DE102017222031A1 - Preventing the glare of a driver - Google Patents
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Abstract
Verfahren (100) zur Verhinderung der Blendung eines Fahrzeugführers (1), wobei mittels einer Sensorik (21) die aus dem Fahrzeugumfeld (22) einfallende Lichtintensität (3) erfasst wird (110), wobei anschließend geprüft wird (120), ob mindestens die aus einem Teilgebiet (22a) des Fahrzeugumfelds (22) einfallende Lichtintensität (3) einen vorgegebenen Schwellwert (3a) überschreitet, und wobei eine den Schwellwert (3a) überschreitende Lichtintensität (3) abgeschirmt und/oder begrenzt wird (130), bevor sie die Augen des Fahrzeugführers (1) erreicht, wobei zum Abschirmen und/oder Begrenzen (130) der Lichtintensität (3) eine vom Fahrzeugführer (1) zu tragende Brille (11) mit steuerbarer Transmission, ein Head-Up-Display (23) des Fahrzeugs (2), und/oder eine Scheibenheizung (24) des Fahrzeugs (2), angesteuert wird (140, 150, 160).
Zugehöriges Computerprogramm.
Method (100) for preventing dazzling of a vehicle driver (1), wherein by means of a sensor (21) from the vehicle environment (22) incident light intensity (3) is detected (110), is subsequently checked (120), if at least the light intensity (3) from a sub-region (22a) of the vehicle surroundings (22) exceeds a predetermined threshold value (3a), and wherein a light intensity (3) exceeding the threshold value (3a) is shielded and / or limited (130) before the light intensity Eyes of the driver (1) achieved, wherein for shielding and / or limiting (130) of the light intensity (3) to be borne by the driver (1) glasses (11) with controllable transmission, a head-up display (23) of the vehicle (2), and / or a window heater (24) of the vehicle (2), is driven (140, 150, 160).
Associated computer program.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Blendung eines Fahrzeugführers, wie sie beispielsweise durch ein entgegenkommendes Fahrzeug oder eine tiefstehende Sonne verursacht werden kann.The present invention relates to a method for preventing dazzling of a vehicle driver, such as may be caused by an oncoming vehicle or a low sun.
Stand der TechnikState of the art
Zum Führen eines Fahrzeugs ist es unerlässlich, das Fahrzeugumfeld insbesondere in Fahrtrichtung ständig im Blick zu haben, um auf Ereignisse oder Objekte reagieren zu können. Die Augen des Fahrzeugführers haben typischerweise einen großen Dynamikbereich und können sich sowohl auf das Fahren am Tag als auch auf das Fahren bei Nacht einstellen. Problematisch ist es jedoch, wenn plötzlich eine dominierende Lichtquelle auftaucht. Die Augen müssen sich dann auf die Helligkeit dieser dominierenden Lichtquelle einstellen, so dass weniger helle Bereiche des Fahrzeugumfelds nicht mehr wahrgenommen werden. Die dominierende Lichtquelle kann den Dynamikbereich der Augen sogar überfordern und den Fahrzeugführer völlig blenden.For driving a vehicle, it is essential to have the vehicle environment constantly in view, especially in the direction of travel, in order to be able to react to events or objects. The driver's eyes typically have a wide dynamic range and can adapt to both daytime and night driving. However, it is problematic when suddenly a dominating light source appears. The eyes then have to adjust to the brightness of this dominant light source, so that less bright areas of the vehicle environment are no longer perceived. The dominant light source can even overstrain the dynamic range of the eyes and completely dazzle the driver.
Beispielsweise kann am Tage eine tiefstehende Sonne und in der Nacht ein entgegenkommendes Fahrzeug mit Fernlicht in dieser Weise als dominierende Lichtquelle wirken.For example, during the day a low sun and at night an oncoming vehicle with high beam in this way act as a dominant light source.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Im Rahmen der Erfindung wurde ein Verfahren zur Verhinderung der Blendung eines Fahrzeugführers entwickelt. Dabei wird mittels einer Sensorik die aus dem Fahrzeugumfeld einfallende Lichtintensität erfasst. Anschließend wird geprüft, ob mindestens die aus einem Teilgebiet des Fahrzeugumfelds einfallende Lichtintensität einen vorgegebenenen Schwellwert überschreitet.In the context of the invention, a method for preventing dazzling of a vehicle driver has been developed. In the process, the light intensity incident from the vehicle surroundings is detected by means of a sensor system. Subsequently, it is checked whether at least the incident of a sub-region of the vehicle surrounding light intensity exceeds a predetermined threshold.
