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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Programm-Element.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Computerlesbares Speichermedium.
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Als Fahrzeugbeleuchtung bezeichnet man die Beleuchtung von Fahrzeugen, die notwendig ist, um bei Dämmerung, Dunkelheit oder bei schlechten Witterungsverhältnissen auf Straßen gesehen zu werden und selbst genug zu sehen.
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Bei herkömmlichen Fahrzeugen ist es für andere Verkehrsteilnehmer oft schwierig einzuschätzen, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Fahrzeug bewegt. Dies gilt insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen, insbesondere bei Dämmerung oder nachts. Dieser Umstand birgt eine Gefahr von Unfällen im Straßenverkehr.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugsystem bereitzustellen, das Verkehrsteilnehmern eine höhere Verkehrssicherheit gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Datenschnittstelle, an der Daten bereitstellbar sind, die indikativ für eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs sind, und eine Steuereinheit aufweist, die zum Ansteuern einer Lichtquelle des Fahrzeugs eingerichtet ist derart, dass die Lichtquelle Licht mit einer basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs variablen bzw. variierend eingestellten Farbtemperatur erzeugt.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug (beispielsweise ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug oder ein Motorrad) mit einer Vorrichtung mit den oben genannten Merkmalen bereitgestellt. Das Fahrzeug kann aber auch ein Luftfahrzeug wie zum Beispiel ein Flugzeug oder ein Wasserfahrzeug wie zum Beispiel ein Schiff sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs geschaffen, wobei bei dem Verfahren Daten ermittelt werden, die indikativ für eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs sind, und eine Lichtquelle des Fahrzeugs derart angesteuert wird, dass die Lichtquelle Licht mit einer basierend auf der aktuellen (das heißt ermittelten) Geschwindigkeit des Fahrzeugs variablen Farbtemperatur erzeugt.
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In einem computerlesbaren Speichermedium gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Programm zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs gespeichert, welches Programm zum Durchführen oder Steuern des Verfahrens mit den oben beschriebenen Merkmalen eingerichtet ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird.
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Ein Programm-Element (Computerprogramm-Element) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die oben beschriebenen Verfahrensschritte auf (bzw. steuert diese oder führt diese durch), wenn es ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sowohl mittels eines Computerprogramms, das heißt einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, das heißt in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
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Unter dem Begriff „Farbtemperatur” oder „Lichttemperatur” wird insbesondere ein Maß für den Farbeindruck einer Lichtquelle verstanden. Die Temperatur eines planckschen Strahlers gehört zu einer bestimmten Lichtfarbe dieser Strahlungsquelle. Im Einzelnen ist es die Temperaturangabe, die bei gleicher Helligkeit und unter festgelegten Beobachtungsbedingungen der zu beschreibenden Farbe am ähnlichsten ist. Das Spektrum verschiebt sich von den langen Wellenlängen (rot) zu den kurzen Wellenlängen (blau) mit steigender Farbtemperatur. Bläuliches Licht hat somit eine höhere, rötliches Licht eine niedrigere Farbtemperatur. Die Farbtemperatur ist die Temperatur, die ein schwarzer Körper haben müsste, damit dessen Licht denselben Farbeindruck erwecken würde wie