Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen, die jeweils eine einzelne oder eine Vielzahl von Lichtquellen umfassen und von einem Zentral-Lichtsteuergerät angesteuert werden können.
Neuere Kraftfahrzeuge verfügen im Innenraum über sog. ambiente Lichtfunktionen, die je nach Fahrzeugtyp oder Zielgruppe für eine dezente oder auffallende Ausleuchtung des Innenraums sorgen. Der Einsatz dieser Art der Beleuchtung erleichtert den Passagieren im Fahrzeug die Orientierung und schafft eine individuelle und angenehme Atmosphäre. Die Steuerung und Definition der Lichtfunktionen wird dabei durch ein zentrales Steuerge rät oder in Verbindung mit, den Innenraum-Lichtmodulen zugeordneten, Peripherie-Steu ergeräten realisiert.
Die angezeigten Lichtfarben und -helligkeiten sind in der Regel konstante, vom Kunden einstellbare Lichtszenen, bei denen alle Innenraum-Lichtmodule in ein und derselben Farbe leuchten, oder vordefinierte, sich in immer gleicher Weise verändernde Lichteffekte, darstellen.
Aus der Unterhaltungselektronik sind Lichteffekte bekannt, bei denen in TV-Bildschirmen eingelassene RGB-Lichtquellen farbig mit der Darstellung des TV-Bilds synchronisiert werden. Dazu werden die am Rand des TV-Bildschirmes angezeigten Farben des TV- Bilds ausgewertet und diese Farben mittels der RGB-Lichtquellen zur Ambiente-Beleuch tung abgegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einer baulich und/oder funktionell verbesserten Innenraum-Beleuchtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü chen.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein Zentral-Lichtsteuergerät und eine Viel zahl von Innenraum-Lichtmodulen, die jeweils eine einzelne oder eine Vielzahl von Licht quellen umfassen. Die Innenraum-Lichtmodule sind im Kraftfahrzeug verteilt und können sich beispielsweise an den Türinnenseiten, am Kraftfahrzeug-Dachhimmel, an der Kraft- fahrzeug-A-Säule, an der Kraftfahrzeug- B-Säule, an der Instrumententafel, am Armatu renbrett, am Handschuhfach, um Bedienelemente, um ein Display und/oder auf einer In strumententafel angeordnet sein. Ebenso können die Innenraum-Lichtmodule Bestandteil dieser Komponenten sein. Die Innenraum-Lichtmodule können derart im Kraftfahrzeug verteilt sein, dass die in der gleichen oder in einer Mehrzahl an unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.
Ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul umfasst eine einzelne oder eine Vielzahl von Licht quellen. Die Lichtquellen sind insbesondere verschiedenfarbige LEDs und/oder RGB- LEDs. Ein Innenraum-Lichtmodul kann eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lichtquellen oder Lichtquellen-Gruppen umfassen, die zeitgleich oder zeitlich versetzt zu einander einschaltbar oder aktivierbar sind und vorzugsweise zeitgleich oder zeitlich ver setzt zueinander ausschaltbar oder deaktivierbar sind. Eine zeitlich versetzte Aktivierung oder Deaktivierung lässt für einen Betrachter den Eindruck eines bewegten Lichts, z.B. ei nes Lauflichts, entstehen. Hierzu sind die Lichtquellen eines jeweiligen Innenraum-Licht- moduls sequentiell und zyklisch aktivierbar und/oder deaktivierbar.
Das Kraftfahrzeug umfasst weiter einen Datenbus, wobei jedes der Innenraum-Lichtmo dule über den Datenbus mit dem Zentral-Lichtsteuergerät gekoppelt ist.
Das Zentral-Lichtsteuergerät ist dazu eingerichtet, zur Auslösung von Kraftfahrzeug-In- nenraum-Lichteffekten jeweilige Steuerbefehle an die Innenraum-Lichtmodule zu übertra gen. Eine in den Steuerbefehlen enthaltene Steuerinformation, die zumindest einen Farb wert und einen Helligkeitswert für die Innenraum-Lichtmodule umfasst, ist aus Laufzeit veränderlichen Eingangsdaten erzeugt. Die Laufzeit-veränderlichen Eingangsdaten basie ren auf aktuellen Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahrzeugs.
Dadurch, dass die in den Steuerbefehlen enthaltene Steuerinformation aus Laufzeit-ver änderlichen Eingangsdaten erzeugt ist, ist es möglich, eine Lichtszene in dem Kraftfahr zeug aus Benutzerwahrnehmung in Echtzeit und interaktiv zu verändern. Die Berücksich tigung von Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahr zeugs ermöglicht nicht nur optisch ansprechende Lichtszenen oder -effekte, sondern ebenso die Erzeugung situativ angepasster Warnsignale, die von einem Insassen des Kraftfahrzeugs intuitiv wahrgenommen werden können.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Zentral-Lichtsteuergerät eingerichtet ist, aus den Laufzeit-veränderlichen Eingangsdaten eine Zuordnungsvor schrift zu bestimmen, aus der für ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul die zugeordnete Steuerinformation, die zumindest den Farbwert und den Helligkeitswert für ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul bzw. seine Lichtquelle oder Vielzahl von Lichtquellen umfasst, her vorgeht. Die Zuordnungsvorschrift stellt ein Hilfsmittel dar, um aus den Laufzeit-veränder lichen Eingangsdaten die Steuerinformation für ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul be stimmen zu können. Mit Hilfe der Zuordnungsvorschrift wird insbesondere die Daten menge aus aktuellen Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen so stark vereinfacht und/oder reduziert, dass eine Bestimmung der Steuerinformation, die zu mindest den Farbwert und den Helligkeitswert für ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul umfasst, möglich ist.
