DE10228625A1

DE10228625A1 - Lighting device for the interior of motor vehicles

Info

Publication number: DE10228625A1
Application number: DE2002128625
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Poferl (FH); Torsten Sven Dipl.-Ing. Schaal; Eberhard Dr.-Ing. Zeeb
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-22
Also published as: AU2003246431A1; WO2004004168A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für den Innenraum von Fahrzeugen, die mittels einer geeigneten Steuereinheit zusätzlich als optische Datenschnittstelle zu mobilen elektronischen Endgeräten sowie als Repeater zur Signalübertragung zwischen zwei oder mehreren mobilen elektronischen Endgeräten verwendbar ist, sowie ein mit der Beleuchtungseinrichtung ausgestattetes Fahrzeug und ein Datenkommunikationssystem für den Innenraum von Fahrzeugen, das die genannten Beleuchtungseinrichtungen verwendet.The invention relates to a lighting device for the interior of vehicles, which is additionally usable by means of a suitable control unit as an optical data interface to mobile electronic terminals and as a repeater for signal transmission between two or more mobile electronic terminals, as well as a vehicle equipped with the lighting device and a data communication system for the interior of vehicles using the said lighting equipment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum von Kraftfahrzeugen.The invention relates to a lighting device for the Interior of motor vehicles.

Mit der wachsenden Verbreitung mobiler elektronischer Datendarstellungs- und Verarbeitungsgeräte haben sich in den letzten Jahren unterschiedliche Verfahren zum Datenaustausch über kurze Distanzen etabliert. So ermöglicht beispielsweise der Bluetooth-Standard die Bildung von Kurzstreckenfunknetzen. Der Bluetooth-Standard ist beispielsweise in der von der Bluetooth Special Interest Group herausgegebenen Spezifikation vom 22.02.2002, Version 1.1, beschrieben. PDA's und Mobiltelefone tauschen Daten über Infrarotschnittstellen unter Verwendung des IRDA-Standards aus; typischerweise wird hierbei Licht mit einer Wellenlänge zwischen 850nm und 900nm verwendet; es sind Datenübertragungsraten von bis zu 4 Mbit/s möglich.With the growing proliferation of mobile electronic Data presentation and processing devices have become more recent Years of different procedures for data exchange over short Distances established. So allows For example, the Bluetooth standard the formation of short-range radio networks. The Bluetooth standard is for example in the Bluetooth Special Interest Group issued specification of 22.02.2002, Version 1.1. PDAs and mobile phones exchange data via infrared interfaces using the IRDA standard; typically this is Light with one wavelength used between 850nm and 900nm; they are data transfer rates up to 4 Mbps possible.

Auch im Innenraum von Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße elektronische Endgeräte, z. B. Telefon, PC, verwendet. Für diese Anwendungen ist es notwendig, einen einfachen Zugriff des elektronischen Endgerätes auf einen Datenbus des Fahrzeuges zu schaffen. Allerdings beanspruchen die dadurch notwendigen zusätzlichen Schnittstellen wie beispielsweise Bluetooth- oder Infrarot-Schnittstellen für ihren Einbau und ihre Verkabelung zusätzlichen Platz im Fahrzeuginnenraum; darüber hinaus ergeben sich aus der Verwendung von Bluetooth-Schnittstellen EMV-Probleme.Also in the interior of motor vehicles increasingly electronic terminals, z. As phone, PC, used. For These applications require a simple access of the electronic terminal to create a data bus of the vehicle. However, claim the additional necessary Interfaces such as Bluetooth or infrared interfaces for her Installation and their wiring additional Space in the vehicle interior; about that In addition, the use of Bluetooth interfaces results in EMC problems.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit geringem Einbau- und Verkabelungsaufwand und geringer elektromagnetischer Belastung der Insassen eine Datenschnittstelle für den Innenraum von Kraftfahrzeugen zu realisieren.Object of the present invention it is, with little installation and wiring overhead and less electromagnetic load on the occupants a data interface for the Interior of motor vehicles to realize.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Vorrichtungen mit den in den Ansprüchen 1, 6 und 8 beschriebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by the Devices with those described in claims 1, 6 and 8 Characteristics solved. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist elektrische Anschlüsse, einen Signaleingang, eine damit verbundene Steuereinheit und eine von dieser Steuereinheit gesteuerte Lichtquelle auf, die sowohl zur Fahrzeuginnenbeleuchtung als auch zur optischen Datenübertragung geeignet ist. Der Signaleingang ist mit einem Datenbus des Fahrzeuges wie beispielsweise einem elektrischen oder optischen CAN- oder Multimediabus verbunden. Die seitens des Fahrzeugbusses eingehenden Signale werden von der Steuereinheit in der Weise aufbereitet, dass sie für eine Übertragung über die optische Schnittstelle geeignet sind und dem von der Lichtquelle emittierten Licht aufmoduliert werden können.The device according to the invention has electrical Connections, a signal input, an associated control unit and a controlled by this control unit light source, both for Vehicle interior lighting as well as optical data transmission suitable is. The signal input is with a data bus of the vehicle such as an electrical or optical CAN or multimedia bus connected. The incoming signals from the vehicle bus are from the control unit prepared in such a way that they are suitable for transmission over the optical interface are suitable and emitted by the light source Light can be modulated.

