DE19853378C2 - Verfahren zur Sichtbarmachung von Bedienelementen in einem Kraftfahrzeug bei Dunkelheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sichtbarmachung von Bedienelementen in einem Kraftfahrzeug bei Dunkelheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 42 32 972 A1 bekannt. Dort ist beschrieben, dass mittels eines Näherungssensors erkannt werden kann, ob sich eine Hand in der Nähe eines Bedienelementes befindet. Wenn dies der Fall ist, kann über einen steuerbaren Schalter das Bedienelement sowie weitere Bedienelemente in dessen Umgebung beleuchtet werden. Weiterhin ist dort ausgeführt, dass eine optoelektronische Sender-/Empfängereinheit vorgesehen sein kann, die beispielsweise als Lichtschranke oder als Reflexlichtschranke arbeitet. Die Helligkeit der Beleuchtung wird also zumindest bereichsweise abhängig davon variiert, daß erkannt wird, ob sich ein Körper oder Körperteil bzw. Gegenstand in der Nähe eines Bedienelementes befindet. Die Erkennung eines Körpers oder Körperteils bzw. Gegenstandes kann erfolgen, indem mittels wenigstens eines optoelektronischen Senders Strahlen ausgesandt werden und indem durch den Körper oder Körperteil bzw. einen Gegenstand eine Abschattung wenigstens eines Empfängers erfolgt, so daß durch eine Auswertung des wenigstens einen Empfängers erkannt werden kann, ob sich ein Körper oder Körperteil bzw. ein Gegenstand in der Nähe eines Bedienelementes befindet.

Weiterhin ist es in Kraftfahrzeugen üblich, die Instrumentenbeleuchtung variierbar zu machen, indem das Kombiinstrument, in dem fahrzeugbezogene Werte dargestellt werden wie beispielsweise die Drehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Kühlwassertemperatur, der Ölstand und/oder der Öldruck sowie der Füllstand des Tanks, beleuchtbar ist. Üblicherweise ist die Beleuchtung manuell dimmbar, so dass die Helligkeit dieser Beleuchtung manuell angepaßt werden kann. Durch diese Einstellbarkeit der Helligkeit sollen einerseits die Anzeigen hinreichend gut erkennbar sein. Andererseits soll die Helligkeit so weit abgeregelt werden können, dass die Beleuchtung insbesondere bei dunkler Nacht nicht als blendend und daher störend empfunden wird. Ebenso ist üblicherweise die Mittelkonsole beleuchtbar mit den dort angeordneten Bedienungselementen, Cassettenfächern u. ä. Die Helligkeit dieser Beleuchtung wird üblicherweise gemeinsam mit der Beleuchtung des Kombiinstrumentes manuell eingestellt. Als der Anmelderin bekanntes Beispiel sei in diesem Zusammenhang auf die Fahrzeuge der 190er-Baureihe mit der internen Bezeichnung W 201 verwiesen, die bis 1992 hergestellt wurden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Beleuchtung im Fahrzeuginnenraum zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Strahlen im UV-Bereich liegen und weiterhin zumindest einzelne Bedienelemente mit einer Beschichtung versehen sind, die bei Bestrahlung mit UV-Licht fluoreszierend wirkt.

Dadurch können die optoelektronischen Elemente, die zur Regelung der Helligkeit Verwendung finden, gleichzeitig zur Beleuchtung eingesetzt werden.

Um die Helligkeit der Beleuchtung variieren zu können, ist es notwendig, dass Beleuchtungselemente vorhanden sind, die durch eine entsprechende Ansteuerung in ihrer Helligkeit verändert werden können. Beispielsweise können herkömmliche Beleuchtungselemente, mit denen beispielsweise Schalter hinterleuchtet werden, durch Anlegen unterschiedlicher Spannungen in ihrer Helligkeit verändert werden. Diese Beleuchtungselemente können dann in ihrer Helligkeit variiert werden, während die mit einer fluoreszierenden Beschichtung versehenden Flächen bei einer Beleuchtung mit UV-Licht mit konstanter Helligkeit leuchten.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, dass die Strahlen, mittels denen die Helligkeit geregelt wird, für den Fahrzeugführer nicht wahrnehmbar sind. Es können also keine störenden Reflexionen oder ähnliches wahrgenommen werden.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 2 ist eine Grundhelligkeit manuell einstellbar. Die Helligkeit aufgrund der Erkennung eines Körpers oder Körperteils bzw. eines Gegenstandes wird abhängig von der eingestellten Grundhelligkeit variiert.