Zweckmäßigerweise umfasst die Zuordnungsvorschrift eine Informationsmatrix mit einer Anzahl an Pixeln, wobei die Anzahl an Pixeln der Vielzahl an Innenraum-Lichtmodulen o- der Gruppen von Innenraum-Lichtmodulen entspricht und wobei jedes der Pixel zumin dest den Farbwert und den Helligkeitswert für das zugeordnete Innenraum-Lichtmodul o- der der zugeordneten Gruppe von Innenraum-Lichtmodulen umfasst. Die Anzahl an Pi xeln ist somit mindestens 1 und entspricht höchstens der Vielzahl an Innenraum-Lichtmo dulen. Es können z.B. alle Lichtmodule in nur einer Gruppe zusammengefasst werden, so dass die Informationsmatrix ein Pixel umfasst. Die Zuordnungsvorschrift bestimmt somit aus den Eingangsdaten eine einzige Farbe und Helligkeit, die dann zu jeweils einem Zeit punkt in allen Lichtmodulen angezeigt wird. Die Informationsmatrix kann dergestalt aufge baut sein, dass sie die Anordnung der Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen in dem Kraft fahrzeug berücksichtigt. Beispielsweise kann die Anzahl der Zeilen der Informationsmatrix
der Anzahl an Höhen bzw. Ebenen entsprechen, in denen Innenraum-Lichtmodule ange ordnet sind, z.B. oben, Mitte und unten. Die Anzahl der Spalten der Informationsmatrix kann beispielsweise der in einer Ebene verteilt angeordneten Anzahl an Innenraum-Licht- modulen entsprechen. Im einfachsten Fall kann die Informationsmatrix aus einer einzigen Zeile und einer Anzahl an Spalten (Einträgen) entsprechen, wobei die Anzahl an Spalten (Einträgen) der Vielzahl an Innenraum-Lichtmodulen entspricht. Jedes der Pixel entspricht dann einem bestimmten Innenraum-Lichtmodul in dem Kraftfahrzeug oder zugeordneten Gruppen von Innenraum-Lichtmodulen.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Zuordnungsvorschrift aus einem Bild erzeugt ist, d.h. von einem Bild ausgehend angewendet wird. Das Bild kann gemäß einer ersten Variante eine durch eine Kamera des Kraftfahrzeugs zur Laufzeit auf genommene Lichtszene außerhalb des Kraftfahrzeugs sein. In einer zweiten, alternativen Variante kann das Bild ein zur Laufzeit erfasstes Bild eines Bildschirms des Fahrzeugs sein.
In der ersten Variante ist die Umgebungsbedingung durch die Lichtszene außerhalb des Fahrzeugs definiert, die durch die Kamera des Kraftfahrzeugs aufgenommen ist. In der zweiten Variante werden beispielsweise die auf einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs, z.B. dem zentralen Control Display, angezeigte Bilder ausgewertet. Dies können beispiels weise Entertainment- Videos sein oder ein durch eine Entertainment-Quelle erzeugtes o- der bereitgestelltes Standbild, wie z.B. ein Cover Art eines über das Radio oder andere Tonquelle abgespielten Songs. Ebenso kann das Bild, das auf einem Bildschirm des Fahrzeugs dargestellt wird, ein vom Kunden zur Verfügung gestelltes Bild, z.B. ein Hinter grundbild, sein.
Zur Erzeugung der Informationsmatrix wird aus dem von der Kamera erfassten oder dem auf dem Bildschirm des Kraftfahrzeugs dargestellten Bild ein niedrig aufgelöstes Zwi schenbild erzeugt, das aus einer der Anzahl an Pixeln der Informationsmatrix entspre chenden Anzahl an Bereichen besteht. Jeder der Bereiche ist einem der Pixel zugeordnet. In die Bereiche werden z.B. die dominanten Färb- und Helligkeitsinformationen des aus gewerteten Bildes übernommen. In einer Variante können beispielsweise Farben am Rand des Bildes übernommen werden. In einer anderen Variante kann das Bild in die Be reiche aufgeteilt werden. Für jeden Bereich können die Pixel aller Farbwerte ermittelt und
statistisch ausgewertet werden. Die dominante Farbe, z.B. ein Mittelwert in einem vorge gebenen Farbschema, kann dann als Steuerinformation für einen jeweiligen Bereich ver wendet werden.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Zuordnungsvorschrift aus Sensordaten des Kraftfahrzeugs erzeugt ist. Die Verarbeitung von Sensordaten kann al ternativ oder zusätzlich zu dem Bild, das zur Laufzeit durch eine Kamera aufgenommen oder von einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs erfasst ist, erfolgen.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Zuordnungsvorschrift aus Umgebungsdaten erzeugt ist, wobei als die Umgebungsdaten eine Verkehrssituation und/oder eine Umgebungshelligkeit verarbeitet werden. Die Verarbeitung von Umge bungsdaten kann alternativ oder zusätzlich zu dem Bild, das zur Laufzeit durch eine Ka mera aufgenommen oder von einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs erfasst ist, erfolgen. Die Verarbeitung von Umgebungsdaten kann alternativ oder zusätzlich zu den Sensorda ten des Kraftfahrzeugs erfolgen.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass aus den Sensordaten, insbesondere einer ak tuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, und/oder den Umgebungsdaten ein Bewegungseffekt für die Lichtquellen der jeweiligen Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen ermittelt wird.