Der vorgegebene Schwellwert muss keine feste Größe sein, sondern kann sich insbesondere nach der Umgebungshelligkeit richten. So wirkt beispielsweise ein entgegenkommendes Fahrzeug mit Fernlicht nachts stark blendend, während es am Tage bei hellem Sonnenschein möglicherweise kaum wahrgenommen wird.The predetermined threshold value does not have to be a fixed quantity, but may depend in particular on the ambient brightness. Thus, for example, an oncoming vehicle with high beam at night seems very dazzling, while it may be barely noticeable during the day in bright sunshine.
Eine den Schwellwert überschreitende Lichtintensität wird abgeschirmt und/oder begrenzt, bevor sie die Augen des Fahrzeugführers erreicht. Hierzu wird eine vom Fahrzeugführer zu tragende Brille mit steuerbarer Transmission, ein Head-Up-Display des Fahrzeugs, und/oder eine Scheibenheizung des Fahrzeugs, angesteuert.A threshold intensity exceeding light intensity is shielded and / or limited before it reaches the eyes of the driver. For this purpose, a to be worn by the driver glasses with controllable transmission, a head-up display of the vehicle, and / or a window heating of the vehicle, driven.
Es wurde erkannt, dass durch die Mitbenutzung bzw. Zweckentfremdung der Brille, des Head-Up-Displays und/oder der Scheibenheizung der Blendschutz zu besonders geringen Kosten und mit minimalen physischen Eingriffen in das Fahrzeug, im Extremfall sogar ganz ohne einen solchen Eingriff, implementiert werden kann. So bedienen sich etwa viele Fahrassistenzsysteme bereits einer oder mehrerer Kameras, die als Sensorik verwendet werden können. Weiterhin ist in vielen Fahrzeugen bereits ein Head-Up-Display zur Anzeige fahrtrelevanter Informationen vorhanden. Schließlich werden auch Heizungen für die Frontscheibe von Fahrzeugen populärer, um das lästige Freikratzen der Scheibe im Winter vor Fahrtantritt zu vermeiden.It has been recognized that through the shared use or misuse of the glasses, the head-up display and / or the window heating, the anti-glare at very low cost and with minimal physical intervention in the vehicle, in extreme cases, even without such intervention implemented can be. For example, many driver assistance systems already use one or more cameras that can be used as sensors. Furthermore, many vehicles already have a head-up display for displaying driving-relevant information. Finally, heaters for the windscreen of vehicles are becoming more popular in order to avoid the annoying free scratching of the windshield in winter before driving.
Weiterhin werden auch Brillen mit steuerbarer Transmission zunehmend populär, beispielsweise in Form von Sonnenbrillen, die sich automatisch der Lichtintensität anpassen, oder auch in Form von „Datenbrillen“, mit denen es möglich ist, dem Benutzer Informationen oder Medieninhalte in halbdurchlässiger Form ins Sichtfeld zu projizieren. Die Technik für die Steuerung der Transmission funktioniert sogar schnell genug, um in automatischen Schweißerbrillen verwendet zu werden. All diese Arten von Brillen können durch Ansteuerung im Rahmen des Verfahrens zweckentfremdet werden, um den Fahrzeugführer vor der Blendung durch dominierende Lichtquellen zu schützen.Furthermore, eyeglasses with controllable transmission are becoming increasingly popular, for example in the form of sunglasses that automatically adjust to the light intensity, or in the form of "data glasses", with which it is possible to project the user information or media content in semipermeable form into the field of view , Transmission control technology even works fast enough to be used in automatic welding goggles. All of these types of spectacles can be misused by driving in the context of the process to protect the driver from glare from dominant light sources.