die tatsächliche Lichtquelle. Die Farbtemperatur oder Farbtemperatur ist eine in Grad Kelvin ausgedrückte Maßeinheit zur Bestimmung der Farbe des Lichtes. Kunstlicht/Glühlicht entspricht zum Beispiel ca. 3200 Kelvin. Eine Xenonlampe kann zum Beispiel eine Farbtemperatur zwischen 4500 K und 5000 K haben, wohingegen eine Halogenlampe eine Farbtemperatur von ca. 3000 K haben kann. Dem Fachmann sind Verfahren und Sensoren zur Bestimmung der Farbtemperatur bekannt. Die Farbtemperatur einer Lichtquelle kann zum Beispiel ermittelt werden, indem die Anteile der Urfarben Rot, Grün und Blau im Spektrum der Lichtquelle gemessen werden. Dadurch kann die Lage des zu messenden Lichts zum planckschen Kurvenzug und die Farbtemperatur bestimmt werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei einer Fahrzeugbeleuchtung die Farbtemperatur zeitlich verändert, und jeweils an die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepasst. Diese Maßnahme dient der Verkehrssicherheit und beruht auf der Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, dass viele menschliche Verkehrsteilnehmer Fahrzeuge mit eher kälterer Beleuchtung subjektiv als schneller wahrnehmen als Fahrzeuge mit wärmerer Beleuchtung. Diese subjektive Einschätzung mag daran liegen, dass Verkehrsteilnehmer bei eher älteren, eher langsameren Fahrzeugen, die häufig warme Halogenbeleuchtung haben, im Schnitt an geringere Geschwindigkeiten gewöhnt sind als bei eher neueren, eher schnelleren Fahrzeugen, die häufig kältere Xenonbeleuchtung haben. Wird somit bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit eine eher kältere Beleuchtung des Fahrzeugs eingeregelt als bei niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit, so erscheint ein schnelleres Fahrzeug einem menschlichen Verkehrsteilnehmer subjektiv auch schneller als ein langsameres Fahrzeug. Somit kann die subjektive Wahrnehmung menschlicher Verkehrsteilnehmer vorteilhaft beeinflusst werden, um die Einschätzbarkeit der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs für solche menschlichen Verkehrsteilnehmer zu verbessern.
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Im Weiteren werden weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung beschrieben. Diese gelten auch für das Fahrzeug, für das Verfahren, für das Programmelement und für das computerlesbare Speichermedium.
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Unter der Steuereinheit kann im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere ein Prozessor verstanden werden. Es ist aber auch möglich, dass die Steuereinheit gemeinsam mit einer oder mehreren anderen Einheiten in einem gemeinsamen Prozessor realisiert ist, zum Beispiel in einem Mikroprozessor oder einer CPU (Central Processing Unit).
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinheit eingerichtet sein, als die genannte Lichtquelle oder Beleuchtungseinrichtung mindestens einen Schweinwerfer, mindestens ein Rücklicht, mindestens einen Nebelscheinwerfer, mindestens eine Nebelschlussleuchte, mindestens ein Tagfahrlicht und/oder mindestens einen Blinker des Fahrzeugs anzusteuern. Mit anderen Worten kann die Farbtemperatur einer oder mehrerer dieser oder anderer Komponenten der Fahrzeugbeleuchtung geschwindigkeitsabhängig eingestellt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle Licht mit einer umso höheren Farbtemperatur erzeugt, je höher die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Die Steuereinheit kann ferner zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle Licht mit einer umso niedrigeren Farbtemperatur erzeugt, je niedriger die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Diese Ausgestaltung trägt der Erkenntnis der vorliegenden Erfindung Rechnung, dass menschliche Verkehrsteilnehmer Fahrzeuge mit kälterer Beleuchtung als schneller wahrnehmen als Fahrzeuge mit wärmerer Beleuchtung. Die Funktion der Zunahme der