EP4162771A1 - Leuchtmittelvorrichtung, zur abgabe von licht einer kontinuierlich einstellbaren farbe, insbesondere zur individualisierung und/oder beleuchtung eines innenraums - Google Patents

Leuchtmittelvorrichtung, zur abgabe von licht einer kontinuierlich einstellbaren farbe, insbesondere zur individualisierung und/oder beleuchtung eines innenraums

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Publication number
EP4162771A1
EP4162771A1 EP21737011.3A EP21737011A EP4162771A1 EP 4162771 A1 EP4162771 A1 EP 4162771A1 EP 21737011 A EP21737011 A EP 21737011A EP 4162771 A1 EP4162771 A1 EP 4162771A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
illuminant
unit
target color
lighting
Prior art date
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Pending
Application number
EP21737011.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Lindner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP4162771A1 publication Critical patent/EP4162771A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/20—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors for lighting specific fittings of passenger or driving compartments; mounted on specific fittings of passenger or driving compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/60—Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors characterised by optical aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]

Definitions

  • the invention relates to an illuminant device for emitting light of a continuously adjustable color, in particular for individualizing and/or illuminating an interior, as well as a corresponding method, a vehicle according to the preamble of patent claim 15 and a processor according to the preamble of patent claim 16.
  • Luminaires are often used for this purpose, whose perceptible light is a mixture of light from several individual luminaires.
  • An example of this is a so-called RGB LED, in which red, green and blue light-emitting diodes (LEDs) are combined in such a way that the light emitted mixes to form a perceptible color.
  • RGB LED red, green and blue light-emitting diodes
  • LEDs red, green and blue light-emitting diodes
  • the light from the RGB LEDs mixes into a special color, for example white.
  • the individual LEDs must therefore be calibrated so that no discernible differences in color and light intensity can be perceived when using several of these RGB LEDs.
  • a current on the individual LEDs must be adjusted according to the calibration values obtained.
  • the LEDs are usually calibrated during their production, i.e. values such as the current strength or the pulse width modulation (PWM) are determined, which are necessary to generate white light or light of a special discrete color.
  • PWM pulse width modulation
  • the method described above for generating a calibrated color with a lamp is perceived as complex and inflexible, since the calibration has to be carried out for each discrete target color and the values have to be stored on the electronic module of a lamp, especially since subsequent changes to the calibrated values on the electronics module require recalibration of the individual lights.
  • the invention is therefore based on the object of providing an illuminant device for emitting light of a continuously adjustable color, in particular for individualizing and/or illuminating an interior space, and a corresponding method which makes it possible to reduce the effort described for setting or To simplify calibration of a color of the lighting device considerably and to make it more flexible in order to facilitate the individualization of the light in an interior with the lighting device.
  • an illuminant device for emitting light of a continuously adjustable color, in particular for individualizing and/or illuminating an interior, which comprises the following: at least one illuminant unit, comprising several, preferably three, illuminant elements; at least one driver unit, which is designed to output driver current signals to the illuminant elements of the illuminant unit in such a way that a target color of the illuminant unit can be set as a function of the driver current signals; at least one computing unit, preferably a microcontroller, which is designed to calculate the driver current signals required for setting the target color and to correspondingly control the driver unit to output the driver current signals.
  • An essential idea of the invention consists in not using any fixed calibration values for generating individual discrete colors, but instead carrying out the calculation of the necessary values for any desired target color directly in the illuminant device.
  • a calibration algorithm is provided in the illuminant device according to the invention, which enables all target colors of the color space to be set continuously.
  • a calibration algorithm for calibrating the light source elements is stored on a computing unit of the light source device. The target color is set at runtime by specifying color coordinates from the corresponding color space.
  • the calibration algorithm on the computing unit takes over the calculation for a corresponding adjustment of the current and/or voltage values of the driver current signals for the respective lighting elements (eg using pulse width modulation) with which the lighting unit shines with calibrated light.
  • the individual illuminant elements are controlled or supplied accordingly by the driver unit with the driver current signals.
  • the lighting elements are in the form of LEDs.
  • LEDs can be manufactured or bought inexpensively in large quantities.
  • they are characterized by a long service life, low power consumption and energy efficiency, so that the lighting device can be both cheaply manufactured and later operated in an energy-efficient and energy-saving manner. This is therefore particularly advantageous when using a large number of lighting devices according to the invention, such as in an interior of a vehicle.
  • the illuminant units of the illuminant device comprise at least one red illuminant element, at least one green illuminant element and at least one blue illuminant element, with the light emitted by the illuminant elements mixing to form the target color that can be perceived in particular by an observer.
  • an additive color space is defined, which can simulate color perceptions of the human eye.
  • the three primary colors can be mixed to form a target color, for example from red, green and blue light, which is emitted in each case by corresponding illuminant elements.
  • a target color means that the emitted colors of the lamp elements mix to form a single color perceptible to the human eye - when a person looks at the lamp unit, he gets the impression that it is, for example, white light (or another special color). ), although this actually mixes red, green, and blue chromatic components.
  • the illuminant device includes an illuminant housing that includes the illuminant unit and the driver unit and preferably the computing unit.
  • the lighting device can be designed to be particularly compact and robust, so that it can be integrated particularly easily into other components, for example of a vehicle.
  • the computing unit of the lighting device comprises at least one input interface, for example a BUS interface, the input interface being designed to transmit color information data, in particular color coordinates, for a target color, and also preferably to calculate the driver current signals for setting the target color, taking into account the to trigger received color information data.
  • the input interface being designed to transmit color information data, in particular color coordinates, for a target color, and also preferably to calculate the driver current signals for setting the target color, taking into account the to trigger received color information data.
  • the interface enables external access to the computing unit, for example also for software and/or firmware updates or to update data stored thereon which are relevant for the operation of the lighting device.
  • a BUS interface on the lighting device also brings with it the advantage that the lighting device can be connected particularly easily to other system components, for example of a vehicle, or can be integrated into them.
  • the driver unit and/or the arithmetic unit of the lighting device is designed to individually calculate or output the driver current signals for setting or changing the target color based on current intensity adjustment and/or pulse width modulation (PWM).
  • PWM pulse width modulation
  • the color of the lights can be adjusted by regulating a current by means of current strength adjustment and/or pulse width modulation on the light source elements can be graded very precisely so that the illuminants shine uniformly with the desired colour. At the same time, it is possible to individually compensate for the influences of temperature and aging of the lamps. Overall, this improves color perception and thus the customization of interior lighting in a simple manner.