Dadurch kann die Grundhelligkeit entsprechend den Wünschen des Fahrzeugführers voreingestellt werden. Abhängig von dieser Grundhelligkeit wird die Helligkeit eingestellt, wenn sich die Hand des Fahrzeugführers oder Beifahrers in der Nähe eines Bedienelementes befindet, so dass wiederum in diesem Falle eine gute Erkennbarkeit des jeweiligen Bedienelementes gewährleistet ist.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 3 sind weitere Flächen mit einer Beschichtung versehen, die bei Bestrahlung mit UV-Licht fluoreszierend wirkt.

Durch die Aufbringung der Beschichtung ist es auch möglich, Elemente als weitere Flächen zu beleuchten, die sonst gar nicht oder nur mit vergleichsweise großem Aufwand beleuchtbar sind. Dies gilt beispielsweise für die Abdeckung von Aschenbechern, Cassettenfächern oder ähnlichem.

Auch hier ist es wie im Zusammenhang mit Anspruch 5 erläutert notwendig, dass Beleuchtungselemente vorhanden sind, die durch eine entsprechende Ansteuerung in ihrer Helligkeit verändert werden können. Beispielsweise können herkömmliche Beleuchtungselemente, mit denen beispielsweise Schalter hinterleuchtet werden, durch Anlegen unterschiedlicher Spannung in ihrer Helligkeit verändert werden. Diese Beleuchtungselemente können dann in ihrer Helligkeit variiert werden, während die mit einer fluoreszierenden Beschichtung versehenen Flächen bei einer Beleuchtung mit UV-Licht mit konstanter Helligkeit leuchten.

Insgesamt erweist es sich als vorteilhaft, dass die Beleuchtung von Bedienelementen so weit abgeregelt werden kann, dass diese zwar noch wahrnehmbar sind, aber den Fahrzeugführer nicht ablenken können, weil deren Beleuchtung als zu dominant empfunden wird. Wenn der Fahrzeugführer oder ein Beifahrer ein entsprechendes Bedienelement betätigen will, muss er nur beispielsweise die Hand in die Nähe des Bedienelementes bringen. Wenn dies der Fall ist, wird die Helligkeit der Beleuchtung zumindest in dem Bereich, in dem sich die Hand gerade befindet, erhöht. In diesem Fall können die dort angeordneten Bedienelemente also besser erkannt werden. Dies ist insofern sinnvoll, als daraus, dass der Fahrzeugführer oder ein Beifahrer mit der Hand in der Nähe des Bedienelementes ist, geschlossen werden kann, dass das Bedienelement betätigt werden soll. Dadurch wird also ein guter Kompromiß realisiert zwischen der Anforderung, dass die Beleuchtung nicht stören soll und gleichzeitig die Bedienelemente hinreichend gut erkennbar sein sollen.

Bei der bereichsweisen Erhöhung der Helligkeit kann beispielsweise die Beleuchtung eines Radiogerätes mit integriertem Cassettengerät und/oder CD-Player erhöht werden, wenn sich die Hand eines Benutzers in der Nähe befindet.

Es ist beispielsweise möglich, mittels eines einzigen Senders das Verfahren zu realisieren. In Abhängigkeit davon, welche der Empfänger gerade abgeschattet sind, kann geschlossen werden, ob der Fahrzeugführer oder der Beifahrer das Bedienelement betätigen. Es kann dann der entsprechende Bereich der Mittelkonsole erhellt werden oder aber auch die gesamte Beleuchtung der Mittelkonsole.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel für die Erkennung einer Hand in der Nähe eines Bedienelementes und

Fig. 2-5: Ausführungsbeispiele der Beleuchtung von Bedienelementen mittels UV-Licht.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Erkennung, ob die Hand eines Bedieners (Fahrzeugführers oder Beifahrers) eines Kraftfahrzeuges sich in der Nähe eines Bedienelementes befindet.