Farbtemperatur mit zunehmender Geschwindigkeit kann auf physiologische Umstände eingestellt werden. Insbesondere kann diese Funktion mit Daten aus einer Datenbank, zum Beispiel einer Nachschlagetabelle, gesteuert werden, die aus einer experimentellen Untersuchung der subjektiven Korrelation zwischen empfundener Geschwindigkeit und Farbtemperatur einer Fahrzeugbeleuchtung resultiert. Alternativ kann zum Beispiel ein linearer oder ein parabolischer Zusammenhang zwischen gemessener Fahrzeuggeschwindigkeit und eingestellter Farbtemperatur der Fahrzeugbeleuchtung verwendet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle Licht mit geschwindigkeitsabhängig variierender Farbtemperatur, aber konstanter Strahlungsstärke (insbesondere Lichtintensität) bzw. Helligkeit, insbesondere mit konstantem LUX-Wert, erzeugt. Unter dem Begriff „Strahlungsstärke” (auch Strahlstärke oder Strahlungsintensität) einer Lichtquelle wird insbesondere der Anteil der gesamten Strahlungsleistung verstanden, der von einer Lichtquelle in einer gegebenen Raumrichtung in ein bestimmtes Raumwinkelelement emittiert wird, geteilt durch dieses Raumwinkelelement. Sie wird vorzugsweise in ausreichend großer Entfernung von der Lichtquelle gemessen und ist das Produkt aus Gesamtstrahlungsleistung und Richtungsverteilungsfunktion der Lichtquelle. Die photometrische Entsprechung der Strahlungsintensität, das heißt wenn die spektrale Leistungsverteilung mit der genormten Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges gewichtet wird, ist die Lichtstärke. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Lichtstärke bei der Lichtquelle konstant gehalten werden. Durch derartige Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass unabhängig von der jeweiligen Farbtemperatur die gesamte Beleuchtungsstärke konstant gehalten wird. Dies ermöglicht es einem Fahrer des Kraftfahrzeugs, die eigene Fahrzeugbeleuchtungsintensität unabhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit konstant beizubehalten, womit eine gleichmäßige Beleuchtung sichergestellt werden kann. Ferner kann eine im Wesentlichen konstant bleibende Lichtintensität bei einem Verkehrsteilnehmer, der das beleuchtete Fahrzeug betrachtet, einen Irrtum in der Einschätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit vermeiden, der darauf beruht, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Farbtemperaturänderung auch die Intensität verändern würde.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung die Lichtquelle aufweisen. Die Lichtquelle kann eine oder mehrere Leuchtdioden aufweisen oder daraus bestehen. Unter einer Leuchtdiode (auch Lumineszenzdiode, LED oder lichtemittierende Diode) kann ein elektronisches Halbleiterbauelement verstanden werden. Fließt durch die Leuchtdiode ein steuerbarer elektrischer Strom in Durchlassrichtung, so strahlt die Leuchtdiode Licht mit einer von dem Halbleitermaterial und der Dotierung abhängigen Wellenlänge ab. Leuchtdioden sind günstige Lichtquellen mit einer hohen Lichtstärke, die in Kombination und durch Einstellung der Stromstärke, etc. einer Regelung ihrer Farbtemperatur gut zugänglich sind, womit sie sich besonders für Lichtquellen erfindungsgemäßer Ausführungsformen eignen. Allerdings kann bei anderen Ausführungsbeispielen die Lichtquelle auch anderen Typs sein, zum Beispiel mindestens eine Halogenlampe und/oder mindestens eine Xenonlampe aufweisen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Lichtquelle aufweisen, die eine erste Lampe, die von der Steuereinheit zum Erzeugen von Licht konstanter erster Farbtemperatur ansteuerbar ist, und eine zweite Lampe aufweisen, die von der Steuereinheit zum Erzeugen von Licht konstanter zweiter Farbtemperatur (die von der ersten Farbtemperatur unterschiedlich sein kann) ansteuerbar ist. Die Steuereinheit kann zum Ansteuern der Lichtquelle derart eingerichtet sein, dass das Licht der ersten Lampe