Beispielsweise kann aus Sensordaten eines Lichtsensors eine Helligkeit in der Umgebung und/oder im Inneren des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Wird zusätzlich oder alternativ eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs von einem Geschwindigkeits- oder GPS-Sensor verarbeitet, so kann - auch ohne Vorliegen von Kamera-basierten Informa tion - ein Bewegungseffekt für die Innenraum-Lichtmodule, basierend auf der Bewegung des Kraftfahrzeugs und/oder der aktuellen Helligkeit des Umfelds des Kraftfahrzeugs, er mittelt werden. Aus den Sensordaten kann dann eine Bewegung von Lichteffekten, z.B. linear zur Fahrgeschwindigkeit und/oder abhängig von der Umgebungshelligkeit, ermittelt und durch die Innenraum-Lichtmodule als Fahrzeuginnenraum-Lichteffekt zur Ausgabe gebracht werden.
Insbesondere werden aus den Sensordaten und/oder den Umgebungsdaten ein oder mehrere Helligkeitswerte und/oder Farbwerte, jeweils für die Vielzahl von Innenraum- Lichtmodulen und deren Lichtquelle oder Vielzahl von Lichtquellen, ermittelt.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensordaten Geoinformatio- nen des Kraftfahrzeugs umfassen, in Abhängigkeit von deren Wert der oder die Hellig keitswerte und/oder der oder die Farbwerte und/oder der Bewegungseffekt bestimmt oder korrigiert wird, wobei als Geoinformation eine oder mehrerer der folgenden Parameter verarbeitet wird: eine Kraftfahrzeugposition, eine Fahrtrichtung, eine lokale Zeitzone, eine Wetter-Information, eine Landkarten-Information, eine Uhrzeit. Die Aufzählung ist nicht abschließend und kann um weitere geeignete Parameter, die zur Bestimmung eines Kraft- fahrzeuginnenraum-Lichteffekts genutzt werden können, ergänzt werden.
Aus den Geodäten kann beispielsweise die Umgebung des Kraftfahrzeugs, in dem dieses sich aktuell bewegt, modellbasiert ermittelt werden. Insbesondere ist die Bestimmung ei ner von mehreren vordefinierten Kategorien, denen ein oder mehrere vordefinierte Kraft- fahrzeuginnenraum-Lichteffekte zugeordnet sein können, möglich. Als vordefinierte Kate gorien können beispielsweise vorgesehen sein: "Stadt bei Nacht mit Schaufenstern" mit bunt leuchtender Umgebung, "Wald am Tag" als variable Grüntöne, "Landstraße bei Däm merung" je nach Richtung eines Sonnenuntergangs, usw.. Diese Aufzählung ist nicht ab schließend und kann um weitere geeignete Parameter ergänzt werden.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Zuordnungsvorschrift aus ei ner Audio-Information des Kraftfahrzeugs und/oder eines Nutzerendgeräts und/oder der Stimme eines Nutzers des Kraftfahrzeugs erzeugt. Beispielsweise kann Musik aus Enter tainmentquellen des Kraftfahrzeugs oder eines Nutzerendgeräts, wie zum Beispiel eines Smartphones, eines tragbaren Musikspielers und dergleichen, zur Erzeugung der Steuer information für die Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen genutzt werden. Die Verarbei tung kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Genre-Definition, wie z.B. Musik oder Sprache, erfolgen. Es kann eine Vorverarbeitung im Sinne einer Filterung vorgenommen werden, bei der abhängig von der Tonquelle, wie z.B. einer Entertainmentquelle (Radio, Telefon, Musikplayer, usw.), oder einem Warnton, festgelegt wird, ob die Audio-Informa tion für eine Lichtinszenierung gewählt wird oder nicht.
Die Verarbeitung der Audio-Information kann beispielsweise dergestalt erfolgen, dass das Tonsignal auf periodische Eigenschaften abgetastet wird. Hierzu kann beispielsweise die bekannte Fournier-Transformation zur Anwendung gebracht werden. Nach der Abtastung liegen auswertbare periodische Pegel für bestimmte Frequenzbänder vor. Diese können dazu verwendet werden, um einzelne Lichtquellen oder Gruppen von Lichtquellen in dem entsprechenden Pegel in Farbe und/oder Helligkeit zu verändern. Es kann somit vorgese hen sein, als Audio-Information die Frequenz und/oder die Lautstärke und/oder den Rhythmus des Audiosignals, das durch das Kraftfahrzeug ausgegeben wird und/oder ein Mikrofon des Kraftfahrzeugs erfasst wird, auszuwerten.