Es ist eine zentral angebrachte Lichtquelle 1 zu sehen, die als optoelektronischer Sender Strahlen aussendet, die beispielsweise im UV- oder IR-Bereich liegen können. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß diese Strahlen nicht wahrnehmbar sind und somit zu keinen unerwünschten Reflexionen, Blendungen oder Aufhellungen und damit verbundenen Kontrastproblemen bei der Beobachtung der Umgebung führen können. Die Lichtquelle 1 kann beispielsweise in die Innenleuchte oder den Innenspiegel des Kraftfahrzeuges integriert sein. Vorteilhaft sind die Strahlen der Lichtquelle 1 auf das Bedienfeld 7 in der Fahrzeugmitte, d. h. der Mittelkonsole des Fahrzeuges gerichtet.

Weiterhin sind Empfänger 2, 3 zu sehen, die entsprechend der verwendeten Lichtquelle 1 als UV- oder IR-Photodioden ausgebildet sind. Diese sind in der Oberfläche des Bedienfeldes 7 so angeordnet, daß ein Eingreifen der Hand 4 in das Bedienfeld 7 zu einem Abschauen der Lichtstrahlen 6 auf einem oder mehreren Empfängern (hier: Empfänger 3) führt. Diese Empfänger können mit modernen Fertigungs-/Konstruktionsmethoden angebracht werden wie beispielsweise Folienleitungssätze und Integration in das Oberflächenmaterial. Es ist selbstverständlich möglich, auch mehr als zwei Empfänger zu verwenden.

Die Zahl der Empfänger 2, 3 und deren Verteilung über das Bedienfeld 7 ist vorteilhaft so gewählt, daß mit möglichst wenig Empfängern jeder Fall der Eingriffes mit der Hand 4 erkannt werden kann.

Mit einer Auswerteelektronik wird dann abhängig von den Kriterien der Position des abgeschatteten Empfängers 2, 3 sowie dem zeitlichen Verlauf der Abschattung der Empfänger die Position der Hand 4 erkannt und daraus die Bedienungsabsicht des Benutzers ermittelt. Gegebenenfalls können auch weitere Parameter wie aktuelle Einstellungen (Position des Kopfes des Bedieners) und die Blickrichtung 5 mit berücksichtigt werden.

Abhängig davon wird dann eine ggf. bereichsweise Aufhellung der Beleuchtung des Bedienfeldes 7 vorgenommen. Eine bereichsweise Aufhellung kann derart erfolgen, daß lediglich ein bestimmter Teilbereich des gesamten Bedienfeldes 7 aufgehellt wird, wobei der Teilbereich so gewählt wird, daß das Bedienelement, das von dem Bediener mutmaßlich betätigt werden soll, in diesem Teilbereich liegt.

Es hat sich gezeigt, daß für den erfindungsgemäßen Anwendungsfall eine Erfassungsgenauigkeit in der Größenordnung von etwa +/-5 cm hinreichend ist.

Vorteilhaft wird lediglich eine Lichtquelle 1 verwendet, die die gesamte zu sensierende Fläche ausleuchtet. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige Realisierung der Erfindung.

Es erweist sich als vorteilhaft, mit der UV-Lichtquelle weiterhin Anzeige- oder Bedienelemente sowie gegebenenfalls sonstige Flächen zu beleuchten, die mit einer bei Beleuchtung mit UV-Licht fluoreszierenden Beschichtung versehen sind. Die UV-Lichtquelle ist dabei sinnvollerweise zentral über der zu bestrahlenden Fläche so angeordnet, daß eine gleichmäßige Beleuchtung aller Elemente durch das Licht erreicht wird.