  • the arithmetic unit of the illuminant device includes a storage medium that is designed to store color reference data and/or a calibration algorithm for calculating the necessary driver current signals for setting or changing the target color.
  • An internal storage medium in the illuminant device serves to carry out data and/or algorithms for the illuminant device-internal calculations of the target color in a cost-effective manner.
  • production tolerances of the lighting elements can be compensated according to (manufacturer's) color reference data.
  • These color reference data are data or values that are recorded (in advance), for example during the production of the lighting elements.
  • These color reference data are specific current or voltage values that must be applied to the lighting elements in order to generate a specific color. Calibration values for white light or for specific target colors then no longer have to be or are stored in the memory of the processing unit.
  • a calibration algorithm can perform a calculation for necessary current or voltage values based on the received color information data.
  • the calibration algorithm can take into account the color reference data on the storage medium in order to optimize a computing time and thus an energy consumption of the illuminant device.
  • the object according to the invention is also achieved by a method for operating an illuminant device, for emitting light of a continuously adjustable color, in particular for individualizing and/or illuminating an interior, the method comprising the following steps: a) input of color information data, in particular color coordinates, for a target color into an illuminant device; b) calculating the driver current signals required to generate the target color by means of a calibration algorithm on a computing unit of the illuminant device; c) Output of the driver current signals by means of a driver unit of the lighting device to at least one lighting unit for generating the target color.
  • the method comprises a second input of second color information data for a second target color into the illuminant device, this resulting in step b) being carried out again, and the drive current signals in step c) being adjusted according to the second target color in order to transmit the light that the lighting device emits to change from the target color to the second target color. This optimizes the individualization of the light of the illuminant device and improves color perception.
  • steps a)-c) of the method and/or a/the second input of second color information data each take place at runtime.
  • the target color of the illuminant device can be changed without the emission of light having to be interrupted.
  • the individualization of the light of the lighting device is increased and the change in the target color is made possible by a gentle progression, in order to enable the color of the lighting device to be changed as pleasantly as possible.
  • the color information data includes chromatic color coordinates, in particular RGB values, for the target color and/or light intensity values for the target color.
  • RGB values chromatic color coordinates
  • the target color of the illuminant device is changed in a calibrated manner, but also the brightness or the intensity of the target color to be calibrated using the calibration algorithm. What is achieved in this way is that the light settings can be implemented in an identical manner for all the light sources present in the system, so that the user gets a harmonious color impression.
  • the driver current signals calculated internally in the illuminant device, for setting or changing the target color based on current strength adjustment and/or pulse width modulation (PWM) for each lamp element individually adjusted.
  • PWM pulse width modulation
  • the color of the lights can be graded very precisely by regulating a current by means of current intensity adjustment and/or pulse width modulation on the light source elements, so that the light sources light up uniformly with the desired color. At the same time, it is possible to individually compensate for the influences of temperature and aging of the lamps.
  • all colors of a color space in particular the RGB color space, can be continuously set as the target color by, in particular direct, inputting or receiving of corresponding color information data.
  • the direct input of the color coordinates makes it possible for the target color to be calculated according to the input color coordinates without corresponding calibration values for the input color coordinates having to be present in/on the illuminant device or the corresponding computing unit. In this way, a high resolution of the colors of the color space used is made possible in order to further increase the individualization of the light.
  • the necessary driver current signals for generating the target color are calculated using a calibration algorithm on a computing unit of the lighting device, possibly taking into account reference data, the reference data, in particular manufacturer-side data and/or data sets for individual lighting elements.
  • reference data for "standard colors" - i.e. colors that are to be generated again and again - can be stored. This data can be provided, for example, by a manufacturer of the lighting elements. If such a standard color is entered at the interface of the lighting device, the corresponding algorithm can be abbreviated and the reference data can be accessed.
  • the object according to the invention is also achieved by a processor, in particular a microprocessor, which contains instructions in order to cause a method according to one of the preceding claims to be carried out by executing the instructions.
  • a processor in particular a microprocessor, which contains instructions in order to cause a method according to one of the preceding claims to be carried out by executing the instructions.
  • the object according to the invention is also achieved by a vehicle that includes a processor as described and/or a lighting device as described above.
  • Fig. 1 is a sketch of a color space with discrete
  • FIG. 2 shows a sketch of a color space with continuously adjustable color values for target colors, as can be realized according to the invention with the lighting device;
  • Fig. 3 is a schematic representation of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a possible embodiment of an illuminant unit
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an alternative embodiment of an illuminant unit
  • a color space K is shown in FIG. 1 in a u'v' diagram to illustrate the prior art, the color coordinates of the CIE used from 1976 (CIE 1976 UCS Diagram).
  • the color space K is an RGB color space in which a color can be represented via corresponding u′,v′ coordinates. If an RGB lamp (for example an RGB LED) is used with a red, green and blue lamp to generate a (mixed) color of the RGB lamp, all achievable colors are in a triangle D (gamut).
  • the discrete values M in the triangle D stand for discrete color values of an ordinary RGB lamp, which can be stored there on a corresponding electronics module, as described at the outset.
  • a color of the RGB luminaire can therefore only take on the colors corresponding to the M values.
  • Corresponding current and operating values for the individual LEDs have to be calibrated in a complex process and programmed into the light.
  • the further color values - the continuum between the discrete values M in the triangle D - are not accessible for the ordinary RGB lamp of this example. These colors (between the values M) can therefore not be produced or radiated with the lamp.
  • the color space K and the triangle D are shown in FIG. 2 analogously to FIG. Here, however, the effect of the lighting device according to the invention is shown as a sketch.
  • the illuminant device can set target colors 14, 140 from the color space K continuously with the highest resolution.
  • a lighting device 1 of an embodiment is shown schematically.
  • the lighting device 1 comprises a computing unit 12, a driver unit 11 and two lighting units 10.
  • the arithmetic unit 12 is designed as a microprocessor which has a corresponding storage medium 12b. on A calibration algorithm 12c and optionally color reference data 12d are present in this storage medium 12b.
  • the processing unit 12 has an input interface 12a.
  • Color information data 13 can be entered or received via this interface 12a.
  • the input interface is a BUS interface, for example a CAN BUS interface or a comparable interface system.
  • Color information data 13 should essentially be understood to mean color coordinates for a desired target color 14 in relation to a color space K (FIG. 2). These can include, for example, specific coordinates of a color space K for each illuminant unit 10 and/or luminosity or intensities for each illuminant unit 10 (or for individual illuminant elements). It is also possible that the color information data contains an RGB mixing ratio for a target color. In addition, the color information data 13 can include an indication of a desired color temperature for the target color 14 .