Gemäß einerweiteren zweckmäßigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, die in den Steuerbefehlen enthaltene Steuerinformation aus den Laufzeit-veränderlichen Eingangs daten mit weiteren Steuerinformationen zu überlagern, welche vordefinierte, insbesondere statische, Lichteffekte bewirken. Unter vordefinierten Lichteffekten wird dabei die Ausgabe von Lichtszenen oder -effekten verstanden, wie diese eingangs erläutert wurde, nämlich z.B. mit gleichbleibender Helligkeit und gleichbleibender Farbe entsprechend einer Vor auswahl des Nutzers des Kraftfahrzeugs.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass das Kraftfahrzeug eine Vielzahl von im Kraftfahrzeug verteilten Peripherie-Lichtsteuergeräten umfasst, wobei die Vielzahl von Innenraum-Lichtmodulen jeweils einem Peripherie-Lichtsteuergerät zugeordnet ist, und wobei das Zentral- Lichtsteuergerät und die Peripherie-Lichtsteuergeräte über den Da tenbus miteinander gekoppelt sind. Durch die Aufteilung der Steuerungsfunktion auf das Zentral-Lichtsteuergerät und die Vielzahl von Peripherie-Lichtsteuergeräten werden auf wendige Kraftfahrzeug-Innenraumlichteffekte ohne Überlastung oder ohne übermäßige Belastung der typischerweise in Kraftfahrzeugen eingesetzten Datenbustechnologien er möglicht, ohne auf die zentrale Steuerung zu verzichten. Hierzu können beispielsweise vordefinierte Lichteffekt-Parametersätze in den Peripherie-Lichtsteuergeräten hinterlegt sein, so dass zur Ansteuerung der Innenraum-Lichtmodule lediglich die Übertragung von Lichteffekt-Parametersätzen an die Peripherie-Lichtsteuergeräte erforderlich ist. Die Auf teilung der Steuerungsfunktionen zwischen dem Zentral-Lichtsteuergerät und den Peri- pherie-Lichtsteuergeräten kann jedoch auch auf eine andere Art und Weise erfolgen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Figu ren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Prinzipdarstellung einer Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs sowie der zu deren Ansteuerung genutzten Sensoren;
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Prinzipdarstellung der Verarbeitung von aktuellen Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahr zeugs zur Ermittlung eines Laufzeit-basierten Kraftfahrzeuginnenraum-Lichteffekts gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante;
Fig. 3 eine vereinfachte schematische Prinzipdarstellung der Verarbeitung von aktuellen Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahr zeugs zur Ermittlung eines Laufzeit-basierten Kraftfahrzeuginnenraum-Lichteffekts gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante;
Fig. 4 eine vereinfachte schematische Prinzipdarstellung der Verarbeitung von aktuellen Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahr zeugs zur Ermittlung eines Laufzeit-basierten Kraftfahrzeuginnenraum-Lichteffekts gemäß einer dritten Ausgestaltungsvariante; und
Fig. 5 eine vereinfachte schematische Prinzipdarstellung der Verarbeitung von aktuellen Umgebungsbedingungen und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahr zeugs zur Ermittlung eines Laufzeit-basierten Kraftfahrzeuginnenraum-Lichteffekts gemäß einer vierten Ausgestaltungsvariante.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit einer darin ausge bildeten Innenraumbeleuchtung. Die Innenraumbeleuchtung umfasst beispielhaft fünf In- nenraum-Lichtmodule 20-24, die jeweils eine nicht näher dargestellte Vielzahl von LED basierten Lichtquellen umfassen. Die LED-basierten Lichtquellen können eine Vielzahl einzelner, verschiedenfarbiger LEDs und/oder eine Vielzahl von RGB-LEDs umfassen.
Das Licht der Lichtquellen der Innenraum-Lichtmodule 20-24 kann in einen nicht darge stellten Lichtleiter eingekoppelt, durch den Lichtleiter geführt und an gewünschten Berei chen wieder ausgekoppelt werden. Alternativ durchstrahlt das Licht der Lichtquellen eine Streuscheibe oder eine Streuscheiben ähnliche Komponente.
Die Innenraum-Lichtmodule 20-24 können optional jeweils einem Peripherie-Lichtsteuer gerät 10-14 zugeordnet und mit diesem datentechnisch gekoppelt sein. Die Ansteuerung der Innenraum-Lichtmodule 20-24 erfolgt mittels eines an sich bekannten Zentral- Licht steuergeräts 5, das über einen Datenbus 30, wie beispielsweise einen LIN-Bus, daten technisch direkt mit den Innenraum-Lichtmodulen 20-24 oder mit den Peripherie-Licht- steuergeräten 10-14 verbunden ist.
Die Innenraum-Lichtmodule 20-24 und deren optional zugeordnete Peripherie-Lichtsteuer geräte 10-14, sind beispielsweise auf gleicher Höhe in ein (nicht dargestelltes) Armaturen brett und eine (ebenfalls nicht dargestellte) Innenverkleidung der linken bzw. rechten Fahrertür eingefügt. Beispielsweise können das Innenraum-Lichtmodul 20 und das optio nal vorhandene Peripherie-Lichtsteuergerät 10 im Armaturenbrett verbaut sein. Die Innen raum-Lichtmodule 21, 23 sowie deren optional zugeordneten Peripherie- Lichtsteuergeräte 11, 13 können beispielsweise in die Innenverkleidung der linken Vorder- und Hintertüre und die Innenraum-Lichtmodule 22, 24 und die optional vorhandenen zugeordneten Peri- pherie-Lichtsteuergeräte 12, 14 in die Innenverkleidung der rechten Vorder- und Hinter türe eingefügt sein.
Die Anzahl der Innenraum-Lichtmodule und deren Anordnung in dem Kraftfahrzeug ist le diglich beispielhaft und kann in der Praxis abweichend realisiert sein. Insbesondere kann die Anzahl der Innenraum-Lichtmodule sehr viel höher sein, sodass beispielsweise die In nenraum-Lichtmodule in unterschiedlichen Höhenebenen des Kraftfahrzeugs verteilt an geordnet sind.
