür 4′ auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite ange­ ordnet.
Zu der Beleuchtungsanlage gehören außerdem eine EIN-/AUS-Schaltung 32 zum Einschalten der Leuchten 6, 10 und 14 beim Öffnen der Tür 4 und zum Ausschalten dieser Leuchten beim Schließen der Tür 4, ein erster Sensor 17 zur Ermittlung der Helligkeit der Fahrbahn 1 und der Einstiegsschwelle 3, ein zweiter Sensor 16 zur Ermittlung der Helligkeit des Bodens 7 der Fahr­ zeugkabine, ein dritter Sensor 15 zur Ermittlung der Helligkeit der Oberflä­ chen 9a und 11a des Sitzkissens 9 und der Rückenlehne 11 und eine arith­ metische Schaltung 34.
Durch die arithmetische Schaltung 34 werden die Sitz-Leuchte 14, die Fuß­ raum-Leuchte 10 und die Einstiegsleuchte 6 beim Öffnen der Tür so gesteu­ ert, daß die Beleuchtungsstärke oder Helligkeit des Bodens 6 größer ist als die der Fahrbahn 1 oder der Einstiegsschwelle 3 und daß die Helligkeit oder Beleuchtungsstärke der Oberflächen 9a, 11a des Sitzkissens 9 und der Rückenlehne 11 größer ist als die des Bodens 7. Gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel steuert die arithmetische Schaltung 34 darüber hinaus die Helligkeit der Sitz-Leuchte 14′ im Bereich der Tür 4′ auf der gegenüberlie­ genden Fahrzeugseite beim Öffnen der Tür 4 derart, daß die Helligkeit oder Beleuchtungsstärke der Leuchte 14′ etwa die Hälfte derjenigen der Leuchte 14 im Bereich der Tür 4 entspricht.
Gemäß Fig. 4 besitzt jede der Sitz-Leuchten 14 und 14′ einen Zerstreuungs­ linsenteil 19 zur Erzeugung eines divergenten Beleuchtungsfeldes 18 zur Aus­ leuchtung des gesamten Sitzes 8 und einen Kondensorlinsenteil 20 zur Er­ zeugung eines Spot-Beleuchtungsfeldes 21 zum Aufhellen eines Teils des Sit­ zes 8. Der Kondensorlinsenteil 20 ist besonders zweckmäßig, wenn ein Fahr­ gast ein Buch oder dergleichen liest und vergrößert so die Nutzungsmöglich­ keiten der Sitz-Leuchten 14 und 14′. In Fig. 4 ist außerdem ein Heckpfosten 22 der Fahrzeugkarosserie erkennbar.
Die Einstiegsleuchte 6 enthält gemäß Fig. 5 einen roten Zerstreuungslinsen­ teil 23, durch den der Fahrer eines nachfolgenden Fahrzeugs bei geöffneter Tür 4 gewarnt wird, und einen farblosen Kondensorlinsenteil 24 zum Aus­ leuchten der Fahrbahn 1 und der Einstiegsschwelle 3 des Fahrzeugs. Der rote Zerstreuungslinsenteil 23 dient zugleich zur Verringerung der Blendwirkung der Leuchte 6, wenn der Fahrgast direkt auf diese Leuchte blickt. Der Kon­ densorlinsenteil 24 hat ein Beleuchtungsfeld 25, durch das ein Teil der Fahr­ bahn 1 ausgeleuchtet wird.
In Fig. 1 ist ein Türschalter 27 erkennbar, der an der Fahrzeugkarosserie 2 angebracht und der Tür 4 zugeordnet ist. Wenn die Tür 4 geöffnet wird, so schaltet der Türschalter 27 die EIN-/AUS-Schaltung 32 für die Leuchten 6, 10 und 14 ein, die dieser Tür 4 zugeordnet sind, und wenn die Tür 4 ge­ schlossen wird, so schaltet der Türschalter 27 die EIN-/AUS-Schaltung 32 wieder aus.
Nachfolgend soll anhand der Fig. 6 und 7 die Funktionsweise des ersten Aus­ führungsbeispiels erläutert werden.