  • the calibration algorithm 12c can take into account the color reference data 12d (on the storage medium 12b) in order to optimize a computing time and thus an energy consumption of the lighting device 1 .
  • the color reference data 12d can include, for example, typical light intensities or candela values of the red, green and blue illuminant elements 10R, 10G, 10B.
  • the color reference data 12d can also contain entire data sets which are usually contained in (manufacturer's) data sheets for the lighting elements and which are helpful (in terms of performance) or necessary for carrying out the calibration algorithm 12c. (Non-linear) course values of a light intensity of a lighting element can also be stored in the color reference data 12d via an applied driver current.
  • the color reference data 12d can be input to the processing unit 12 of the lighting device 1 via the interface 12a.
  • the input of the color information data 13 in the interface 12a can, for example, from a system component of a vehicle, such as an on-board computer. According to the invention, however, the color information data 13 can also be entered via a user terminal such as a smartphone and/or a remote control.
  • the calibration algorithm 12c on the computing unit 12 calculates the necessary driver current signals for the respective lighting elements 10R, 10G, 10B (see FIG. 3) of the lighting units 10.
  • the information calculated using the calibration algorithm 12c is transferred from the computing unit 12 to the driver unit 11.
  • the driver unit 11 uses the calculated driver current signals to control the lighting units 10 via corresponding lines 102 in order to generate the target color 14 based on the color information data 13 that has been entered.
  • the lines 102 can include corresponding series resistors for the lighting elements 10R, 10G, 10B.
  • the driver current signals for setting or changing the target color 14 are based on current intensity adjustment and/or pulse width modulation (PWM).
  • PWM pulse width modulation
  • the individual lighting elements 10R, 10G, 10B are correspondingly controlled or supplied with the driver current signals by the driver unit 11 .
  • the two lighting units 10 of the lighting device 1 can light up with the same or different target colors 14, 140.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a lighting unit 10.
  • the lighting unit 10 comprises three lighting elements 10R, 10G, 10B. These can be formed, for example, by a red LED 10R, a green LED 10G and a blue LED 10B. Alternatively, the lighting elements 10R, 10G, 10B can also be formed by OLEDs or the like. In the exemplary embodiment, the lighting elements 10R, 10G, 10B are arranged next to one another in a row. Furthermore, the illuminant unit 10 includes connections 101 for connection via the lines 102 to the driver unit 11 (cf. FIG. 3).
  • the illuminant unit 10 can also include optical elements such as a diffuser, which is designed so that the light from the illuminant elements 10R, 10G, 10B mixes to form the target color 14 by diffuse reflection.
  • optical elements such as a diffuser, which is designed so that the light from the illuminant elements 10R, 10G, 10B mixes to form the target color 14 by diffuse reflection.
  • imaging elements for a combination of Lamp elements 10R, 10G, 10B or for individual lamp elements 10R, 10G, 10B be present, which are designed to influence the emitted light of the lamp unit 10 in its emission characteristics, for example in its direction and / or the divergence.
  • FIG. 5 shows an alternative exemplary embodiment of an illuminant unit 10 of an illuminant device 1.
  • the illuminant elements 10R, 10G, 10B are arranged in a different configuration than in FIG. According to the invention, any arrangement of the illuminant elements 10R, 10G, 10B in the illuminant unit is included.
  • the number of three illuminant elements 10R, 10G, 10B per illuminant unit 10 is also merely an example and is not limited thereto according to the invention. Arrangements are also conceivable in which several illuminant elements of each color are contained per illuminant unit. It is not absolutely necessary for the same number of illuminant elements to be present for each colour. For example, an arrangement is conceivable in which, for example, a plurality of illuminant elements of one color is present, but only one illuminant element from each of the remaining colors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, folgendes umfassend: - mindestens eine Leuchtmitteleinheit (10), umfassend mehrere, vorzugsweise drei, Leuchtmittelelemente (10R, 10B, 10G); - mindestens eine Treibereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, Treiberstromsignale an die Leuchtmittelelemente (10R, 10B, 10G) der Leuchtmitteleinheit (10) auszugeben, derart, dass eine Zielfarbe (14) der Leuchtmitteleinheit (10) in Abhängigkeit der Treiberstromsignale einstellbar ist; - mindestens eine Recheneinheit (12), vorzugsweise Mikrokontroller, die dazu ausgebildet ist, die für die Einstellung der Zielfarbe (14) nötigen Treiberstromsignale zu berechnen und die Treibereinheit (11) entsprechend zu steuern, die Treiberstromsignale auszugeben.

Description

LEUCHTMITTELVORRICHTUNG, ZUR ABGABE VON LICHT EINER KONTINUIERLICH EINSTELLBAREN FARBE, INSBESONDERE ZUR INDIVIDUALISIERUNG UND/ODER
BELEUCHTUNG EINES INNENRAUMS
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, sowie ein entsprechendes Verfahren, ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15 und einen Prozessor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16.
Im Stand der Technik sind Leuchten für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise zur Anwendung im Innenraum von Fahrzeugen, bekannt, die dazu dienen, den Raumeindruck für Personen in dem Innenraum zu verbessern. Häufig werden dafür Leuchten eingesetzt, deren wahrnehmbares Licht sich aus Licht von mehreren einzelnen Leuchten mischt. Ein Beispiel hierfür ist eine sogenannte RGB-LED, bei der rote, grüne und blaue Leuchtdioden (LEDs) so kombiniert werden, dass sich ihr abgegebenes Licht zu einer wahrnehmbaren Farbe mischt. Mit entsprechender elektronischer Ansteuerung der einzelnen LEDs mischt sich das Licht der RGB-LED zu einer speziellen Farbe, beispielsweise weiß. Die einzelnen LEDs müssen daher kalibriert werden, damit bei einem Einsatz mehrerer dieser RGB-LEDs keine erkennbaren Unterschiede bei Farbe und Lichtintensität wahrnehmbar sind. Um im Betrieb die Produktionstoleranzen von einzelnen LEDs auszugleichen, muss ein Strom an den einzelnen LEDs entsprechend der erhaltenen Kalibrierwerte angepasst werden. Üblicherweise werden die LEDs während ihrer Produktion kalibriert, also Werte wie die Stromstärke oder die Pulsweitenmodulation (PWM) bestimmt, welche nötig sind, um weißes Licht bzw. Licht einer speziellen diskreten Farbe zu erzeugen. Diese Kalibrierwerte werden auf einem Elektronikmodul der Leuchten gespeichert, so dass bei Betrieb der Leuchten entsprechend der kalibrierten Werte die diskrete Farbe erzeugt wird.