mit dem Licht der zweiten Lampe gemäß einem vorgebbaren (das heißt einstellbaren und somit geschwindigkeitsabhängig veränderbaren) Intensitätsverhältnis gemischt wird. „Konstant” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich die jeweilige Farbtemperatur einer der Lampen mit sich verändernder Geschwindigkeit nicht ändert. Die Änderung erfolgt vielmehr durch eine Änderung der Einzelintensitäten der beiden Lampen. Durch den Einsatz zweier Lampen, deren Einzelbeiträge miteinander zum Einstellen der effektiven Lichttemperatur gemischt werden, ist mit einfachen Mitteln eine einfache Ansteuerbarkeit ermöglicht. Die beiden Lampen können unterschiedliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche emittieren und/oder können zum Emittieren unterschiedlicher Intensitäten angesteuert werden, so dass eine jeweils gewünschte Farbtemperatur mit einfachen Mitteln zusammengemischt werden kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die erste Lampe eine Weißlichtlampe und die zweite Lampe eine Farblichtlampe zum Erzeugen von Farblicht einer ersten Wellenlänge (oder eines ersten Wellenlängenbereichs, der schmaler als der Wellenlängenbereich der Weißlichtlampe sein kann) sein. Zum Beispiel kann die Weißlichtlampe eine Leuchtdiode aufweisen, deren emittiertes. (zum Beispiel im Wesentlichen monochromatisches) Farblicht mittels eines Leuchtstoffs in Weißlicht umgesetzt wird. Es ist möglich, nur mit diesen beiden Lampen (alternativ mit mindestens einer zusätzlichen Lampe) eine geschwindigkeitsabhängige Farbtemperatursteuerung zu realisieren. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Weißlichtlampe drei Leuchtdioden (zum Beispiel rot, grün und blau) aufweisen, deren emittiertes Farblicht zu Weißlicht gemischt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die relative Intensität zwischen der Weißlichtlampe und der Farblichtlampe so eingestellt werden, dass geschwindigkeitsabhängig unterschiedliche Farbtemperaturen der Beleuchtung erreichbar sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine dritte Lampe aufweisen, die von der Steuereinheit zum Erzeugen von Licht konstanter dritter Farbtemperatur (die von der ersten und der zweiten Farbtemperatur unterschiedlich sein kann) ansteuerbar ist, wobei die dritte Lampe eine Farblichtlampe zum Erzeugen von Farblicht einer zweiten Wellenlänge (oder eines zweiten Wellenlängenbereichs, der schmaler als der Wellenlängenbereich der Weißlichtlampe sein kann, wobei die zweite Wellenlänge von der ersten Wellenlänge unterschiedlich sein kann) ist. Die Steuereinheit kann zum Ansteuern der Lichtquelle derart eingerichtet sein, dass das Licht der ersten Lampe mit dem Licht der zweiten Lampe und dem Licht der dritten Lampe gemäß einem vorgebbaren Intensitätsverhältnis gemischt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, zwei unterschiedliche Farblichtquellen unterschiedlicher Emissionswellenlängen miteinander zu kombinieren. Zum Beispiel kann eine Weißlichtlampe mit einer blauen Lampe und einer roten Lampe kombiniert werden, wobei durch die Relativbeimischungen von rotem und blauem Licht die Farbtemperatur eingestellt werden kann.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die erste Lampe eine Farblichtlampe zum Erzeugen von (zum Beispiel monochromatischem oder schmalbandigem) Farblicht einer ersten Wellenlänge und die zweite Lampe eine Farblichtlampe zum Erzeugen von (zum Beispiel monochromatischem oder schmalbandigem) Farblicht einer zweiten Wellenlänge (die von der ersten Wellenlänge unterschiedlich sein kann) sein. Wiederum zurückkommend auf das Ausführungsbeispiel mit nur zwei Lampen können somit beide Lampen Farblichtlampen sein, zum Beispiel eine gelbe Leuchtdiode und eine blaue Leuchtdiode. Deren Zusammenmischung kann mit sehr wenigen Lampen und daher sehr kompakt das Erzeugen einer Farbbeleuchtung mit unterschiedlichen Farbtemperaturen ermöglichen.