Die Ansteuerung der Innenraum-Lichtmodule 20-24 bzw. derer Lichtquellen spielt für die vorliegende Erfindung eine untergeordnete Rolle und kann daher auf beliebige Weise er folgen. Beispielsweise können, sofern vorhanden, die Peripherie-Lichtsteuergeräte 10-14 jeweils einen Datenspeicher umfassen, in dem Lichteffekt-Parametersätze abgespeichert sind, denen jeweils eine Lichteffekt-Kennung zugeordnet ist. Alternativ können jeweilige
Steuerbefehle an die Innenraum-Lichtmodule durch die Peripherie-Lichtsteuergeräte zur Laufzeit erzeugt werden, wobei das Zentral-Lichtsteuergerät eine übergeordnete Steue rung übernimmt. In einerweiteren alternativen Ausgestaltung können Steuerbefehle an die Innenraum-Lichtmodule 20-24 auch unmittelbar von dem Zentral-Lichtsteuergerät er zeugt sein und an die Innenraum-Lichtmodule 20-24 übertragen werden.
Das Zentral-Lichtsteuergerät 5 ist dazu eingerichtet, zur Auslösung von Kraftfahrzeugin- nenraum-Lichteffekten jeweilige Steuerbefehle an die Innenraum-Lichtmodule 20-24 bzw. die Peripherie-Lichtsteuergeräte 10-14 zu übertragen. Eine in den Steuerbefehlen enthal tene Steuerinformation ist aus Laufzeit-veränderlichen Eingangsdaten SD, UMD, AI er zeugt. Die Laufzeit-veränderlichen Eingangsdaten SD, UMD, AI basieren auf aktuellen Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs 1 und/oder veränderlichen Datenquellen des Kraftfahrzeugs 1.
Zu diesem Zweck ist das Zentral-Lichtsteuergerät 5 (direkt oder indirekt) mit Sensoren 41, 42 zur Bereitstellung von Sensordaten SD des Kraftfahrzeugs und zur Bereitstellung von Umgebungsdaten UMD als Eingangsdaten verbunden. Ferner ist das Zentral-Lichtsteuer gerät 5 mit einer Audio-Quelle 43 zur Bereitstellung von Audio-Informationen AI als wei tere Eingangsdaten verbunden.
Die Audio-Quelle 43 kann eine Audio-Quelle des Kraftfahrzeugs oder eine Nutzer-bezo- gene Audio-Quelle sein, die beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle (drahtlos o- der leitungsgebunden) mit im Kraftfahrzeug verbunden ist. Eine nutzerbezogene Audio- quelle kann beispielsweise ein Nutzerendgerät, wie zum Beispiel ein Smartphone, Tablet oder ein Musikplayer, sein.
Unter dem Begriff "Laufzeit-veränderliche Eingangsdaten" sind in Echtzeit von dem Zent ral-Lichtsteuergerät 5 empfangene Daten als die Eingangsdaten SD, UMD, AI zu verste hen, die abhängig vom Zeitpunkt ihres Empfangs einen unterschiedlichen Wert und/oder unterschiedliche Parameter aufweisen können. Die Verarbeitung der entsprechenden Ein gangsdaten SD, UMD, AI führt daher abhängig von deren Inhalten, zu jeweils unter schiedlichen Steuerinformationen, die in den Steuerbefehlen für die Innenraum-Lichtmo dule 20-24 enthalten sind. Eine jeweilige Steuerinformation in einem Steuerbefehl umfasst
allgemein zumindest einen Farbwert und einen Helligkeitswert für die jeweiligen Innen- raum-Lichtmodule 20-24 bzw. deren Lichtquellen.
Das Zentral-Lichtsteuergerät 5 ist allgemein dazu eingerichtet, aus den Laufzeit-veränder lichen Eingangsdaten SD, UMD, AI eine Zuordnungsvorschrift zu bestimmen, aus der für ein jeweiliges Innenraum-Lichtmodul 20-24 die zugeordnete Steuerinformation hervor geht. Zweckmäßigerweise weist die Zuordnungsvorschrift eine Informationsmatrix mit ei ner Anzahl an Pixeln auf. Die Informationsmatrix kann die Anzahl an Pixeln in einer belie bigen Aufteilung an Spalten und Zeilen umfassen. Die Anzahl an Pixeln der Informations matrix entspricht grundsätzlich der Vielzahl an Innenraum-Lichtmodulen 20-24, wobei je des der Pixel zumindest den Farbwert und den Helligkeitswert für das zugeordnete Innen raum-Lichtmodul 20-24 als die Steuerinformation umfasst. In dem in Fig. 1 gezeigten Aus führungsbeispiel weist eine solche Informationsmatrix dann eine Anzahl von fünf Pixel auf.
Der Aufbau der Informationsmatrix kann beispielsweise der Anordnung der Innenraum- Lichtmodule in dem Kraftfahrzeug folgen. Insbesondere kann der Aufbau der Informati onsmatrix die Anzahl der Höhenebenen, in denen Innenraum-Lichtmodule angeordnet sind, berücksichtigen.. In dem in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die In nenraumbeleuchtung Innenraum-Lichtmodule in lediglich einer Ebene auf. Hier ist es zweckmäßig, wenn die Informationsmatrix z.B. als 1x5-Matrix (1 Zeile x 5 Spalten) vor liegt. Weist die Innenraumbeleuchtung hingegen Innenraum-Lichtmodule in mehreren Ebenen (z.B. im Bereich des Dachs, der Innentüren und des Fußraums, also drei) auf, so könnte die Zuordnungsmatrix aus beispielsweise drei Zeilen bestehen, wobei jede Zeile einer Höhenebene an Innenraum-Lichtmodulen zugeordnet ist. So könnten die oberen Elemente der Informationsmatrix höher liegenden Innenraum-Lichtmodulen zugeordnet sein, während untere Elemente der Informationsmatrix im Fahrzeug unten angeordneten Innenraum-Lichtmodulen zugeordnet sind. Die Anzahl der Spalten ergibt sich dann aus der Anzahl der Innenraum-Lichtmodule der Höhenebene, in der die meisten Innenraum- Lichtmodule angeordnet sind.