Das zuvor beschriebene Verfahren zur Erzeugung einer kalibrierten Farbe mit einer Leuchte wird als aufwändig und unflexibel wahrgenommen, da die Kalibrierung für jede diskrete Zielfarbe durchgeführt werden muss und die Werte auf dem Elektronikmodul einer Leuchte gespeichert werden müssen, insbesondere auch da nachträgliche Änderungen der kalibrierten Werte auf dem Elektronikmodul eine Neukalibrierung der einzelnen Leuchten erfordern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtmittelvorrichtung zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, die bzw. das es ermöglicht, den beschriebenen Aufwand für die Einstellung bzw. Kalibrierung einer Farbe der Leuchtmittelvorrichtung erheblich zu vereinfachen und flexibler zu gestalten, um die Individualisierung des Lichts in einem Innenraum mit der Leuchtmittelvorrichtung zu erleichtern.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, die folgendes umfasst: mindestens eine Leuchtmitteleinheit, umfassend mehrere, vorzugsweise drei, Leuchtmittelelemente; mindestens eine Treibereinheit, die dazu ausgebildet ist, Treiberstromsignale an die Leuchtmittelelemente der Leuchtmitteleinheit auszugeben, derart, dass eine Zielfarbe der Leuchtmitteleinheit in Abhängigkeit der Treiberstromsignale einstellbar ist; mindestens eine Recheneinheit, vorzugsweise Mikrokontroller, die dazu ausgebildet ist, die für die Einstellung der Zielfarbe nötigen Treiberstromsignale zu berechnen und die Treibereinheit entsprechend zu steuern, die Treiberstromsignale auszugeben.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, keine festen Kalibrierwerte zur Erzeugung einzelner diskreter Farben zu verwenden, sondern stattdessen die Berechnung der nötigen Werte für eine beliebige Zielfarbe direkt in der Leuchtmittelvorrichtung durchzuführen. Um eine Zielfarbe im gesamten Farbraum - wie beispielsweise den RGB Farbraum - einstellen zu können, wird erfindungsgemäß ein Kalibrieralgorithmus in der Leuchtmittelvorrichtung bereitgestellt, der ein kontinuierliches Einstellen von sämtlichen Zielfarben des Farbraums ermöglicht. Anstatt einer Tabelle bzw. einer Liste von diskreten Kalibrierwerten für entsprechende Zielfarben wie bei herkömmlichen RGB-LEDs, ist dazu ein Kalibrieralgorithmus für die Kalibrierung der Leuchtmittelelemente auf einer Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung hinterlegt. Die Einstellung der Zielfarbe erfolgt zu Laufzeit durch Angabe von Farbkoordinaten aus dem entsprechenden Farbraum. Der Kalibrieralgorithmus auf der Recheneinheit übernimmt die Berechnung für eine entsprechende Anpassung der Strom- und/oder Spannungswerte der Treiberstromsignale für die jeweiligen Leuchtmittelelemente (z.B. mittels Pulsweitenmodulation) mit denen die Leuchtmitteleinheit mit kalibriertem Licht leuchtet. Die einzelnen Leuchtmittelelemente werden dafür von der Treibereinheit entsprechend mit den Treiberstromsignalen angesteuert bzw. damit versorgt.
In einer konkreten Ausführungsform der Leuchtmittelvorrichtung sind die Leuchtmittelelemente als LEDs ausgebildet. LEDs sind kostengünstig in großen Stückzahlen herzustellen bzw. zu kaufen. Zudem zeichnen sie sich durch eine lange Lebensdauer, wenig Stromverbrauch und Energieeffizienz aus, so dass die Leuchtmittelvorrichtung sowohl günstig hergestellt als auch später energieeffizient und energiesparend betrieben werden kann. Dies ist daher insbesondere bei einem Einsatz von einer hohen Stückzahl an erfindungsgemäßen Leuchtmittelvorrichtungen, wie in einem Innenraum eines Fahrzeugs, von Vorteil.
In einer Ausführungsform umfassen die Leuchtmitteleinheiten der Leuchtmittelvorrichtung mindestens ein rotes Leuchtmittelelement, mindestens ein grünes Leuchtmittelelement und mindestens ein blaues Leuchtmittelelement, wobei sich das abgegebene Licht der Leuchtmittelelemente sich zu der, insbesondere für einen Beobachter wahrnehmbaren, Zielfarbe mischt. Durch additives Mischen von vorzugsweise drei Grundfarben einzelner Leuchtmittelelemente wird ein additiver Farbraum definiert, der Farbwahrnehmungen des menschlichen Auges nachbilden kann. In einer konkreten Ausführungsform können die drei Grundfarben beispielsweise aus rotem, grünem und blauem Licht, das jeweils von entsprechenden Leuchtmittelelementen abgestrahlt wird, zu einer Zielfarbe gemischt werden. Wobei unter einer Zielfarbe zu verstehen ist, dass die abgestrahlten Farben der Leuchtmittelelemente sich zu einer einzigen für das menschliche Auge wahrnehmbaren Farbe mischen - ein Mensch beim Betrachten der Leuchtmitteleinheit also den Eindruck gewinnt, es handele sich beispielsweise um weißes Licht (oder einer anderen speziellen Farbe), obwohl sich dieses tatsächlich aus roten, grünen und blauen chromatischen Bestandteilen mischt. In einer Ausführungsform umfasst die Leuchtmittelvorrichtung ein Leuchtmittelgehäuse, das die Leuchtmitteleinheit sowie die Treibereinheit und vorzugsweise die Recheneinheit umfasst. Dadurch kann die Leuchtmittelvorrichtung besonders kompakt und robust gestaltet werden, so dass sie sich besonders leicht in weitere Komponenten, beispielsweise eines Fahrzeugs, integrieren lässt.
In einer Ausführungsform umfasst die Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung mindestens eine Eingabeschnittstelle, beispielsweise eine BUS-Schnittstelle, wobei die Eingabeschnittstelle dazu ausgebildet ist, Farbinformationsdaten, insbesondere Farbkoordinaten, für eine Zielfarbe zu übermitteln, und zudem vorzugsweise die Berechnung der Treiberstromsignale zum Einstellen der Zielfarbe unter Berücksichtigung der empfangenen Farbinformationsdaten anzustoßen.