Die Kombination der Beleuchtungs- und Schnittstellenfunktionalität weist eine Reihe von Vorteilen auf. Beispielsweise wird durch die in der Beleuchtungsvorrichtung integrierte Schnittstelle kein zusätzlicher Bauraum im Fahrzeuginnenraum benötigt. Die vorhandene Stromversorgung der Beleuchtungsvorrichtung kann auch für die Schnittstelle verwendet werden, wodurch der Verkabelungsaufwand reduziert wird.The combination of lighting and interface functionality has a number of advantages. For example, by the integrated in the lighting device interface no additional Space required in the vehicle interior. The existing power supply of the lighting device can also for the interface can be used, reducing the cabling overhead becomes.

Um eine gute Ausleuchtung des Fahrzeuginnenraumes zu erreichen, werden Beleuchtungsvorrichtungen vorzugsweise an gut einsehbaren Punkten im Fahrzeug angebracht; somit besteht zu einem großen Anteil des Innenraumes eine direkte Sichtverbindung. Damit wird die hohe Verfügbarkeit der Schnittstelle für mobile Endgeräte an verschiedenen Stellen im Innenraum gewährleistet.To a good illumination of the vehicle interior To achieve lighting devices are preferably on good visible points in the vehicle attached; thus, there is a large proportion the interior of a direct visual connection. This will be the high Availability the interface for mobile terminals guaranteed at various points in the interior.

Durch die Verwendung von Licht als Übertragungsmedium ist darüber hinaus eine gegenseitige Störung der Fahrzeugelektronik/-elektrik und der Datenschnittstellen ausgeschlossen und die Belastung der Fahrzeuginsassen durch elektromagnetische Wechselfelder wird minimiert.By using light as a transmission medium is about it a mutual interference the vehicle electronics / electrics and the data interfaces excluded and the load of the vehicle occupants by electromagnetic alternating fields is minimized.

Die oben dargestellte Ausgestaltung der Erfindung bietet sich insbesondere für eine unidirektionale Kommunikation an. So können beispielsweise im realen Fahrbetrieb Diagnosedaten durch ein geeignet ausgerüstetes Notebook über die optische Schnittstelle ausgelesen werden. Darüber hinaus ist es denkbar, über die genannte Beleuchtungsvorrichtung Multimediadaten drahtlos im gesamten Fahrzeuginnenraum bereitzustellen. So können beispielsweise in Kraftfahrzeugen oder Eisenbahnzügen Video- oder Audiodaten für die Passagiere zur Verfügung gestellt werden. Die drahtlose Übertragung zu den geeigneten Endgeräten ermöglicht ein Höchstmaß an Komfort.The embodiment shown above The invention is particularly suitable for unidirectional communication on. So can For example, in real driving diagnostic data by a suitable equipped Notebook over the optical interface are read out. Furthermore it is conceivable over said lighting device multimedia data wirelessly in to provide the entire vehicle interior. For example, in motor vehicles or trains Video or audio data for the passengers available be put. The wireless transmission to the appropriate terminals allows the highest level of comfort.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung emittiert die Lichtquelle zur optischen Datenübertragung im sichtbaren Spektralbereich. Dies ermöglicht die simultane Verwendung der Beleuchtungsvorrichtung zum einen als Lichtquelle (beispielsweise als Leselampe) und zum anderen als optische Datenschnittstelle. Bei einer angenommenen Datenrate von ca. 115kbit/s ergeben sich Schaltzeiten im Bereich von Mikrosekunden, die ein wahrnehmbares Flackern der Lichtquelle und damit eine Beeinträchtigung der Beleuchtung ausschließen. Durch eine geeignete Wahl des Modulationsverfahrens ist eine weitere Reduktion des Flackerns möglich; so ist beispielsweise die Verwendung eines FSK-Modulationsverfahrens mit spektral benachbarten Frequenzen hier vorteilhaft. Auch andere digitale und analoge Modulationsverfahren sind zur optischen Datenübertragung geeignet.In an advantageous embodiment The invention emits the light source for optical data transmission in the visible spectral range. This allows simultaneous use the lighting device as a light source (for example as reading lamp) and on the other as optical data interface. At an assumed data rate of about 115kbit / s arise Switching times in the range of microseconds, which is a perceptible Flicker the light source and thus exclude any impairment of the lighting. By a suitable choice of the modulation method is a further reduction flickering possible; such as the use of an FSK modulation method advantageous here with spectrally adjacent frequencies. Others too Digital and analog modulation methods are for optical data transmission suitable.