Weiterhin erweist es sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft, die UV-Lichtquelle so zu fokussieren, daß nur der Bereich des Bedienfeldes bestrahlt wird. Es können dann beispielsweise keine störenden Leuchterscheinungen auftreten wie z. B. beim Anstrahlen weißer Hemden oder beim Anstrahlen von Fahrzeuginsassen.

Für die Beleuchtung der Elemente ist es zwar wünschenswert, daß bei einer Bedienung keine Schattenbildung auftritt; in Verbindung mit der Aufhellung zumindest von Teilbereichen bei einer Bedienung und der Erkennung über die Abschattung ist dies allerdings funktionsnotwendig.

Um die Helligkeit der Beleuchtung variieren zu können, ist es bei dieser Ausführungsform notwendig, daß Beleuchtungselemente vorhanden sind, die durch eine entsprechende Ansteuerung in ihrer Helligkeit verändert werden können. Beispielsweise können herkömmliche Beleuchtungselemente, mit denen beispielsweise Schalter hinterleuchtet werden, durch Anlegen unterschiedlicher Spannung in ihrer Helligkeit verändert werden. Diese Beleuchtungselemente können dann in ihrer Helligkeit variiert werden, während die mit einer fluoreszierenden Beschichtung versehenden Flächen bei einer Beleuchtung mit UV- Licht mit konstanter Helligkeit leuchten.

Alles in allem erweist es sich dabei insbesondere bei beweglichen Bedienelementen als vorteilhaft, daß diese beleuchtbar sind ohne aufwendige Verbindungen zur Strom- bzw. Lichtübertragung. Die Aufbringung von fluoreszierenden Farben/Stoffen benötigt keinen zusätzlichen Bauraum.

Anwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise die Beleuchtbarkeit von Aschenbecheröffnungen, Aschenbechereinsätzen, Lüftungsgittereinstellern, dem Cassettenfach am Radio, Ablagefächern sowie verschiedene andere Betätigungselemente wie beispielsweise Türgriffe, die insbesondere bei Nacht schwer zu erkennen sind. Es können beispielsweise auch der Fahrzeughimmel oder Flächen der Fahrzeugtüren beleuchtet werden.

Oberflächen können einfarbig leuchtend oder mit leuchtenden Symbolen und Strukturen wie beispielsweise Holz oder Marmor versehen werden, wobei dies einerseits so ausgeführt sein kann, daß bei Tageslicht und Nacht die gleiche Struktur zu sehen ist oder aber derart, daß bei Tageslicht unsichtbare Strukturen bei Bestrahlung mit UV-Licht (nachts) erkennbar werden. Durch das Leuchten der Oberflächen bei Nacht wird zusätzlich die räumliche Zuordnung der darin enthaltenen Bedienelemente erleichtert.