Dadurch wird ermöglicht, die Zielfarbe der Leuchtmittelvorrichtung bzw. der Lichtmitteleinheit in feinster Auflösung, entsprechend der in die Schnittstelle eingegebenen Daten, basierend auf interner Berechnung spektral zu variieren. Ferner ermöglicht die Schnittstelle einen externen Zugriff auf die Recheneinheit, beispielsweise auch für Software- und/oder Firmware Updates oder um darauf hinterlegte Daten, welche für den Betrieb der Leuchtmittelvorrichtung relevant sind, zu updaten. Eine BUS-Schnittstelle an der Leuchtmittelvorrichtung bringt zudem den Vorteil mit sich, dass sich die Leuchtmittelvorrichtung besonders leicht mit anderen Systemkomponenten, beispielsweise von einem Fahrzeug, verbunden bzw. in diese integriert werden kann. Durch die direkte Eingabe der Farbkoordinaten in die Eingabeschnittstelle wird ermöglicht, dass die Zielfarbe entsprechend den eingegebenen Farbinformationsdaten berechnet werden kann, ohne dass eine vorherige Kalibrierung der Zielfarbe erforderlich ist und die Kalibrierwerte für die Zielfarbe im Speicher der Recheneinheit abgelegt sein müssen. Derart wird eine hohe Auflösung der Farben des verwendeten Farbraums ermöglicht, um die Individualisierung des Lichts weiter zu erhöhen.
In einer Ausführungsform ist die Treibereinheit und/oder die Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung dazu ausgebildet, die Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe basierend auf Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation (PWM) einzeln zu berechnen bzw. auszugeben.
Durch eine Regelung über einen Strom mittels Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation an den Leuchtmittelelementen kann die Farbe der Leuchten sehr genau abgestuft werden so dass die Leuchtmittel gleichförmig mit der gewünschten Farbe leuchten. Gleichzeitig ist es möglich, Einflüsse durch die Temperatur und Alterung der Leuchtmittel individuell auszugleichen Insgesamt wird damit die Farbwahrnehmung und damit die Individualisierung einer Innenraumbeleuchtung auf einfache Weise verbessert.
In einer Ausführungsform umfasst die Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung ein Speichermedium, das dazu ausgebildet ist, Farbreferenzdaten und/oder einen Kalibrieralgorithmus zum Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe zu speichern.
Ein internes Speichermedium in der Leuchtmittelvorrichtung dient dazu, auf kostengünstige Weise, Daten und/oder Algorithmen für die leuchtmittelvorrichtungsinterne Berechnungen der Zielfarbe durchzuführen. Durch eine entsprechende Anpassung der Treiberstromsignale an den (einzelnen) Leuchtmittelelementen können Produktionstoleranzen der Leuchtmittelelemente entsprechend (herstellerseitiger) Farbreferenzdaten ausgeglichen werden. Bei diesen Farbreferenzdaten handelt es sich um Daten bzw. Werte die (vorab), beispielsweise während der Produktion der Leuchtmittelelemente aufgenommen werden. Bei diesen Farbreferenzdaten handelt es sich um konkrete Strom- bzw. Spannungswerte, die zum Erzeugen einer bestimmten Farbe an den Leuchtmittelelementen anliegen muss. Kalibrierwerte für weißes Licht bzw. für bestimmte Zielfarben müssen dann nicht mehr auf dem Speicher der Recheneinheit hinterlegt sein bzw. werden. Ein Kalibrieralgorithmus kann eine Berechnung für nötige Strom- bzw. Spannungswerte auf Grundlage der empfangenen Farbinformationsdaten durchführen. Der Kalibrieralgorithmus kann dabei die Farbreferenzdaten auf dem Speichermedium berücksichtigen, um eine Rechenzeit und damit einen Energieverbrauch der Leuchtmittelvorrichtung zu optimieren.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Eingabe von Farbinformationsdaten, insbesondere Farbkoordinaten, für eine Zielfarbe in eine Leuchtmittelvorrichtung; b) Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Erzeugen der Zielfarbe mittels eines Kalibrieralgorithmus auf einer Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung; c) Ausgabe der Treiberstromsignale mittels einer Treibereinheit der Leuchtmittelvorrichtung an mindestens eine Leuchtmitteinheit zum Erzeugen der Zielfarbe.
Hieraus ergeben sich die selben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit der Leuchtmittelvorrichtung beschrieben wurden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine zweite Eingabe von zweiten Farbinformationsdaten für eine zweite Zielfarbe in die Leuchtmittelvorrichtung, wobei dies zu erneutem Ausführen von Schritt b) führt, und die Treiberstromsignale in Schritt c) entsprechend der zweiten Zielfarbe angepasst werden, um das Licht, das die Leuchtvorrichtung abgibt, von der Zielfarbe auf die zweite Zielfarbe zu ändern. Damit wird die Individualisierung des Lichts der Leuchtmittelvorrichtung optimiert und die Farbwahrnehmung verbessert.
In einer Ausführungsform erfolgen die Schritte a) - c) des Verfahrens und/oder eine/die zweite Eingabe von zweiten Farbinformationsdaten jeweils zur Laufzeit. Dadurch wird erreicht, dass eine Veränderung der Zielfarbe der Leuchtmittelvorrichtung ermöglicht wird, ohne dass das Abstrahlen von Licht unterbrochen werden muss. So wird die Individualisierung des Lichts der Leuchtmittelvorrichtung erhöht und die Veränderung der Zielfarbe durch einen sanften Verlauf wird ermöglicht, um ein möglichst angenehmes Wechseln der Farbe der Leuchtvorrichtung zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform umfassen die Farbinformationsdaten chromatische Farbkoordinaten, insbesondere RGB-Werte, für die Zielfarbe und/oder Lichtstärkenwerte für die Zielfarbe. Dadurch wird ermöglicht, dass nicht nur die Zielfarbe der Leuchtmittelvorrichtung kalibriert geändert werden kann, sondern auch die Helligkeit bzw. die Intensität der Zielfarbe über den Kalibrieralgorithmus kalibriert geändert werden kann. Derart wird erreicht, dass Einstellungen des Lichts für alle im System vorhandenen Leuchtmittel in identischer Weise realisiert werden können, so dass der Nutzer einen harmonischen Farbeindruck bekommt.