Als Lichtquellen sind LED's in besonderem Maße geeignet. Sie sind insbesondere als Weißlichtquellen von genügender Intensität und Lebensdauer mittlerweile am Markt verfügbar und haben sich aufgrund ihrer kurzen Schaltzeiten für die Verwendung zur Datenübertragung bewährt. Darüber hinaus weisen sie vorteilhafterweise einen geringen Stromverbrauch und flache Bauhöhen auf, was den Einbau im Fahrzeuginnenraum deutlich erleichtert. Die gute Integrierbarkeit der LED's zu Arrays stellt einen weiteren Vorteil dieser Lichtquellen dar; ferner ist die Verwendung farbiger LED's beispielsweise zur Schaffung einer roten Beleuchtung für Nachtfahrten zur Vermeidung großer Helligkeitsunterschiede vorteilhaft.As light sources LED's are particularly suitable. They are now available on the market in particular as white light sources of sufficient intensity and lifetime and have proven themselves for use in data transmission due to their short switching times. In addition, they advantageously have a low power consumption and flat heights, which facilitates the installation in the vehicle interior significantly. The good integrability of the LEDs to arrays provides a wide ren advantage of these light sources; Furthermore, the use of colored LED's, for example, to create a red lighting for night driving to avoid large differences in brightness advantageous.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, der Beleuchtungsvorrichtung zusätzlich einen optischen Empfänger mit einem Signalausgang hinzuzufügen. Dies ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation mit elektronischen fahrzeugeigenen Komponenten. So ist es beispielsweise denkbar, über die genannte Schnittstelle eine Verbindung von einem Mobiltelefon im Fahrzeuginnenraum und der Außenantenne des Fahrzeuges herzustellen. Darüber hinaus kann die Schnittstelle zur drahtlosen Bereitstellung interaktiver Internetdienste wie beispielsweise WWW, News oder Mail in mobilen Endgeräten im Fahrzeug verwendet werden.A further advantageous embodiment The invention consists in the lighting device additionally a optical receiver to add with a signal output. This allows a bi-directional communication with electronic in-vehicle Components. So it is conceivable, for example, via the said interface a Connection from a mobile phone in the vehicle interior and the outside antenna of the vehicle. About that In addition, the interface for wireless deployment can become more interactive Internet services such as WWW, News or Mail in mobile terminals to be used in the vehicle.

Eine weitere vorteilhafte Einsatzmöglichkeit der Erfindung besteht darin, sie als Repeater einzusetzen. Dabei werden eingehende optische Signale von der Steuereinheit entweder elektrisch über geeignete HF-Verstärker oder optisch insbesondere die IR-Anteile der emittierten Strahlung beispielsweise mittels eines erbiumdotierten Faserverstärkers (EDFA) verstärkt und durch die Lichtquelle wieder ausgesendet. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise die Funktionalität einer Gegensprechanlage im Fahrzeug realisieren. Insbesondere in großen Fahrzeuginnenräumen, wie beispielsweise Großraumwagen von Eisenbahnzügen oder Reisebussen läßt sich so die Licht quelle zur Unterstützung der Kommunikation der Fahrzeuginsassen untereinander vorteilhaft nutzen.Another advantageous use of the Invention is to use them as a repeater. It will be incoming optical signals from the control unit either electrically via suitable RF amplifier or optically in particular the IR components of the emitted radiation for example by means of an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) reinforced and sent out again by the light source. In this way can be for example, the functionality realize an intercom in the vehicle. In particular in great Vehicle interiors, such as large capacity cars of Trains or coaches can be so the light source in support the communication of the vehicle occupants with each other advantageous use.