Die Berechnung der Informationsmatrix als Zuordnungsvorschrift erfolgt fortlaufend und kann beispielsweise bei jeder Veränderung der Eingangsdaten neu berechnet werden. Auch eine zyklische Neubestimmung der Informationsmatrix als Zuordnungsvorschrift ist denkbar. Die Wiederholfrequenz ist abhängig davon, welche Eingangsdaten verarbeitet
werden. Werden als Bildinformation beispielsweise auf einem Bildschirm des Kraftfahr zeugs ausgegebene Bilder verarbeitet, wie z.B. ein Cover Art eines Musiksongs oder ein Hintergrundbild eines Nutzers des Kraftfahrzeugs, so kann mit jeder Veränderung des Bildinhalts eine Neuberechnung der Informationsmatrix als Zuordnungsvorschrift erzeugt werden. Eine zyklische Abtastung ist dann nicht erforderlich.
Werden demgegenüber von einer Kamera, die die Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst, erzeugte Bilder verarbeitet, kann eine zyklische Abtastung zweckmäßig sein. Ebenso kann dies vorgesehen sein, wenn primär auf Audio-Informationen reagiert wird.
In den nachfolgend beschriebenen Fig. 2 bis 5 wird in jeweils schematischen Darstellun gen die Erzeugung von Laufzeit-veränderlichen Lichtszenen beschrieben, wobei die in den Fig. 2 bis 5 darstellten Schritte S1-S3 durch das Zentral- Lichtsteuergerät 5 durchge führt werden. Im Schritt S4 ist jeweils die Ausgabe der durch das Zentral-Lichtsteuergerät 5 erzeugten Lichtszene mittels der Innenraum-Lichtmodule 20-24 durch den Stern symbo lisiert.
Schritt S1 zeigt in jeder der Fig. 2 bis 5 die von dem Zentral-Lichtsteuergerät 5 als Ein gangsdaten berücksichtigte Rohdaten. Schritt S1 umfasst dabei mit dem Suffix a (Bezugs zeichen S1a) solche Rohdaten, die im Rahmen einer vordefinierten Lichtinszenierung be rücksichtigt werden. Die mit dem Suffix b berücksichtigten Rohdaten (Bezugszeichen S1b) stellen die Laufzeit-veränderlichen Eingangsdaten dar, die dynamische Kraftfahrzeu- ginnenraum-Lichteffekte bewirken bzw. zur Erzeugung von dynamischen Kraftfahrzeugin- nenraum-Lichteffekten genutzt werden.
Schritt S2 umfasst in jeder der Fig. 2 bis 5 die Verrechnung der Rohdaten, um daraus die bereits erwähnte Zuordnungsvorschrift zu bestimmen. In Schritt S2 ist mit dem Suffix a (Bezugszeichen S2a) die Verarbeitung solcher Rohdaten gekennzeichnet, die von dem Sensor 41 des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Mit dem Suffix b (Bezugszeichen S2b) sind solche Rohdaten gekennzeichnet, die von dem Sensor 42 als Umgebungsdaten UMD sowie der Audio-Quelle 32 als die Audio-Informationen AI bereitgestellt werden. In Teilschritt S2c wird die Zuordnungsvorschrift erzeugt, welche eine Laufzeit-berechnete In szenierung LZI ermöglicht.
Schritt S3 umfasst in jeder der Fig. 2 bis 5 die Koordination einer optional vorhandenen vordefinierten Lichtinszenierung VLI (Teilschritt S3a) und der zuvor in Schritt S2 ermittel ten Laufzeit-berechneten Lichtinszenierung LZI (Teilschritt S3b). Im Teilschritt S3c erfolgt eine Überlagerung von vordefinierter und Laufzeit-berechneter Lichtinszenierung VLI, LZI zu einer überlagerten Inszenierung OLI. Im Teilschritt S3c werden damit jeweilige Steuer befehle, welche die Steuerinformation für die Innenraum-Lichtmodule 20-24 umfassen, bereitgestellt und an die Innenraum-Lichtmodule 20-24 bzw. die Peripherie-Lichtsteuerge- räte 10-14 übertragen.
Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele berücksichtigen im Einzelnen die folgenden Rohdaten und verarbeiten diese wie folgt:
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 werden im Teilschritt S1a zur Erzeugung der vorde finierten Lichtinszenierung VLI statische Fahrzeug- und Nutzer-Konfigurationen berück sichtigt. Dies können Mode-, Helligkeits- und Farbeinstellungen sein. Diese Einstellungen werden üblicherweise durch einen Nutzer des Kraftfahrzeugs gewählt, so dass die Innen raum-Lichtmodule 20-24 in einer gewünschten Helligkeit und einer gewünschten Farbe statisch leuchten.
Im Teilschritt S1b zur Erzeugung der Laufzeit-berechneten Inszenierung LZI, die später der vordefinierten Lichtinszenierung VLI überlagert wird, werden markante Farbwerte der Umgebung, markante Helligkeitswerte der Umgebung, die grobe Position von Farb-/Hel- ligkeits- Hotspots der Umgebung, die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie Um gebungsbedingungen wie z.B. Tag/Nacht, Sonnen-/Mondschein, Regen oder Schnee, Wolken/blauer Himmel und dergleichen berücksichtigt. Optional können darüber hinaus Geodäten, wie z.B. die aktuelle Position, die Fahrtrichtung, eine lokale Zeitzone, Wetterin formationen, Online verfügbare Karteninformationen berücksichtigt werden.
