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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Konzepte zur Beleuchtung des Innenraums von Kraftfahrzeugen bekannt. Beispielsweise offenbart die Druckschrift
DE 10 2013 023 823 A1 eine Vorrichtung zur Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, mit der Lichtpunkte an einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise am Dachhimmel, mit Hilfe von Lichtleitern generiert werden.
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Aus der Druckschrift
DE 20 2004 018 144 U1 ist ein Sternenhimmel-Lichtelement mit geschlossenem Gehäuse und Plexiglasfrontscheibe bekannt, wobei direkt hinter der Plexiglasfrontscheibe eine Platte aus Schaumstoff oder aus ähnlichem Material mit eingesetzten Lichtleitfasern angebracht ist.
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In dem Dokument
WO 2014/029802 A1 ist ein Fahrzeuginnenausstattungsteil beschrieben, das insbesondere ein Dachhimmel sein kann. Auf der Sichtseite des Fahrzeuginnenausstattungsteils ist ein Einlageelement befestigt, das eine Vielzahl von Beleuchtungsmitteln umfasst, die als Leuchtdioden ausgestaltet sein können. Das Licht der Beleuchtungsmittel gelangt über eine Ausnehmung des Einlageelements in den Innenraum des Fahrzeugs.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die ein ansprechendes Innenraumlicht generiert.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein PKW ist, jedoch gegebenenfalls auch ein LKW sein kann. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. dessen Innenraum beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Vorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Vorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Vorrichtung im Kraftfahrzeug, d.h. bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung im Kraftfahrzeug, hervorgerufen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Innenraumverkleidung mit einer Innenseite, welche hin zum Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, und einer Außenseite, welche der Innenseite gegenüberliegt, d.h. welche weg vom Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist. An der Innenraumverkleidung und vorzugsweise an deren Außenseite ist eine Vielzahl von Leuchtelementen vorgesehen, welche im Betrieb über die Innenraumverkleidung Licht in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abstrahlen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Innenraumverkleidung eine lichtstreuende Schicht aus Vliesstoff umfasst, welche eine Lichtstreuung des Lichts der Leuchtelemente bewirkt und zumindest einen Teil des Lichts der Leuchtelemente durchlässt, wobei die lichtstreuende Schicht in Draufsicht auf der Innenseite die Innenraumverkleidung die Leuchtelemente überdeckt. Vorzugsweise ist die lichtstreuende Schicht bezogen auf die Richtung von der Außenseite zu der Innenseite der Innenraumverkleidung benachbart zu der Vielzahl von Leuchtelementen angeordnet. Der Begriff des Vliesstoffs ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Unter einem Vliesstoff ist ein flexibles und beispielsweise watteähnliches Material aus eingelegten Fasern mit begrenzter Länge zu verstehen. Diese Fasern sind im Gegensatz zu einem Gewebestoff nicht miteinander verwoben.
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Die erfindungsgemäße Innenraumbeleuchtung ermöglicht durch die Verwendung eines lichtstreuenden Vliesstoffs eine homogene Lichtabstrahlung, wobei durch die Flexibilität des Vliesstoffs die Fertigung der Innenraumverkleidung und deren Einbau in das Kraftfahrzeug erleichtert wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Einbau an unterschiedlichen Orten im Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Innenraumverkleidung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Dachverkleidung, wodurch über die Innenraumbeleuchtung z.B. der Effekt eines Sternenhimmels über die Lichtelemente erreicht werden kann.
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Nichtsdestotrotz kann die Innenraumverkleidung auch eine Türverkleidung für das Kraftfahrzeug oder eine andere Innenraumverkleidung sein.