Fig. 2 zeigt Möglichkeiten der Beleuchtung eines Bedienfeldes in einem Kraftfahrzeug. Die UV-Lichtquelle 1 ist hier im Dachhimmel des Fahrzeuges beispielsweise kombiniert mit der Innenraumleuchte untergebracht. Die UV-Lichtstrahlen 6 sind über ein geeignetes System aus Reflektor- und optischen Elementen so gerichtet, daß sie nur den Bereich des Bedienfeldes (schraffierter Bereich 7) gleichmäßig ausleuchten. Im Bedienbereich am Lenkrad 203 sollte kein UV-Licht auftreffen, da sich sonst störende Leuchteffekte beispielsweise beim Anstrahlen weißer Hemden bemerkbar machen können. In dem Bereich des Bedienfeldes 7 befinden sich das Hauptbedienfeld der Fahrzeugmittelkonsole bzw. Dom 204 und gegebenenfalls auf der Beifahrerseite der Bereich des Handschuhfaches 206 und der Lüftungsdüse 207. Das Kombiinstrument 202 kann ebenfalls mit UV-Auflicht beleuchtet werden. Vorteilhaft sind im Bereich des Bedienfeldes 7 noch die Empfänger 2 und 3 untergebracht, die im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläutert wurden. Die UV-Lichtquelle 1 kann dann sowohl zur Beleuchtung als auch zur Erkennung eingesetzt werden, ob zumindest einzelne Teilbereiche des Bedienfeldes 7 heller erleuchtet werden sollen.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bedienelementes 301, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Schalter eines elektrischen Fensterhebers ausgestaltet ist. Die fluoreszierende Beschichtung kann beispielsweise auf der Umrandung des Bedienelementes 301 angebracht sein, so daß die Erkennbarkeit des Bedienelementes 301 erhöht wird. Durch einen Farbverlauf in der Umrandung kann beispielsweise eine Schattenbildung angedeutet werden, wie dies bei dem Bedienelement 302 dargestellt ist. Damit kann ein 3-dimensionaler Effekt erzielt werden. Es ist auch möglich, das gesamte Bedienelement fluoreszierend auszugestalten. Dadurch wird der ganze Schalter bei Nacht als Körper sichtbar.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für bewegliche Bedienelemente. Außer dem Luftmengeneinsteller 401 mit den Positionen "Auf" und "Zu" können mit der UV- Auflichttechnik auch die Einsteller 403 für das Lüftungsgitter beleuchtet werden.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für bewegliche Bedienelemente, Markierungen und Oberflächengestaltungen. Die Aschenbecherbetätigung kann beispielsweise als Oval 503 auf dem Aschenbecher dargestellt werden. Ein Ablagefach wird durch eine Umrandungslinie 502, vorzugsweise unten und seitlich, besser sichtbar. Für den Schalthebel 501 und die Cockpitoberflächen 504 sind verschiedene Design- und Gestaltungsmöglichkeiten gegeben, wie beispielsweise Firmenembleme oder Bezeichnungen von Ausstattungsvarianten. Für die Oberflächen sind verschiedene Arten von Strukturen denkbar (Holzmaserungen, Marmor, Faserkunststoffe).

Lediglich der Vollständigkeit halber sei ergänzt, daß es auch möglich ist, die Beleuchtung mit UV-Auflicht unter Verwendung fluoreszierender Beschichtungen zu realisieren, ohne dies mit der Erkennung von Körpern oder Körperteilen bzw. Gegenständen zu kombinieren, um abhängig davon die Helligkeit der Beleuchtung zu variieren.

Claims (3)

1. Verfahren zur Sichtbarmachung von Bedienelementen in einem Kraftfahrzeug bei Dunkelheit, wobei die Bedienelemente beleuchtbar sind, wobei die Helligkeit der Beleuchtung zumindest bereichsweise (7) abhängig davon variiert wird, daß erkannt wird, ob sich ein Körper oder Körperteil bzw. Gegenstand (4) in der Nähe eines Bedienelementes (7, 301, 302, 401, 402, 503) befindet, wobei die Erkennung eines Körpers oder Körperteiles bzw. Gegenstandes (4) erfolgt, indem mittels wenigstens eines optoelektronischen Senders (1) Strahlen (6) ausgesandt werden und indem durch den Körper oder Körperteil bzw. einen Gegenstand (4) eine Abschattung wenigstens eines Empfängers (2, 3) erfolgt, so daß durch eine Auswertung des wenigstens einen Empfängers (2, 3) erkannt werden kann, ob sich ein Körper oder Körperteil bzw. ein Gegenstand (4) in der Nähe eines Bedienelementes befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen (6) im UV-Bereich liegen und daß zumindest einzelne Bedienelemente (301, 302, 401, 402, 503) mit einer Beschichtung versehen sind, die bei Bestrahlung mit UV-Licht fluoreszierend wirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundhelligkeit manuell einstellbar ist und daß die Helligkeit aufgrund der Erkennung eines Körpers oder Körperteils bzw. eines Gegenstandes (4) abhängig von der eingestellten Grundhelligkeit variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Flächen (501, 502, 504) mit einer Beschichtung versehen sind, die bei Bestrahlung mit UV-Licht fluoreszierend wirkt.