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Nochmals bezugnehmend auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine dritte Lampe aufweisen, die von der Steuereinheit zum Erzeugen von Licht konstanter dritter Farbtemperatur (die von der ersten und der zweiten Farbtemperatur unterschiedlich sein kann) ansteuerbar ist, wobei die dritte Lampe eine Farblichtlampe zum Erzeugen von (zum Beispiel monochromatischem oder schmalbandigem) Farblicht einer dritten Wellenlänge ist. Die Steuereinheit kann zum Ansteuern der Lichtquelle derart eingerichtet sein, dass das Licht der ersten Lampe mit dem Licht der zweiten Lampe und dem Licht der dritten Lampe gemäß einem vorgebbaren Intensitätsverhältnis gemischt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können drei monochromatische Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlängen miteinander kombiniert werden, so dass zum Beispiel gemäß dem RGB-Prinzip unterschiedliche Farbtemperaturen zusammengemischt werden können, und zwar erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Die unterschiedlichen Lampen können von der Steuereinheit mit separaten Steuersignalen (zum Beispiel Versorgungsstrom im Falle einer Leuchtdiode) ansteuerbar sein. Dadurch kann der Intensitätsbeitrag jeder einzelnen Lampe individuell eingestellt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ferner eine Geschwindigkeitsdatenerfasseinrichtung aufweisen, die zum Erfassen von Daten, die indikativ für die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs sind, und zum Bereitstellen der Daten an die Datenschnittstelle eingerichtet sein. Eine solche Geschwindigkeitsdatenerfasseinrichtung kann zum Beispiel ein Tachometer sein, der für andere Anwendungen in einem Fahrzeug ohnehin die aktuelle Geschwindigkeit ermittelt. Alternativ kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch mittels eines Navigationssystems ermittelt und der Steuereinheit zugeführt werden. Somit kann diese ermittelte Geschwindigkeit bei der Erfindung mitverwendet werden, um die Farbtemperatur der Lichtquelle geschwindigkeitsabhängig einzustellen. Alternativ kann für die Vorrichtung eine separate Geschwindigkeitsdatenerfasseinrichtung vorgesehen sein.
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Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
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1 zeigt ein System zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 bis 7 zeigen Vorrichtungen zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
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Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Die Farbtemperatur von Scheinwerfern und anderen Beleuchtungskomponenten eines Fahrzeugs ist herkömmlich über den gesamten Geschwindigkeitsbereich konstant und durch das Leuchtmittel vorgesehen. Dies führt unter anderem auch dazu, dass die Geschwindigkeit des nachfolgenden Verkehrs von Verkehrsteilnehmern falsch eingeschätzt wird (Fahrzeuge mit kaltem Xenonlicht erscheinen schneller als Fahrzeuge mit warmem Halogenlicht). Eine Abschätzung der Geschwindigkeit vorausfahrender Fahrzeuge anhand der Rücklichter ist ebenfalls schwierig.
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Bei einer Beleuchtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung soll sich die Farbtemperatur mit Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöhen, das heißt kälter werden bzw. blauverschoben werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten (zum Beispiel in Wohngebieten) wird die Farbtemperatur der Scheinwerfer auf eine niedrigere Temperatur (zum Beispiel etwas wärmer als normales H4-Licht) geregelt (das heißt warmer werden bzw. rotverschoben werden), mit steigender Geschwindigkeit wird die Farbtemperatur dann entsprechend kälter eingestellt. Die Strahlungsstärke des Lichts (LUX-Wert) sollte bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht deutlich geringer ausfallen und bleibt vorzugsweise über den gesamten Geschwindigkeitsbereich konstant oder zumindest im Wesentlichen konstant.
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Hierdurch ist es einem Fahrer eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder einem Fußgänger möglich, die Geschwindigkeit des nachfolgenden Verkehrs besser einzuschätzen. Das Fahrzeug mit einer Beleuchtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert also einen Beitrag zur Verkehrssicherheit.
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Bei einem Einsatz im Bereich von Fahrzeugrückleuchten kann eine Farbänderung von dunkelrot bei zum Beispiel langsamen Geschwindigkeiten zu hellrot/dunkelorange bei hohen Geschwindigkeiten oder umgekehrt ebenfalls zu einer Erhöhung der Verkehrssicherheit führen.
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Als Beleuchtungsquellen eines Fahrzeugs können LED-Lampen eingesetzt werden. Weißes LED-Licht kann auf verschiedene Arten erzeugt werden:
Eine kostengünstige Variante ist es, eine blaue (oder ultraviolette, UV) Leuchtdiode mit photolumineszierendem Material (Fluoreszenzfarbstoff oder Leuchtstoffe wie Sulfide (Zinksulfid, Zink-Cadmium-Sulfid, Zinksulfid-Selenid) und Silikaten (Zinksilikat wie zum Beispiel Willemit, Zinkberylliumsilikat) oder Zinkoxiden) zu kombinieren. Dies ermöglicht es, kurzwelliges, höherenergetisches Licht (blaues Licht bzw. Ultraviolettstrahlung) in langwelliges, niedrigerenergetischeres Licht umzuwandeln. Die Wahl der Leuchtstoffe kann variieren. Zum Beispiel wird eine UV-LED mit mehreren verschiedenen Leuchtstoffen (rot, grün und blau) oder eine blaue LED mit nur einem einzigen Leuchtstoff (gelb, zum Beispiel Cer-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) kombiniert.