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Als Vliesstoff der lichtstreuenden Schicht können an sich bekannte Vliesstoffe verwendet werden. In einer bevorzugten Variante ist der Vliesstoff ein PET-Vlies (PET = Polyethylenterephthalat) oder ein Polyestervlies. Vorzugsweise hat der Vliesstoff eine weiße Farbe, wodurch die Lichtdurchlässigkeit des Vliesstoffs verbessert wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schließt sich in Richtung zur Innenseite der Innenraumverkleidung an die lichtstreuende Schicht eine Gewebestoffschicht an, d.h. eine Schicht aus miteinander verwobenen Fäden. Die Gewebestoffschicht lässt zumindest einen Teil des Lichts, das aus der lichtstreuenden Schicht austritt, durch. Vorzugsweise deckt die Gewebestoffschicht die gesamte lichtstreuende Schicht ab. In einer bevorzugten Variante ist die Gewebestoffschicht aus silberfarbenen Fäden gewoben, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders ansprechende Lichteffekte und insbesondere ein Funkeln bzw. Glitzern erzeugen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Innenraumverkleidung einen Träger mit einer Innenseite, welche der Innenseite der Innenraumverkleidung entspricht. Dieser Träger kann in einer anderen Variante der Erfindung auch weggelassen werden, so dass die Schicht aus Vliesstoff bzw. eine daran anschließende Gewebestoffschicht die Innenseite der Innenraumverkleidung bilden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger bis auf darin vorgesehene transparente Bereiche lichtundurchlässig, wobei über die transparenten Bereiche Licht, das von den Leuchtelementen stammt, aus der Innenraumverkleidung austritt. Die einzelnen transparenten Bereiche sind vorzugsweise derart angeordnet, dass jeder transparente Bereich in Draufsicht auf die Innenseite der Innenraumverkleidung einem einzelnen Leuchtelement gegenüberliegt. Mit einem solchen Träger wird sichergestellt, dass durch die Leuchtelemente Lichtpunkte auf der Innenraumverkleidung erzeugt werden, wodurch ansprechende Lichteffekte, beispielsweise die Erzeugung eines Sternenhimmels, ermöglicht werden können. Einer oder mehrere der transparenten Bereiche und vorzugsweise alle transparenten Bereiche sind in einer bevorzugten Ausführungsform als Löcher (d.h. als Bereiche ohne Material) ausgestaltet. Nichtsdestotrotz können einer oder mehrere der transparenten Bereiche und vorzugsweise alle transparenten Bereiche ggf. auch aus durchsichtigem Material bestehen, wie z.B. aus Glas, oder aus einer Kombination aus einem Loch und einem durchsichtigen Material. Die transparenten Bereiche können in Draufsicht auf die Innenseite der Innenraumverkleidung verschiedene Formen annehmen. Insbesondere können sie rund und/oder sternförmig sein oder auch eine andere geometrische Form aufweisen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Träger eine Trägerschicht und vorzugsweise eine formstabile Trägerschicht, wobei die Trägerschicht vorzugsweise Kunststoff enthält und beispielsweise als Verbundwerkstoff aus Kunststoff und gegebenenfalls anderen Materialien, wie z.B. Glas, ausgebildet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Innenseite des Trägers eine Schicht aus Gewebestoff und/oder Leder oder eine bedruckte Schicht vorgesehen, wodurch ein ansprechendes Erscheinungsbild der Innenraumverkleidung erreicht wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die bedruckte Schicht auf einer transparenten Trägerschicht (z.B. aus Glas) aufgebracht, welche die Innenraumverkleidung in Draufsicht auf deren Innenseite vollflächig bedeckt, wobei die bedruckte Schicht die transparenten Bereiche des Trägers freilegt und ansonsten eine lichtundurchlässige Bedruckung auf der Trägerschicht darstellt.