Aus den Geodäten kann insbesondere die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 modellbasiert errechnet werden. Hierdurch können beispielsweise unterschiedliche Kategorien bestimmt werden, wie z.B. Fahrt durch eine "Stadt bei Nacht mit Schaufenstern", sofern bunt leuch tende Umgebung aus den Eingangsdaten ermittelt wurde, "Wald am Tag" bei variablen Grüntönen in der Umgebung, "Landstraße bei Dämmerung" je nach Richtung des Son nenuntergangslichts usw. Optional können darüber hinaus auch Audio-Informationen von
einer Fahrzeuginternen oder -externen Fahrzeugquelle berücksichtigt werden. Insbeson dere können hierzu Frequenz und/oder Lautstärke und/oder Rhythmus der Audio-Informa- tion ausgewertet werden.
In Teilschritt S2a erfolgt die Verrechnung von Sensordaten SD1, SD2 des Kraftfahrzeugs, die von dem Sensor 41 des Kraftfahrzeugs zur Laufzeit bereitgestellt werden. Die Sensor daten SD1 können beispielsweise mit einer in dem Kraftfahrzeug vorhandenen Kamera erfasste Bilder sein. Die Sensordaten SD2 sind beispielsweise Geschwindigkeitsinformati onen, Informationen eines Helligkeitssensors usw.
In Teilschritt S2b werden Umgebungsdaten UMD, z.B. von einer Navigationskarte des Kraftfahrzeugs, Audio-Informationen AI sowie Nutzerdaten ND verarbeitet. Diese als Ge samtheit betrachteten Eingangsdaten der Teilschritte S2a, S2b werden im Teilschritt S2c zu der Laufzeit-berechneten Inszenierung LZI verarbeitet. Hierzu wird aus den Laufzeit veränderlichen Eingangsdaten eine Zuordnungsvorschrift bestimmt, aus der für ein jewei liges Innenraum-Lichtmodul 20-24 die zugeordnete Steuerinformation hervorgeht.
Hierzu können die Eingangsdaten auf eine Informationsmatrix mit einer vorgegebenen Anzahl an Pixeln, die der Vielzahl an Innenraum-Lichtmodulen 20-24 entspricht (hier: fünf) zugeordnet werden. Die einzelnen Pixel werden hinsichtlich ihrer Farbe und Helligkeit analysiert. Die Farbe kann über RGB, HSV oder andere Farbmodelle beschrieben wer den. Farben können z.B. als gleich gelten, wenn ihre Parameter um weniger als eine vor gegebene Schranke, z.B. +- 10%, voneinander abweichen. Jedem der Pixel wird dann eine Hauptfarbe zugeordnet. Dies kann die Farbe mit der höchsten Gewichtung innerhalb des Pixels sein. Die Farben werden nach Sättigung, Helligkeit und Häufigkeit gewichtet. Hohe Sättigung, Helligkeit und Häufigkeit werden z.B. höher gewichtet als eine niedrigere Sättigung, Helligkeit und geringere Häufigkeit. Im Ergebnis kann dadurch für jedes Pixel der Informationsmatrix eine Information zur Farbe und Helligkeit bestimmt werden. Hie raus resultierten ein Farbprofil und ein Helligkeitsprofil der Informationsmatrix. Diese sind beispielhaft für eine 2x4-Matrix unterhalb des Teilschritts S2c visuell in Graustufen darge stellt. Das Farbprofil und das Helligkeitsprofil können als Steuerinformation in einem je weiligen Steuerbefehl für die Innenraum-Lichtmodule 20-24 an diese bzw. deren Periphe- rie-Lichtsteuergeräte 10-14 übertragen werden.
Die Steuerbefehle mit der darin enthaltenen Steuerinformation sind Ergebnis der Laufzeit berechneten Lichtinszenierung LZI. Wie oben beschrieben, erfolgt in den hier beschriebe nen Ausführungsbeispielen eine lediglich optionale Überlagerung mit den vordefinierten Lichtinszenierungen VLI zu einer überlagerten Lichtinszenierung OLI, die dann die ent sprechend angepassten Steuerbefehle und Steuerinformationen umfasst.
Alternativ könnte dem Nutzer des Kraftfahrzeugs beispielsweise über ein Nutzermenü die Auswahl ermöglicht sein, ob er die Nutzung der vordefinierten Lichtinszenierungen VLI o- der der Laufzeit-berechneten Lichtinszenierung LZI bevorzugt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem im Teilschritt S1b Audio-Informationen AI, z.B. Musik, als Eingangsdaten verarbeitet werden. Die Audio-Information AI kann bei der Verrechnung in Schritt S2, bei der im Teilschritt S2b lediglich die Audio-Informationen AI verarbeitet werden, im Hinblick auf Frequenz und/oder Lautstärke und/oder Rhythmus ausgewertet werden. Unter Audio-Informationen AI sind dabei nicht nur Tonquellen des Kraftfahrzeugs oder eines Nutzerendgeräts zu verstehen. Ebenso können durch ein Mik rofon des Fahrzeugs erfasste Tonsignale Audio-Informationen im Sinne der Erfindung darstellen. Zur Erzeugung der Informationsmatrix erfolgt eine Zuordnung von Frequenzen auf Farbwerte und Lautstärkepegel auf Helligkeitswerte. Beispielsweise kann über eine Frequenzanalyse eine Analyse der Audio-Informationen nach groben Frequenzbereichen und zugehöriger Amplitude erfolgen. Beispielsweise kann hierzu eine Fourier-Transforma tion eingesetzt werden.