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Eine alternative Variante ist es, Leuchtdioden verschiedener Farben (zum Beispiel eine blaue und eine gelbe Leuchtdiode; oder eine rote, eine grüne und eine blaue Leuchtdiode) so zu kombinieren, dass sich ihr Licht gut mischt und damit als weiß erscheint. Zur besseren Lichtmischung können zusätzliche optische Komponenten hinzugefügt werden. Es ist vorteilhaft, die LEDs räumlich nahe beieinander zu platzieren. Aus praktischen Gründen werden die verschiedenfarbigen LED-Chips oft in einem Bauteil integriert.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine weißes Licht emittierende LED mit einer Warmlicht-LED (rot/gelb/orange) oder einer Kaltlicht-LED (blau) zu ergänzen. Vorteilhaft ist es hier, die LEDs in einem Bauteil anzuordnen, um die gewünschte Farbtemperatur zu erzielen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die einzelnen LEDs je nach Fahrgeschwindigkeit anzusteuern und über den Anteil an RGB (oder GB) die Farbtemperatur einzustellen. Ebenfalls möglich ist es, eine weitere Warmlicht-LED oder Kaltlicht-LED in das Bauteil zu integrieren, um die gesamte Strahlungsstärke, insbesondere den LUX-Wert, konstant zu halten.
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Beim Einsatz in Rückleuchten ist eine ähnliche Vorgehensweise möglich (zum Beispiel mit einer roten Streuscheibe, oder mit LEDs in Rot und Gelbtönen).
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, zusätzlich zu einem Halogen-Scheinwerfer blaue LED-Leuchten zu installieren, die das warme Halogenlicht bei hohen Geschwindigkeiten kälter machen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, zusätzlich zu einem Xenon Scheinwerfer warme LEDs (gelb, orange, rot) einzusetzen um das Licht bei niedrigen Geschwindigkeiten wärmer zu machen.
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1 zeigt ein Fahrzeug 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In 1 ist schematisch ein Fahrzeugchassis 120 gezeigt, an dem vier Reifen 122 montiert sind. Das Fahrzeug bewegt sich mit einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit 124 entlang einer nicht gezeigten Fahrbahn. Das Fahrzeug 100 ist zum Steuern von dessen Beleuchtung mit einem Regelungssystem ausgestattet, das im Weiteren näher beschrieben wird.
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Ein Tachometer als Geschwindigkeitserfasseinheit 124 ermittelt die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, zum Beispiel basierend auf einer Drehzahlmessung der Antriebswelle (nicht gezeigt). Alternativ kann die Geschwindigkeit auch anders ermittelt werden, zum Beispiel mittels eines GPS-Systems. Die Geschwindigkeitserfasseinheit 124 übermittelt die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 an eine Datenschnittstelle 102 einer Steuereinheit 104. Somit sind an der Datenschnittstelle 102 Daten bereitgestellt, die indikativ für eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 sind. Die Steuereinheit 104 ist zum Ansteuern von Lampen einer Lichtquelle 106 des Fahrzeugs 100, die nachfolgend näher beschrieben werden, eingerichtet, wobei die Ansteuerung derart erfolgt, dass die Lichtquelle 106 Licht mit einer umso höheren Farbtemperatur erzeugt, je höher die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Umgekehrt erzeugt die Lichtquelle Licht mit einer umso niedrigeren Farbtemperatur, je niedriger die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ist. Gleichzeitig steuert die Steuereinheit 104 die Lichtquellen 106 derart an, dass die Intensität des emittierten Lichts konstant bleibt.