Zunächst wird überprüft, ob der Türschalter 27 eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S1). Wenn die Abfrage in Schritt S1 bejaht wird, so werden die Hel­ ligkeit der Fahrbahn 1 und der Einstiegsschwelle 3, die Helligkeit des Bo­ dens 7 und die Helligkeit der Oberfläche 9a, 11a des Sitzkissens 9 und der Rückenlehne 11 mit Hilfe der Sensoren 17, 16 und 15 ermittelt (Schritt S2). Die Luminanzen LR, LF und LS der Einstiegsleuchte 6, der Fußraum-Leuchte 10 und der Sitz-Leuchte 14 werden derart in Abhängigkeit von den ermittel­ ten Helligkeiten bestimmt, daß sich ein allmählicher Anstieg der Helligkeit In der Reihenfolge Fahrbahn 1/Einstiegsschwelle 3, Boden 7, Oberfläche 9a, 11a des Sitzkissens 9 und der Rücklehne 11 ergibt (Schritt S3). Die Leuchten 6, 10 und 14 werden dann so angesteuert, daß sie die in Schritt S3 bestimmten Luminanzen LR, LF und LS aufweisen (Schritt S4). Anschließend wird geprüft, ob der Türschalter 27 ausgeschaltet ist (Schritt S5). Wenn dies der Fall ist, so werden die Luminanzen LR, LF und LS auf Null gesetzt, d. h., die Leuchten 6, 10 und 14 werden ausgeschaltet (Schritt S6). Andernfalls werden die Schritte S4, S5 in einer Schleife wiederholt und die zuvor be­ stimmten Luminanzen der Leuchten werden beibehalten. Falls das Abfrageer­ gebnis in Schritt S1 negativ ist, erfolgt ein Sprung zu Schritt S6.
Fig. 2 zeigt die Verteilung der Beleuchtungsstärke, die sich bei dem ersten Ausführungsbeispiel ergibt. Die Beleuchtungsstärke der Fahrbahn 1 in einem Bereich unmittelbar unter der Armlehne 5 der Tür 4 beträgt 10 lx. In Abhän­ gigkeit vom Abstand zu der Armlehne 5 nimmt die Beleuchtungsstärke der Fahrbahn auf 5 lx, 3 lx, ... ab. Da von den Sitz-Leuchten nur die Sitz-Leuchte 14 eingeschaltet ist, liegt die Beleuchtungsstärke der Oberfläche 9a des Sitz­ kissens 9 zwischen 25 und 20 lx, und auf der Oberfläche 11a der Rückenleh­ ne 11 nimmt die Beleuchtungsstärke allmählich von 20 lx auf 10 lx, 3 lx, 2 lx, .. ab.
Bei eingeschalteter Fußraum-Leuchte 10 beträgt die Beleuchtungsstärke des Bodens 7 der Fahrzeugkabine im Bereich in unmittelbarer Nähe des Sitzkis­ sens 9 20 lx, und diese Beleuchtungsstärke nimmt zum Vordersitz 26 des Fahrzeugs hin auf 15 lx ab. Aufgrund der eingeschalteten Sitz-Leuchte 14 er­ gibt sich außerdem auf der Rückseite der Rückenlehne 26a des Vordersitzes 26 eine Beleuchtungsstärke zwischen 10 lx und 5 lx.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Beleuchtungsstärke auf dem Boden 7 größer als auf der Fahrbahn 1 und der Einstiegsschwelle 3, und die Helligkeit der Oberfläche 9a und 11a des Sitzes 8 Ist größer als die des Bodens 7, so daß der Augenführungseffekt zu den Oberflächen 9a und 11a des Sitzes 8 hin ver­ stärkt wird und dem Fahrgast ein bequemes Einsteigen ermöglicht wird. Dar­ über hinaus wird die Raumwahrnehmung des Fahrgastes auf die Oberflächen 9a und 11a des Sitzes 8 zentriert, und dem Fahrgast wird hierdurch ein Ge­ fühl der Konzentration und Geborgenheit vermittelt.
Fig. 3 zeigt die Verteilung der Beleuchtungsstärke nach dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Luminanz der Sitz- Leuchte 14, die der geöffneten Tür 4 zugeordnet ist, 100% beträgt, so be­ trägt die Luminanz der Sitz-Leuchte 14′ und der Fußraum-Leuchte 10′ auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite 50%. Auf der Fahrbahn 1 ergibt sich im Bereich unmittelbar unter der Armlehne 5 der Tür 4 eine Luminanz von 10 lx die mit zunehmender Entfernung von der Armlehne 5 auf 5 lx, 3 lx ... ab­ nimmt.