Es ist aber auch beispielsweise wirtschaftlich vorteilhaft, eine Brille mit steuerbarer Transmission ausschließlich als Blendschutz zu verwenden. Gegenüber einer Lösung, bei der die Transmission der Frontscheibe selbst verändert wird, ergibt sich hier zunächst ein Mehraufwand für die Berücksichtigung der Tatsache, dass der Strahlengang von der dominierenden Lichtquelle zu den Augen des Fahrzeugführers auch von der aktuellen Kopfposition und Blickrichtung des Fahrzeugführers abhängt. Dieser Mehraufwand wird dadurch überkompensiert, dass mit dem teuren Material mit variabler Transmission nur eine wesentlich geringere Fläche abgedeckt werden muss.However, it is also economically advantageous, for example, to use glasses with controllable transmission exclusively as glare protection. Compared to a solution in which the transmission of the windshield itself is changed, there is initially an additional effort for the consideration of the fact that the beam path of the dominant light source to the eyes of the driver also depends on the current head position and viewing direction of the driver. This additional effort is overcompensated by the fact that the expensive material with variable transmission only a much smaller area must be covered.
Vorteilhaft wird beim Ansteuern der Brille die Transmission selektiv in dem Bereich, durch den die den Schwellwert überschreitende Lichtintensität hindurchtritt, vermindert. Auf diese Weise wird die Störung durch die zu hohe Lichtintensität beseitigt, ohne dass sich im Rest des Sichtfeldes etwas ändert und Aufmerksamkeit bindet.When driving the spectacles, the transmission is advantageously reduced selectively in the region through which the light intensity exceeding the threshold passes. In this way, the interference is eliminated by the excessive light intensity, without that something changes and attracts attention in the rest of the field of view.
Alternativ kann beim Ansteuern der Brille die Brille lichtundurchlässig geschaltet werden, und sie kann zugleich mit mindestens einem Kamerabild des Fahrzeugumfelds versorgt werden, um dieses Kamerabild dem Fahrzeugführer anzuzeigen. Ist dann beispielsweise der Dynamikbereich der Kamera auf die Grundhelligkeit des Fahrzeugumfelds eingestellt, so liegt die Helligkeit der dominierenden Lichtquelle deutlich außerhalb des Dynamikbereichs und wird in dem Kamerabild mit der maximalen Helligkeit innerhalb des Dynamikbereichs dargestellt. Die zu große Lichtintensität wird also gleichsam abgeschnitten. Damit das Kamerabild die gleiche Perspektive auf das Fahrzeugumfeld zeigt wie zuvor der ungefilterte Blick durch die Brille, müssen Kopfposition und Blickrichtung des Fahrzeugführers in etwa bekannt sein. Die diesbezüglichen Anforderungen sind aber deutlich geringer als beim selektiven Ausblenden der dominierenden Lichtquelle. Weiterhin ist es nicht erforderlich, die Bewegung der dominierenden Lichtquelle, etwa eines entgegenkommenden Fahrzeuges, zu verfolgen.Alternatively, when driving the glasses, the glasses can be switched opaque, and they can also be supplied with at least one camera image of the vehicle environment to display this camera image to the driver. If, for example, the dynamic range of the camera is set to the basic brightness of the vehicle surroundings, then the brightness of the dominant light source is clearly outside the dynamic range and is displayed in the camera image with the maximum brightness within the dynamic range. The excessive light intensity is thus cut off. So that the camera image shows the same perspective on the vehicle environment as before the unfiltered view through the glasses, the head position and viewing direction of the vehicle driver must be approximately known. However, the requirements in this regard are significantly lower than in the selective masking of the dominant light source. Furthermore, it is not necessary to track the movement of the dominant light source, such as an oncoming vehicle.