Typischerweise werden große Fahrzeuginnenräume durch mehrere Beleuchtungsvorrichtungen beleuchtet. Damit ergibt sich zusätzlich die Möglichkeit, von einander entfernte Endgeräte durch die Zwischenschaltung mehrerer erfindungsgemäßer Beleuchtungsvorrichtungen als Repeater zu verbinden; die Problematik evtl. auftretender Rückkopplungen oder des Signalübersprechens läßt sich durch die Wahl geeigneter Übertragungsverfahren unter Verwendung von bsp. Zeitmultiplexverfahren umgehen.Typically, large vehicle interiors are due illuminated several lighting devices. This results additionally the possibility, remote terminals by the interposition of a plurality of inventive lighting devices to connect as a repeater; the problem of possibly occurring feedbacks or signal crosstalk let yourself through the choice of suitable transmission methods using bsp. Bypass time multiplexing.

Es hat sich ferner bewährt, die erfindungsgemäßen Beleuchtungselemente zur Ansteuerung von mit dem Fahrzeug fest verbundenen Endgeräten wie beispielsweise Stellmotoren für elektrische Fensterheber, Außenspiegel, Kindersicherungen oder umklappbare Kopfstützen zu verwenden. Hierbei werden zum Einen die bei konventioneller Ansteuerung notwendigen Steuerleitungen eingespart; zum Anderen wird die mit der Übertragung elektrischer Signale im Fahrzeug stets verbundene und oben bereits genannte EMV-Problematik umgangen.It has also proven to be the Lighting elements according to the invention for the control of permanently connected to the vehicle terminals such as Actuators for electric windows, outside mirrors, Use child restraints or folding headrests. in this connection become on the one hand the necessary with conventional control Saved control lines; On the other hand, the one with the transfer electrical signals in the vehicle always connected and above already circumvented EMC problem.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, bereits bei der Produktion eines Fahrzeuges die beschriebenen Lichtquellen zu integrieren und so die Verwendung von beispielsweise Diagnose- Kommunikations- oder Multimediageräten im Fahrzeug ohne weiteren konstruktiven oder Verkabelungsaufwand zu ermöglichen.A further advantageous embodiment The invention is already in the production of a vehicle to integrate the described light sources and so the use for example, diagnostic communication or multimedia devices in the vehicle to allow without further constructive or cabling.

Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, konventionelle Fahrzeuge entsprechend nachzurüsten. Hierzu ist lediglich der Austausch der Innenbeleuchtungsmodule sowie ein einmaliger Anschluß der Beleuchtungsvorrichtungen an einen Datenbus des Fahrzeuges notwendig.Furthermore, the invention offers the possibility of conventional Retrofit vehicles accordingly. For this purpose, only the replacement of the interior lighting modules and a one-time connection of the Lighting devices to a data bus of the vehicle necessary.

Claims

A lighting device for the interior of vehicles, having a power connection and a light source, characterized in that the lighting device has a signal input connected to a data bus of the vehicle signal input and a control unit which is adapted to modulate the light source for transmitting optical signals.

Lighting device according to claim 1, characterized that the signals are wholly or partly in the visible wavelength range lie.

Lighting device according to claim 1 or 2, characterized the light source has one or more LEDs.

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it comprises an optical receiver with a signal output has, in particular connected to the data bus of the vehicle is.

Lighting device according to claim 4, characterized in that that the control unit is suitable for incoming optical signals visually and / or electrically amplify and send out via the light source.

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized marked that over the lighting device emitted signals for control be used by fixed in the vehicle actuators.

Vehicle equipped with one or more of the lighting devices equipped according to one of claims 1-6 is.

Vehicle according to claim 7, characterized in that at least a control unit is adapted to provide a communication link between at least a mobile device and one or more in-vehicle electronic components or other mobile devices.

Data communication system for the interior Space of a vehicle, with at least one vehicle-side interface and one or more mobile terminals, characterized in that it is at the vehicle-side interfaces to a lighting device according to one or more of claims 1-6.