In einer Ausführungsform werden die, intern in der Leuchtmittelvorrichtung berechneten, Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe basierend auf Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation (PWM) für jedes Leuchtmittelelement einzeln angepasst. Durch eine Regelung über einen Strom mittels Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation an den Leuchtmittelelementen kann die Farbe der Leuchten sehr genau abgestuft werden so dass die Leuchtmittel gleichförmig mit der gewünschten Farbe leuchten. Gleichzeitig ist es möglich, Einflüsse durch die Temperatur und Alterung der Leuchtmittel individuell auszugleichen.
Insgesamt wird damit die Farbwahrnehmung und damit die Individualisierung einer Innenraumbeleuchtung auf einfache und kostengünstige Weise verbessert.
In einer Ausführungsform sind durch, insbesondere direkte, Eingabe bzw. Empfangen von entsprechenden Farbinformationsdaten alle Farben eines Farbraumes, insbesondere des RGB Farbraumes, kontinuierlich als Zielfarbe einstellbar. Durch die direkte Eingabe der Farbkoordinaten wird ermöglicht, dass die Zielfarbe entsprechend den eingegebenen Farbkoordinaten berechnet werden kann, ohne dass entsprechende Kalibrierwerte für die eingegebenen Farbkoordinaten in/auf der Leuchtmittelvorrichtung bzw. der entsprechenden Recheneinheit vorhanden sein müssen. Derart wird eine hohe Auflösung der Farben des verwendeten Farbraums ermöglicht, um die Individualisierung des Lichts weiter zu erhöhen.
In einer Ausführungsform erfolgt das Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Erzeugen der Zielfarbe mittels eines Kalibrieralgorithmus auf einer Recheneinheit der Leuchtmittelvorrichtung ggf. unter Berücksichtigung von Referenzdaten, wobei die Referenzdaten, insbesondere herstellerseitige, Daten und/oder Datensätze für einzelne Leuchtmittelelemente umfassen. Dadurch wird ermöglicht, dass gegebenenfalls Rechenzeit verkürzt bzw. optimiert werden kann. So können beispielsweise Referenzdaten für „Standardfarben" - also Farben die immer wieder erzeugt werden sollen - hinterlegt werden. Diese Daten können beispielsweise von einem Hersteller der Leuchtmittelelemente bereitgestellt sein. Erfolgt eine Eingabe für eine derartige Standardfarbe an der Schnittstelle der Leuchtmittelvorrichtung, kann der entsprechende Algorithmus abgekürzt werden und auf die Referenzdaten zurückgegriffen werden. Somit wird ein energieeffizienter Betrieb der Leuchtmittelvorrichtung ermöglicht.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen Prozessor, insbesondere Mikroprozessor, gelöst, der Instruktionen enthält, um durch Ausführen der Instruktionen zu veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen. Hieraus ergeben sich die selben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit der Leuchtmittelvorrichtung und/oder dem Verfahren zum Betreiben der Leuchtmittelvorrichtung beschrieben wurden.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Fahrzeug gelöst, das einen Prozessor wie zu beschrieben und/oder eine Leuchtmittelvorrichtung wie zuvor beschrieben umfasst.
Hieraus ergeben sich die selben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit der Leuchtmittelvorrichtung und/oder dem Verfahren zum Betreiben der Leuchtmittelvorrichtung und/oder des zuvor beschriebenen Prozessors beschrieben wurden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich anhand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine skizzenhafte Darstellung eines Farbraums mit diskreten
Farbwerten für diskrete Zielfarben, wie sie im Stand der Technik realisierbar sind;
Fig. 2 eine skizzenhafte Darstellung eines Farbraums mit kontinuierlich einstellbaren Farbwerten für Zielfarben, wie sie erfindungsgemäß mit der Leuchtmittelvorrichtung realisierbar sind;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Leuchtmittelvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer Leuchtmitteleinheit;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Leuchtmitteleinheit;
In Figur 1 wird ein Farbraum K in einem u'v'-Diagramm zur Veranschaulichung des Stands der Technik dargestellt, dabei werden die Farbkoordinaten der CIE von 1976 benutzt (CIE 1976 UCS Diagram). Beispielsweise handelt es sich bei dem Farbraum K um einen RGB-Farbraum in dem eine Farbe über entsprechende u',v' Koordinaten dargestellt werden kann. Wird eine RGB-Leuchte (beispielsweise eine RGB-LED) mit einer roten, grünen und blauen Leuchte zur Erzeugung von einer (gemischten) Farbe der RGB-Leuchte verwendet, liegen alle erzielbaren Farben in einem Dreieck D (Gamut).
Die diskreten Werte M in dem Dreieck D stehen für diskrete Farbwerte einer gewöhnlichen RGB-Leuchte, die wie eingangs beschrieben dort auf einem entsprechenden Elektronikmodul hinterlegt sein können. Eine Farbe der RGB Leuchte kann also nur die Farben entsprechend der Werte M annehmen. Entsprechende Strom- bzw. Betriebswerte für die einzelnen LEDs müssen in aufwändigen Verfahren kalibriert werden und in die Leuchte einprogrammierte werden. Die weiteren Farbwerte - das Kontinuum zwischen den diskreten Werten M in dem Dreieck D - ist für die gewöhnliche RGB-Leuchte dieses Beispiels nicht erreichbar. Diese Farben (zwischen den Werten M) können also nicht mit der Leuchte hergestellt bzw. abgestrahlt werden.
In Figur 2 wird analog zu Figur 1 der Farbraum K sowie das Dreieck D gezeigt. Hier wird allerdings skizzenhaft die Wirkung der erfindungsgemäßen Leuchtmittelvorrichtung dargestellt. Die Leuchtmittelvorrichtung kann Zielfarben 14, 140 aus dem Farbraum K kontinuierlich in höchster Auflösung einstellen.
Die obigen Erläuterungen zu Figur 1 und 2 dienen lediglich der Veranschaulichung. Es muss natürlich berücksichtigt werden, dass die tatsächliche Darstellung von Farbräumen sehr komplex ist. Entsprechend wird auch in der übrigen Anmeldung sprachlich nicht zwischen Farbraum K und Dreieck D unterschieden.
In Figur 3 wird schematisch eine Leuchtmittelvorrichtung 1 eines Ausführungsbeispiels gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Leuchtmittelvorrichtung 1 eine Recheneinheit 12, eine Treibereinheit 11 sowie zwei Leuchtmitteleinheiten 10.
Die Recheneinheit 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Mikroprozessor ausgeführt, der über ein entsprechendes Speichermedium 12b verfügt. Auf io diesem Speichermedium 12b ist ein Kalibrieralgorithmus 12c sowie ggf. Farbreferenzdaten 12d vorhanden.