Insbesondere kann das Spektrum in Frequenzbereiche unterteilt werden, wobei die Amplitude in jeweilige Frequenzbereiche gemittelt wird. Zweckmäßigerweise werden die Amplituden der Frequenzbereiche dann auf einen höchsten Wert normiert. Frequenzbe reichen, deren Amplitude einen Schwellenwert nicht überschreitet, wird der Amplituden wert „0“ zugewiesen. Aus diesen Frequenzbereichen kann dann eine Anzahl an hervorge hobenen Frequenzbereichen herausgefiltert und in einem Amplituden-Frequenzprofil wei terverarbeitet werden. Frequenzbereiche aus dem gleichen Frequenzprofil können auf die gleiche Anzahl an Farben eines Farbdesigns gemappt werden. Amplituden können auf die Helligkeit gemappt werden, wobei beispielsweise „1“ der aktuellen Helligkeit und „0“ „In- nenraum-Lichtmodul ausgeschaltet“ entspricht. Hieraus ergibt sich dann ein Helligkeits-
profil. Tiefere Frequenzbereiche können beispielsweise auf solchen Innenraum-Lichtmo- dulen ausgegeben werden, die im Fahrzeug in einer unteren Höhenebene (z.B. Fußraum) gelegen sind. Mittlere Frequenzbereiche können beispielsweise auf Innenraum-Lichtmo- dulen ausgegeben werden, die in einer mittleren Höhenebene (z.B. Instrumententafel, In nenseite der Türen, usw.) liegen. Hohe Frequenzbereiche können dann auf Innenraum- Lichtmodulen, die im Fahrzeug in einer oberen Höhenebene (z.B. im Dach oder am Dach holm) gelegen sind, ausgegeben werden.
Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der aus den zur Verfügung stehenden Laufzeit-veränderli chen Eingangsdaten Displaydaten DD und Nutzerdaten ND im Schritt S2b zu der Lauf zeit-berechneten Inszenierung LZI im Teilschritt S2c verarbeitet werden. Hierdurch kann beispielsweise die Ansteuerung der Innenraum-Lichtmodule in Abhängigkeit von vom Nut zer gewählten Bildschirmhintergründen oder Cover Arts eines Songtitels, der auf einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs dargestellt wird, erfolgen.
Fig. 5 zeigt eine Variante, bei der als Laufzeit-veränderliche Eingangsdaten Sensordaten SD im Teilschritt S2a und Audio-Informationen AI und Nutzerdaten SD im Teilschritt S2d verarbeitet werden. Hierdurch kann ein „Karaoke-Modus“ bereitgestellt werden, der einem Kunden die Möglichkeit bietet, den eigenen Gesang visuell über ambiente Lichtfunktionen der Innenraum-Lichtmodule 20-24 wiederzugeben. Als Eingangsdaten werden Musikda ten aus einer Tonquelle des Kraftfahrzeugs oder einer eigenen Tonquelle des Nutzers so wie von Innenraummikrofonen des Kraftfahrzeugs aufgenommene Audio-Informationen verarbeitet.
Die Laufzeit-berechnete Inszenierung LZI kann beispielsweise derart sein, dass Audio-In formationen AI der Musik und Audio-Informationen AI der Mikrofonaufnahme über unter schiedliche Innenraum-Lichtmodule oder unterschiedliche Ebenen wiedergegeben wer den. Eine beispielhafte Darstellung kann durch Pegel-, Frequenz- und Rhythmus-Informa tionen der von der Audioquelle 43 und den Innenraummikrofonen (die einen Sensor 41 darstellen) aufgenommenen Audio-Informationen (die hier Sensordaten SD darstellen) er zeugt werden.
Ebenso können als Laufzeit-veränderliche Eingangsdaten Informationen über die Betäti gung von Bedienelementen (Gesten, Touch-Steuerungen, Sprachbefehlen) Funktionsar ten (Audio, Klima, Licht, Sitz) und dergleichen verarbeitet werden. Bei der Bedienung ei ner Klimafunktion kann beispielsweise eine visuelle Rückmeldung bezüglich der ge wünschten Bedienung (z.B. blaue Lichtinszenierung für kältere Vorgabetemperatur und rote Lichtinszenierung für gewählte höhere Vorgabetemperatur) oder des gewünschten Befehls gegeben werden.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
5 Zentral- Lichtsteuergerät
10 Peripherie- Lichtsteuergerät
11 Peripherie- Lichtsteuergerät
12 Peripherie- Lichtsteuergerät
13 Peripherie- Lichtsteuergerät
14 Peripherie- Lichtsteuergerät
20 Innenraum-Lichtmodul
21 Innenraum-Lichtmodul
22 Innenraum-Lichtmodul
23 Innenraum-Lichtmodul
24 Innenraum-Lichtmodul
30 Datenbus
41 Sensor (zur Bereitstellung von Sensordaten des Kraftfahrzeugs als Eingangsda ten)
42 Sensor (zur Bereitstellung von Umgebungsdaten als Eingangsdaten)
43 Audio-Quelle (zur Bereitstellung von Audio-Information als Eingangsdaten)
SC Sensordaten
Umgebungsdaten
AI Audio-Information