Da die Luminanz der Sitz-Leuchte 14 100% und die der Sitz-Leuchte 14′ 50% beträgt, ergibt sich für die Oberfläche 9a des Sitzkissens 9 eine Be­ leuchtungsstärke zwischen 25 lx und 20 lx, und auf der Oberfläche 11a der Rückenlehne 11 nimmt die Beleuchtungsstärke allmählich von 20 lx auf 10 lx, 3 lx, 2 lx, ... ab. Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 beträgt in diesem Fall die Beleuchtungsstärke auf der Oberfläche 9a′ des Sitz­ kissens 9 auf der Seite der Leuchte 14′ zwischen 10 lx, 5 lx, auf der Armlehne 5′ der geschlossenen Tür 4′ ergibt sich eine Beleuchtungsstärke von 5 lx, so daß das helle Gebiet auf dem Sitz 8 ausgedehnt ist. Obgleich die Fußraum-Leuchte 10′ eingeschaltet ist, beträgt die Beleuchtungsstärke auf dem Boden 7 in einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Sitzkissens 9 20 lx, und sie nimmt zum Vordersitz 26 hin auf 15 lx ab, und die Beleuchtungs­ stärke auf der Rückseite der Rückenlehne 26a des Vordersitzes 26 liegt zwi­ schen 10 lx und 5 lx. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel be­ trägt die Beleuchtungsstärke im angrenzenden Bereich 7′ des Bodens auf der anderen Fahrzeugseite zwischen 10 lx und 5 lx, so daß das helle Gebiet auf den Bodenflächen 7 und 7′ ähnlich wie bei dem Sitz 8 vergrößert ist. Die Be­ leuchtungsstärke auf der Rückseite 26a′ des Vordersitzes 26 auf der Seite der geschlossenen Tür 4′ beträgt zwischen 5 lx und 3 lx. Somit ist das helle Gebiet auch im Bereich der Rückseiten der Rückenlehnen 26a und 26a′ ver­ größert.
Gemäß Fig. 3 ist die Helligkeit des Bodens 7 größer als die der Fahrbahn 1 und der Einstiegsschwelle 3, und die Helligkeit der Oberflächen 9a und 11a des Sitzes 8 ist größer als die des Bodens 7, so daß sich ein verstärkter Au­ genführungseffekt zu den Oberflächen 9a und 11a des Sitzes 8 ergibt und dem Fahrgast ein bequemes Einsteigen ermöglicht wird. Außerdem ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Raumwahrnehmung des Fahrgastes auf die Oberflächen 9a und 11a des Sitzes 8 zentriert, so daß dem Fahrgast ein Gefühl der Konzentration und Geborgenheit vermittelt wird. Infolge der Aus­ dehnung des hellen Gebietes kann der Fahrer jedoch die gesamte Rückbank 8 des Fahrzeugs bzw. das gesamte Fahrzeugfond überblicken, so daß ihm beim Einsteigen ein Gefühl größerer Sicherheit vermittelt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung der Fahrzeugkabine eines Fahr­ zeugs mit einer Tür (4), einer Einstiegsschwelle (3), einem Boden (7), einem Dach (12) und einem Sitz (8), dessen Innenbeleuchtungsanlage eine an der Tür (4) angebrachte Einstiegsleuchte (6), eine an dem Sitz (8) angebrachte Fußraum-Leuchte (10) und eine am Dach (12) angebrachte Sitz-Leuchte (14) aufweist, bei dem man
  • - überprüft, ob die Tür (4) geöffnet ist oder nicht,
  • - bei geöffneter Tür die Helligkeit der Fahrbahn (1) vor der Tür (4) und die Helligkeit der Einstiegsschwelle (3) sowie die Helligkeit des Bodens (7) und die Helligkeit des Sitzes (8) ermittelt,
  • - anhand der ermittelten Helligkeiten die Luminanzen der Einstiegsleuch­ te (6), der Fußraum-Leuchte (10) und der Sitz-Leuchte (14) derart be­ stimmt, daß sich ein allmählicher Anstieg der Helligkeit von der Fahr­ bahn (1) und der Einstiegsschwelle (3) über den Boden (7) zu dem Sitz (8) ergibt, und
  • - die Einstiegsleuchte (6), die Fußraum-Leuchte (10) und die Sitz-Leuchte entsprechend den bestimmten Luminanz-Werten ansteuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Überprüfung des Öffnungszu­ stands der Tür ein Türschalter (27) und eine EIN-/AUS-Schaltung (32) ver­ wendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Ermittlung der Hellig­ kelten drei Sensoren (15, 16, 17) verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, zur Steuerung der Beleuchtungsstärke eines Fahrzeugs mit zwei Türen (4, 4′) und einer Beleuch­ tungsanlage mit zwei Sätzen von Einstiegsleuchten (6, 6′), Fußraum-Leuchten (10, 10′) und Sitz-Leuchten (14, 14′), die jeweils einer der Türen (4, 4′) zuge­ ordnet sind, bei dem man jeden Satz von Leuchten (6, 10, 14; 6′, 10′, 14′) in Abhängigkeit von Öffnungszustand der zugehörigen Tür (4, 4′) steuert.