Ferner verfügt die Recheneinheit 12 über eine Eingabeschnittstelle 12a. Über diese Schnittstelle 12a können Farbinformationsdaten 13 eingegeben bzw. empfangen werden. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Eingabeschnittstelle um eine BUS-Schnittstelle, beispielsweise um eine CAN-BUS- Schnittstelle oder um ein vergleichbares Schnittstellensystem.
Unter Farbinformationsdaten 13 sollen im Wesentlichen Farbkoordinaten für eine gewünschte Zielfarbe 14 bezogen auf einen Farbraum K (Fig. 2) verstanden werden. Diese können beispielsweise konkrete Koordinaten eines Farbraums K für jede Leuchtmitteleinheit 10 und/oder Leuchtstärken bzw. Intensitäten für jede Leuchtmitteleinheit 10 (oder für einzelne Leuchtmittelelemente) umfassen. Es ist zudem möglich, dass die Farbinformationsdaten ein RGB Mischungsverhältnis für eine Zielfarbe enthalten. Zudem können die Farbinformationsdaten 13 eine Angabe für eine gewünschte Farbtemperatur für die Zielfarbe 14 umfassen.
Durch Eingabe der Farbinformationsdaten 13 in die Eingabeschnittstelle 12a wird ermöglicht, dass die Zielfarbe 14 entsprechend den eingegebenen Farbinformationsdaten 13 mittels des Kalibrieralgorithmus 12c berechnet werden kann. Der Kalibrieralgorithmus 12c kann dabei die Farbreferenzdaten 12d (auf dem Speichermedium 12b) berücksichtigen, um eine Rechenzeit und damit einen Energieverbrauch der Leuchtmittelvorrichtung 1 zu optimieren. Die Farbreferenzdaten 12d können beispielsweise typische Lichtstärken bzw. Candela- Werte der roten, grünen und blauen Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B umfassen. Die Farbreferenzdaten 12d können ferner ganze Datensätze enthalten die üblicherweise in (herstellerseitigen) Datenblättern der Leuchtmittelelemente enthalten sind und die für die Durchführung des Kalibrieralgorithmus 12c hilfreich (hinsichtlich der Performance) oder nötig sind. So können auch (nichtlineare) Verlaufswerte einer Lichtstärke eines Leuchtmittelelements über einen angelegten Treiberstrom in den Farbreferenzdaten 12d hinterlegt sein. Die Farbreferenzdaten 12d können über die Schnittstelle 12a auf die Recheneinheit 12 der Leuchtvorrichtung 1 eingegeben werden.
Die Eingabe der Farbinformationsdaten 13 in die Schnittstelle 12a kann beispielsweise von einer Systemkomponente eines Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Boardcomputer erfolgen. Erfindungsgemäß kann die Eingabe der Farbinformationsdaten 13 aber auch über ein Benutzerendgerät wie ein Smartphone und/oder eine Fernbedienung erfolgen.
Der Kalibrieralgorithmus 12c auf der Recheneinheit 12 berechnet nötige Treiberstromsignale für die jeweiligen Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B (siehe Fig. 3) der Leuchtmitteleinheiten 10. Die mittels des Kalibrieralgorithmus 12c berechneten Informationen werden von der Recheneinheit 12 an die Treibereinheit 11 übergeben.
Die Treibereinheit 11 steuert entsprechend mit den berechneten Treiberstromsignalen die Leuchtmitteleinheiten 10 über entsprechende Leitungen 102, um die Zielfarbe 14 basierend auf den eingegebenen Farbinformationsdaten 13 zu erzeugen. Die Leitungen 102 können entsprechende Vorwiderstände für die Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B umfassen.
Die Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe 14 basiert in einem Ausführungsbeispiel auf einer Stromstärkenanpassung und/oder einer Pulsweitenmodulation (PWM). Die einzelnen Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B werden dafür von der Treibereinheit 11 entsprechend mit den Treiberstromsignalen angesteuert bzw. damit versorgt.
Die beiden Leuchtmitteleinheiten 10 der Leuchtvorrichtung 1 können erfindungsgemäß mit gleichen oder unterschiedlichen Zielfarben 14, 140 leuchten.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Leuchtmitteleinheit 10. Die Leuchtmitteleinheit 10 umfasst in diesem Beispiel drei Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B. Diese können beispielsweise durch eine rote LED 10R, eine grüne LED 10G und eine blaue LED 10B ausgebildet sein. Alternativ können die Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B auch durch OLEDs oder dergleichen ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel sind die Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B nebeneinander in einer Reihe angeordnet. Ferner umfasst die Leuchtmitteleinheit 10 Anschlüsse 101 zum Anschluss über die Leitungen 102 an die Treibereinheit 11 (vgl. Fig. 3).
Die Leuchtmitteleinheit 10 kann ferner optische Elemente wie einen Diffusor umfassen, der dazu ausgebildet ist, dass sich das Licht der Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B durch diffuse Reflexion zur Zielfarbe 14 mischt. Alternativ oder zusätzlich können abbildende Elemente für eine Kombination von Leuchtmittelelementen 10R, 10G, 10B oder für einzelne Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B vorhanden sein, die dazu ausgebildet sind, das abgestrahlte Licht der Leuchtmitteleinheit 10 in seiner Abstrahlcharakteristik, beispielsweise in seiner Richtung und/oder der Divergenz, zu beeinflussen.
Figur 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Leuchtmitteleinheit 10 einer Leuchtmittelvorrichtung 1. Die Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B sind dabei in einer anderen Konfiguration als in Fig. 4 angeordnet. Erfindungsgemäß werden beliebige Anordnungen der Leuchtmittelelemente 10R, 10G, 10B in der Leuchtmitteleinheit umfasst. Auch die Zahl von drei Leuchtmittelelementen 10R, 10G, 10B pro Leuchtmitteleinheit 10 ist lediglich beispielshaft und erfindungsgemäß nicht darauf beschränkt. Ebenso sind Anordnungen denkbar, in der von jeder Farbe mehrere Leuchtmittelelemente pro Leuchtmitteleinheit enthalten sind. Es ist nicht zwingend notwendig, dass pro Farbe gleich viele Leuchtmittelelemente vorhanden sind. Beispielsweise ist eine Anordnung denkbar, in der beispielsweise mehrere Leuchtmittelelemente einer Farbe, aber nur jeweils ein Leuchtmittelelement von den verbleibenden Farben vorhanden ist.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere der in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden.