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Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen Leuchtelemente können unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind eines oder mehrere der Leuchtelemente und insbesondere alle Leuchtelemente derart ausgestaltet, dass sie jeweils Lichtanteile in verschiedenen Farben erzeugen und die Lichtanteile zu einer Mischfarbe mischen. Dabei gewährleistet die lichtstreuende Schicht aus Vliesstoff eine gute Durchmischung dieser Lichtanteile.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind eines oder mehrere der Leuchtelemente und insbesondere alle Leuchtelemente jeweils als eine Leuchtdioden-Einheit und insbesondere als eine LED-Einheit ausgestaltet. Unter einer Leuchtdioden-Einheit ist dabei eine Einheit zu verstehen, in der eine oder mehrere Leuchtdioden bzw. LEDs in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sind. Die Leuchtdioden-Einheit ist vorzugsweise eine RGB-Leuchtdioden-Einheit, d.h. eine Einheit, die eine rote, grüne und blaue Leuchtdiode bzw. LED umfasst. Diese Einheit erzeugt Licht in einer Mischfarbe umfassend zumindest zwei der Farben aus Rot, Grün und Blau. Die lichtstreuende Schicht aus Vliesstoff gewährleistet dabei eine gute homogene Lichtdurchmischung.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Leuchtdioden-Einheiten und vorzugsweise alle Leuchtdioden-Einheiten auf einer gemeinsamen flexiblen elektrischen Leiterbahn aufgebracht, über welche deren Stromversorgung und Ansteuerung erfolgt. Die Verwendung einer flexiblen Leiterbahn ermöglicht eine einfache Herstellung bzw. einen einfachen Zusammenbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden eines oder mehrere der Leuchtelemente und vorzugsweise alle Leuchtelemente jeweils durch ein Lichtaustrittsende eines Lichtleiters gebildet, welcher insbesondere als Lichtfaser und/oder Lichtfaserbündel ausgestaltet ist. Dabei wird der Lichtleiter an seinem Ende, das dem Lichtaustrittsende gegenüberliegt, durch Licht eines Leuchtmittels gespeist, welches durch den Lichtleiter hin zum Lichtaustrittsende geleitet wird. Ein Leuchtmittel kann gegebenenfalls Licht in mehrere Lichtleiter einspeisen.
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Neben der oben beschriebenen Vorrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht des Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit einer Variante der erfindungsgemäßen Innenraumbeleuchtung in der Form eines beleuchteten Dachhimmels; und
- 2 eine Ansicht, die einen Ausschnitt des Dachhimmels aus 1 im Querschnitt wiedergibt.
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Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindungen wird anhand einer Innenraumbeleuchtung beschrieben, welche als beleuchteter Dachhimmel eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist. Mit dieser Beleuchtungsvorrichtung können visuell sehr ansprechende Effekte erzeugt werden und der Eindruck eines realitätsnahen Sternenhimmels mit unterschiedlichen Farben und Intensitäten vermittelt werden.
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In 1 ist eine perspektivische Darstellung des Innenraums I eines Kraftfahrzeugs gezeigt, dessen Dachhimmel 1 eine Innenraumverkleidung darstellt, die Bestandteil einer Variante der erfindungsgemäßen Innenraumbeleuchtung ist. Im Betrieb der Innenraumbeleuchtung wird an diesem Dachhimmel eine Vielzahl von leuchtenden Lichtpunkten LP nach Art eines Sternenhimmels gebildet, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Teil dieser Lichtpunkte mit dem Bezugszeichen LP bezeichnet ist. Die einzelnen Lichtpunkte entsprechen dabei Leuchtelementen 2 in der Form von RGB-LED-Einheiten (siehe 2), deren Licht über die Innenseite des Dachhimmels 1 in den Innenraum I des Kraftfahrzeugs eintritt.
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2 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch den Dachhimmel 1 der 1. Die Unterseite des Dachhimmels 1 stellt dabei dessen Innenseite dar, die zum Fahrzeuginnenraum gerichtet ist. An der Außenseite des Dachhimmels 1, welche dieser Innenseite gegenüberliegt, sind die bereits oben erwähnten Leuchtelemente 2 in der Form von RGB-LED-Einheiten vorgesehen, wobei jedes Leuchtelement mit einem entsprechenden Lichtpunkt LP aus 1 korreliert. Jede RGB-LED-Einheit 2 umfasst eine rote, grüne und blaue LED, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Die RGB-LED-Einheiten können mit diesen drei LEDs Farben in unterschiedlichen Farbmischungen erzeugen.