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Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden von der Steuereinheit 104 zwei Scheinwerfer in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs 100 sowie zwei Rücklichter in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs 100 als Lichtquelle 106 angesteuert. Obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, ist alternativ oder ergänzend auch eine Ansteuerung anderer Fahrzeugbeleuchtungskomponenten, zum Beispiel von Nebelscheinwerfern, Nebelschlussleuchten bzw. Blinkern mit einer geschwindigkeitsabhängigen Farbtemperatur möglich.
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Ferner ist in 1 eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 108 gezeigt, die auch als Benutzerschnittstelle bezeichnet werden kann. Diese ermöglicht es einem Fahrer (oder einem anderen Benutzer wie zum Beispiel einem Beifahrer), die geschwindigkeitsabhängige Farbtemperatureinstellung wahlweise ein- oder auszuschalten, Betriebsparameter benutzerdefiniert einzustellen, etc. Somit ist die Eingabe-/Ausgabeeinheit 114, die Knöpfe, ein Touchpad, eine Tastatur, etc. aufweisen kann, bidirektional kommunizierfähig mit der Steuereinheit 104 gekoppelt.
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2 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Steuern der Beleuchtung eines Fahrzeugs 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß 2 ist eine erste Lampe 202 und eine zweite Lampe 204 vorgesehen. Die erste Lampe 202 ist gebildet aus einer blauen LED, die unter Verwendung von Fluoreszenzfarbstoff/Leuchtstoff (angedeutet in 2 durch Bezugszeichen 206) das blaue Licht der blauen LED in weißes Licht umwandelt. Dieses weiße Licht wird mit Licht einer roten (oder blauen) LED als zweite Lampe 204 gemischt, so dass weißes Licht mit verschiedenen Lichttemperaturen oder Farbtemperaturen erhalten werden kann. Weitere Lampen sind gemäß 2 nicht vorgesehen.
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Bei einer in 3 gezeigten Vorrichtung 300 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Lampe 202 wie in 2 ausgestaltet, und die zweite Lampe 204 als rote Leuchtdiode ausgestaltet. Ferner ist eine dritte Lampe 302 vorgesehen, die eine zusätzliche blaue Leuchtdiode ist. Mittels Einstellens der relativen Beiträge (insbesondere Intensitäten) der drei Lampen 202, 204 und 302 kann somit Licht mit verschiedenen Lichttemperaturen eingestellt werden, je nach aktueller Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Bei einer Vorrichtung 400 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung, vgl. 4, sind drei monochromatische (rot, grün, blau) Leuchtdioden 402, 404, 406 als Lampen einer gemeinsamen Lichtquelle 106 vorgesehen. Die Steuereinheit 104 kann nun jede einzelne der Leuchtdioden 402, 404, 406 derart ansteuern, dass die Lichtmischung weißes Licht mit einstellbarer Lichttemperatur, je nach vorliegender Geschwindigkeit, darstellt.
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Eine Vorrichtung 500 gemäß 5 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß 4 dadurch, dass eine zusätzliche rote LED als vierte Lampe 502 und/oder eine zusätzliche blaue (alternativ weiße) LED als fünfte Lichtquelle 504 vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise kann mit hoher Präzision Licht mit verschiedenen Lichttemperaturen zusammengemischt werden.
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6 zeigt eine Vorrichtung 600 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der durch Kombination einer gelben Leuchtdiode als erster Lampe 602 und einer blauen Leuchtdiode als zweiter Lampe 604 weißes Licht mit verschiedenen Lichttemperaturen zusammengestellt werden kann. Somit ist gemäß 6 eine besonders kompakte Realisierung möglich.
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Eine Vorrichtung 700 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung, vgl. 7, unterscheidet sich von der Vorrichtung 600 gemäß 6 dadurch, dass zusätzlich eine rote (oder blaue) Leuchtdiode als dritte Lampe 606 vorgesehen ist, mit der das weiße Licht der ersten und zweiten Lampe 602, 604 auf verschiedene Lichttemperaturen gebracht werden kann.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.