5. Anspruch 4, bei dem man, wenn eine Tür (4) geöffnet ist, die Luminanzen der Leuchten (6′, 10′, 14′), die der anderen Tür (4′) zugeord­ net sind, in Abhängigkeit von den Luminanzen der Leuchten (6, 10, 14) steu­ ert, die der geöffneten Tür zugeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem man die Luminanzen der Fußraum­ Leuchte (10′) und der Sitz-Leuchte (14′), die der geschlossenen Tür (4′) zu­ geordnet sind, auf 50% der Luminanz der Leuchten einstellt, die der geöff­ neten Tür (4) zugeordnet sind.
7. Innenbeleuchtungsanlage für ein Fahrzeug mit:
  • - einer an einer Tür (4) des Fahrzeugs angebrachten Einstiegsleuchte (6),
  • - einer an einem Sitz (8) des Fahrzeugs angebrachten Fußraum-Leuchte (10),
  • - einer an der Decke des Fahrzeugs angeordneten Sitz-Leuchte (14),
  • - einer Schalteinrichtung (27, 32) zum Einschalten der Einstiegsleuchte, der Fußraum-Leuchte und der Decken-Leuchte bei geöffneter Tür und zum Ausschalten dieser Leuchten bei geschlossenen Tür,
  • - einem ersten Sensor (17) zur Ermittlung der Helligkeit auf der Fahrbahn (1) und der Einstiegsschwelle (3) des Fahrzeugs,
  • - einem zweiten Sensor (16) zur Ermittlung der Helligkeit auf dem Boden (7) des Fahrzeugs,
  • - einem dritten Sensor (15) zur Ermittlung der Helligkeit auf dem Sitz (8) des Fahrzeugs, und
  • - einer arithmetischen Schaltung (34), die die Luminanzen der Einstiegs­ leuchte (6), der Fußraum-Leuchte (10) und der Sitz-Leuchte (14) derart in Abhängigkeit von den ermittelten Helligkeiten steuert, daß sich ein allmählicher Anstieg der Helligkeit von der Fahrbahn (1) und der Ein­ stiegsschwelle (3) über den Boden (7) des Fahrzeugs zum Sitz (8) des Fahrzeugs ergibt.
8. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 7, bei der die Einstiegsleuchte (6) ei­ nen roten Zerstreuungslinsenteil (23) zur Erzeugung eines optischen Warn­ signals für den Fahrer eines nachfolgenden Fahrzeugs bei geöffneter Tür und einen transparenten Kondensorlinsenteil (24) zum Beleuchten der Fahrbahn (1) und der Einstiegsschwelle (3) aufweist.
9. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Sitz-Leuchte (14) einen Zerstreuungslinsenteil (19) zum Ausleuchten eines größeren Be­ reiches des Sitzes (8) und einen Kondensorlinsenteil (20) zum Aufhellen ei­ nes beschränkten Bereiches des Sitzes aufweist.
10. Beleuchtungsanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Schalteinrichtung einen Türschalter (27) und eine EIN-/AUS-Schaltung (32) aufweist.
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