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Alle RGB-LED-Einheiten 2 sind auf einer gemeinsamen flexiblen elektrischen Leiterbahn 3 vorgesehen, die auf der Außenseite des Dachhimmels 1 aufgebracht ist. Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass mehrere flexible Leiterbahnen vorgesehen sind, auf welche jeweils ein Teil der RGB-LED-Einheiten 2 angebracht sind. Über die Leiterbahn 3 erfolgt die Ansteuerung und Stromversorgung der RGB-LED-Einheiten 2. Über die Ansteuerung, die mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung durchgeführt wird, kann erreicht werden, dass die einzelnen RGB-LED-Einheiten 2 unterschiedliche Mischfarben erzeugen und diese Mischfarben gegebenenfalls auch variieren. Ebenso kann die Helligkeit der einzelnen RGB-LED-Einheiten verändert werden. Dies führt zu ansprechenden Lichteffekten. Durch die Anbringung der einzelnen RGB-LED-Einheiten 2 auf einer flexiblen Leiterbahn 3 werden die Fertigung und der Zusammenbau der Innenraumbeleuchtung vereinfacht.
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In einer abgewandelten Variante können die einzelnen Leuchtelemente 2 auch durch jeweilige Enden von Lichtleitern und insbesondere von Lichtfaserbündeln gebildet sein, wie dies beispielsweise in der eingangs erwähnten Druckschrift
DE 10 2013 203 823 A1 der Fall ist. Die einzelnen Lichtleiter werden an ihren Enden, die den Lichtaustrittsenden gegenüberliegen, durch ein oder mehrere Leuchtmittel gespeist. Das eingespeiste Licht gelangt durch Weiterleitung mittels Totalreflektion zumindest zum Teil zu den jeweiligen Lichtaustrittsenden.
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In der Ausführungsform der 2 ist die flexible Leiterbahn 3 auf einer optionalen Abstandsschicht 4 aufgebracht und vorzugsweise dort angeklebt. Die Abstandsschicht ist beispielsweise aus Kunststoff oder Pappe gebildet. In der Abstandsschicht 4 sind jeweilige Öffnungen vorgesehen, in welche die einzelnen Leuchtelemente 2 eingesetzt sind. An die Abstandsschicht 4 schließt sich eine lichtstreuende Schicht 5 aus Vlies an, die einen wesentlichen Bestandteil der Erfindung bildet und mit der Abstandschicht 4 vorzugsweise verklebt ist. In der hier beschriebenen Ausführungsform ist die Vliesschicht ein an sich bekanntes Polyestervlies. Dieses Vlies ist watteähnlich ausgestaltet und weist eine helle Farbe auf. Die Dichte und Dicke des Vlieses ist derart gewählt, dass das aus den jeweiligen Leuchtelementen 2 austretende Licht die Vliesschicht 5 durchdringt. Das Vlies bewirkt eine Lichtstreuung des Lichts der einzelnen Leuchtelemente. Durch die lichtstreuenden Eigenschaften der Vliesschicht 5 wird eine gute Durchmischung der Lichtfarben der einzelnen RBG-LED-Einheiten 2 erreicht, wodurch die Erzeugung einer homogenen und natürlichen Mischfarbe sichergestellt wird.
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An die Vliesschicht 5 schließt sich eine Gewebeschicht 6 an, die aus einem Gewebe aus silberfarbenen Fäden besteht und mit der Vliesschicht vorzugsweise verklebt ist. Die Gewebeschicht 6 lässt aus der lichtstreuenden Schicht 5 stammendes Licht durch und erzeugt durch die silberfarbenen Fäden einen Glitzereffekt, die den Eindruck eines Sternenhimmels unterstützt. An die Gewebeschicht 6 schließt sich ein lichtundurchlässiger Träger 7 an, welcher vorzugsweise mit der Gewebeschicht 6 verklebt ist. Der Träger 7 ist mit Öffnungen 8 versehen, die in der hier beschriebenen Ausführungsform rund ausgestaltet sind, jedoch auch eine andere Form aufweisen können und beispielsweise durch Schlitze gebildet sein können. Jede Öffnung liegt in Draufsicht auf den Dachhimmel 1 von dessen Innenseite vor einem jeweiligen Leuchtelement 2. Über die Öffnungen 8 tritt das Licht der jeweiligen Leuchtelemente 2 aus dem Dachhimmel 1 aus, wobei die Öffnungen sicherstellen, dass das Licht der Leuchtelemente als Lichtpunkte LP am Dachhimmel erscheint.