Bezuaszeichenliste:
I Leuchtmittelvorrichtung
10 Leuchtmitteleinheit
10R Leuchtmittelelement
10G Leuchtmittelelement
10B Leuchtmittelelement
101 Anschlüsse der Leuchtmitteleinheit
102 Leitungen
II Treibereinheit
12 Recheneinheit
12a Eingabeschnittstelle
12b Speichermedium
12c Kalibrieralgorithmus
12d Farbreferenzdaten
13 Farbinformationsdaten
130 zweite Farbinformationsdaten
14 erste Zielfarbe, wie von menschlichem Auge wahrgenommen
140 zweite Zielfarbe, wie von menschlichem Auge wahrgenommen K Farbraum
D Dreieck (Gamut)

Claims

Ansprüche
1. Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, folgendes umfassend: mindestens eine Leuchtmitteleinheit (10), umfassend mehrere, vorzugsweise drei, Leuchtmittelelemente (10R, 10B, 10G); mindestens eine Treibereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, Treiberstromsignale an die Leuchtmittelelemente (10R, 10B, 10G) der Leuchtmitteleinheit (10) auszugeben, derart, dass eine Zielfarbe (14) der Leuchtmitteleinheit (10) in Abhängigkeit der Treiberstromsignale einstellbar ist; mindestens eine Recheneinheit (12), vorzugsweise Mikrokontroller, die dazu ausgebildet ist, die für die Einstellung der Zielfarbe (14) nötigen Treiberstromsignale zu berechnen und die Treibereinheit (11) entsprechend zu steuern, die Treiberstromsignale auszugeben.
2. Leuchtmittelvorrichtung nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, dass die Leuchtmittelelemente (10R, 10B, 10G) als LEDs ausgebildet sind.
3. Leuchtmittelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dad u rch geken nzeich net, dass die Leuchtmitteleinheiten (10) mindestens ein rotes Leuchtmittelelement (10R), mindestens ein grünes Leuchtmittelelement (10G) und mindestens ein blaues Leuchtmittelelement (10B) umfassen, und das abgegebene Licht der Leuchtmittelelemente (10R, 10G, 10B) sich zu der, insbesondere für einen Beobachter wahrnehmbaren, Zielfarbe (14) mischt.
4. Leuchtmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, geken nzeich net d u rch ein Leuchtmittelgehäuse, das die Leuchtmitteleinheit (10) sowie die Treibereinheit (11) und vorzugsweise die Recheneinheit (12) umfasst.
5. Leuchtmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Recheneinheit (12) mindestens eine Eingabeschnittstelle (12a), insbesondere BUS-Schnittstelle (12a), umfasst, die dazu ausgebildet ist, Farbinformationsdaten (13), insbesondere Farbkoordinaten, für eine Zielfarbe (14) zu erlangen, und vorzugsweise die Berechnung der Treiberstromsignale zum Einstellen der Zielfarbe (14) unter Berücksichtigung der empfangenen Farbinformationsdaten (13) erfolgt.
6. Leuchtmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Treibereinheit (11) und/oder die Recheneinheit (12) dazu ausgebildet ist, die Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe (14) basierend auf Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation (PWM) einzeln zu berechnen bzw. auszugeben.
7. Leuchtmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Recheneinheit (12) ein Speichermedium (12b) umfasst, das dazu ausgebildet ist, Farbreferenzdaten (12d) und/oder einen Kalibrieralgorithmus (12c) zum Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe (14) zu speichern.
8. Verfahren zum Betreiben einer Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung eines Innenraums, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Eingabe von Farbinformationsdaten (13), insbesondere Farbkoordinaten, für eine Zielfarbe (14) in eine Leuchtmittelvorrichtung (1); b) Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Erzeugen der Zielfarbe (14) mittels eines Kalibrieralgorithmus (12c) auf einer Recheneinheit (12) der Leuchtmittelvorrichtung (1); c) Ausgabe der Treiberstromsignale mittels einer Treibereinheit (11) der Leuchtmittelvorrichtung (1) an mindestens eine Leuchtmitteinheit (10) zum Erzeugen der Zielfarbe (14).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dad u rch geken nzeich net, dass eine zweite Eingabe von zweiten Farbinformationsdaten (130) für eine zweite Zielfarbe (140) in die Leuchtmittelvorrichtung (1) zu erneutem Ausfuhren von Schritt b) führt, und die Treiberstromsignale in Schritt c) entsprechend der zweiten Zielfarbe (140) angepasst werden, um das Licht, das die Leuchtvorrichtung (1) abgibt, von der Zielfarbe (14) auf die zweite Zielfarbe (140) zu ändern.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dad u rch geken nzeich net, dass
Schritte a) - c) und/oder eine/die zweite Eingabe von zweiten Farbinformationsdaten (130) jeweils zur Laufzeit erfolgt bzw. erfolgen kann.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Farbinformationsdaten (13, 130) chromatische Farbkoordinaten, insbesondere RGB-Werte, für die Zielfarbe (14, 140) und/oder Lichtstärkenwerte für die Zielfarbe (14,140) umfassen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeic h net, dass die in der Leuchtmittelvorrichtung (1) berechneten Treiberstromsignale zum Einstellen bzw. Ändern der Zielfarbe (14) basierend auf Stromstärkenanpassung und/oder Pulsweitenmodulation (PWM) für jedes Leuchtmittelelement (10R, 10G, 10B) einzeln angepasst werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass durch Eingabe von entsprechenden Farbinformationsdaten (13) alle Farben eines Farbraumes (K), insbesondere des RGB Farbraumes, kontinuierlich als Zielfarbe (14) einstellbar sind.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass das Berechnen der nötigen Treiberstromsignale zum Erzeugen der Zielfarbe (14) mittels eines Kalibrieralgorithmus (12c) auf einer Recheneinheit (12) der Leuchtmittelvorrichtung (1) unter Berücksichtigung von Referenzdaten (12d) erfolgt, wobei die Referenzdaten (12d), insbesondere herstellerseitige, Daten und/oder Datensätze für einzelne Leuchtmittelelemente (10R, 10G, 10B) umfassen.
15. Prozessor, insbesondere Mikroprozessor, der Instruktionen enthält, um durch Ausführen der Instruktionen zu veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
16. Fahrzeug, das einen Prozessor nach Anspruch 15 und/oder eine Leuchtmittelvorrichtung, zur Abgabe von Licht einer kontinuierlich einstellbaren Farbe, nach einem der Ansprüche 1 -7, insbesondere zur Individualisierung und/oder Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums, umfasst.
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