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In der Ausführungsform der 2 ist der Träger 7 aus einer formstabilen Trägerschicht 701 gebildet, die lichtundurchlässig ist und aus einem Verbundmaterial umfassend Kunststoff gebildet ist. Insbesondere kann dieses Verbundmaterial einen Schichtaufbau umfassend Polyethersulfon und/oder Polyurethan und/oder Polyamid umfassen, wobei vorzugsweise zwischen diesen Kunststoffschichten eine Glasschicht vorgesehen ist. Die Trägerschicht 701 kann steif sein oder gegebenenfalls auch einen gewissen Grad an Biegsamkeit aufweisen. An die formstabile Trägerschicht 701 schließt sich eine abschließende Schicht 702 an, die beispielsweise aus Gewebestoff oder gegebenenfalls auch Leder gebildet sein kann und vorzugswese mit der Trägerschicht 701 verklebt ist. Die Schicht 702 bildet die Innenfläche des Dachhimmels 1.
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In einer abgewandelten Ausführungsform besteht die Trägerschicht 701 aus durchsichtigem Material (wie z.B. Glas). In diesem Fall kann die Trägerschicht 701 vollflächig auf dem Dachhimmel ausgebildet sein, wohingegen die Schicht 702 eine bedruckte Schicht darstellt, d.h. die Schicht 702 wurde mit einem Druckverfahren aufgebracht. Die bedruckte Schicht ist dabei derart ausgestaltet, dass die Bedruckung an Positionen unterhalb der Leuchtelemente 2 weggelassen ist, um Licht durchzulassen, und ansonsten die Schicht 701 lichtundurchlässig bedeckt.
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Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine sehr ansprechende Innenraumbeleuchtung in der Form einer Vielzahl von Lichtpunkten geschaffen, wobei die einzelnen Lichtpunkte durch die Verwendung einer lichtstreuenden Vliesschicht eine homogene und natürliche Farbe aufweisen. Dabei vereinfacht die Flexibilität der Vliesschicht den Einbau des Dachhimmels im Kraftfahrzeug. Darüber hinaus kann mit einer zusätzlichen Schicht aus silberfarbenem Gewebestoff, die sich an die lichtstreuende Schicht anschließt, ein glitzerndes Erscheinungsbild der Lichtpunkte erreicht werden, wodurch der Effekt eines Sternenhimmels verstärkt wird. Ferner ist die Innenraumbeleuchtung durch die Verwendung von RGB-LED-Einheiten auf einer flexiblen Leiterbahn einfach herstellbar. Im Besonderen kann die Leiterbahn einfach auf dem Dachhimmel verlegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- I
- Fahrzeuginnenraum
- LP
- Lichtpunkte
- 1
- Innenraumverkleidung
- 2
- Leuchtelemente (RGB-LED-Einheiten)
- 3
- flexible elektrische Leiterbahn
- 4
- Abstandsschicht
- 5
- lichtstreuende Vliesschicht
- 6
- Gewebestoffschicht
- 7
- Träger
- 701
- formstabile Trägerschicht
- 702
- Schicht aus Gewebestoff oder Leder oder bedruckte Schicht
- 8
- Löcher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2013 023 823 A1 [0002]
- DE 20 2004 018 144 U1 [0003]
- WO 2014/029802 A1 [0004]
- DE 10 2013 203 823 A1 [0031]