Wenn ein Head-Up-Display angesteuert wird, so wird analog vorteilhaft selektiv in dem Bereich, durch den die den Schwellwert überschreitende Lichtintensität hindurchtritt, ein Muster oder Element eingeblendet, das lokal die Transmission des Head-Up-Displays vermindert. Die Sicht auf das übrige Fahrzeugumfeld bleibt dann unverändert. Die typische Auflösung eines Head-Up-Displays, das zur Anzeige von Informationen in Form von Texten, Zahlen oder Diagrammen ausgebildet ist, ist für das selektive Ausblenden der dominierenden Lichtquelle mehr als ausreichend. Das Head-Up-Display kann also in den meisten Fällen so, wie es ist, in diesem Sinne zweckentfremdet werden.When a head-up display is actuated, a pattern or element which locally reduces the transmission of the head-up display is analogously advantageously selectively displayed in the region through which the light intensity exceeding the threshold passes. The view of the rest of the vehicle environment then remains unchanged. The typical resolution of a head-up display designed to display information in the form of text, numbers or diagrams is more than sufficient to selectively hide the dominant light source. In most cases, the head-up display can thus be misappropriated as it is in this sense.
Das Head-Up-Display kann aber auch lichtundurchlässig geschaltet und zugleich mit mindestens einem Kamerabild des Fahrzeugumfelds versorgt werden, um dieses Kamerabild darzustellen. Hierzu kann beispielsweise bei der Anzeige des Kamerabildes die Deckkraft des Head-Up-Displays über den bei der normalen halbdurchlässigen Anzeige fahrtrelevanter Informationen verwendeten Wert hinaus erhöht werden. Gegenüber der Ausführungsform mit der Brille ergibt sich die Vereinfachung, dass bei der Umschaltung auf das Kamerabild die Perspektive nicht „springen“ kann.The head-up display can also be switched opaque and at the same time supplied with at least one camera image of the vehicle environment to represent this camera image. For this purpose, for example when the camera image is displayed, the opacity of the head-up display can be increased beyond the value used in the normal semipermeable display of driving-relevant information. Compared to the embodiment with the glasses results in the simplification that when switching to the camera image perspective can not "jump".
Wird eine Scheibenheizung angesteuert, so kann beispielsweise eine temperaturabhängige Transmission einer in der Scheibe enthaltenen chemischen Schicht mindestens lokal vermindert werden. Es kann dann also das elektrische Ansteuersignal auf dem Umweg über die Temperaturänderung in die Änderung der Transmission umgesetzt werden.If a pane heater is activated, then, for example, a temperature-dependent transmission of a chemical layer contained in the pane can be reduced at least locally. It can then be implemented on the detour via the temperature change in the change of transmission so the electrical drive signal.
Hierzu kann beispielsweise eine chemische Schicht gewählt werden, die als Polarisationsfilter mit veränderlicher Polarisationsrichtung ausgebildet und im Strahlengang der Lichtintensität zum Fahrzeugführer mit mindestens einem weiteren Polarisationsfilter in Reihe geschaltet ist. Die Lichtintensität wird dann für alle Farben gleichmäßig vermindert, anders als bei der mehr oder weniger intensiven Tönung der Schicht mit einem Farbton.For this purpose, for example, a chemical layer can be selected, which is designed as a polarizing filter with a variable polarization direction and is connected in series in the beam path of the light intensity to the driver with at least one further polarizing filter. The light intensity is then uniformly reduced for all colors, unlike the more or less intense tint of the layer with a hue.
Die Scheibenheizung kann aber beispielsweise auch zweckentfremdet werden, um ein elektrisches Signal direkt an eine aktive Schicht weiterzureichen, die hierauf reagiert.However, for example, the window heating can also be misused in order to pass on an electrical signal directly to an active layer, which responds to this.
So kann beispielsweise durch das Ansteuern der Scheibenheizung die Transmission einer in der Scheibe enthaltenen elektrochromen Schicht mindestens lokal vermindert werden. Eine elektrochrome Schicht benötigt nur für die Umstellung kurzzeitig eine Spannungsversorgung; der gerade aktuelle Zustand bleibt auch ohne Spannungsversorgung erhalten. Eine solche kurzzeitige Beaufschlagung der Scheibenheizung mit einer Spannung führt noch nicht zu einer nennenswerten Erwärmung der Scheibe.For example, by controlling the disk heater, the transmission of an electrochromic layer contained in the disk can be reduced at least locally. An electrochromic layer only needs a voltage supply for the conversion; the current state is maintained even without power supply. Such a brief exposure of the disk heater with a voltage does not lead to a significant warming of the disc.
Alternativ kann durch das Ansteuern der Scheibenheizung die Transmission einer als PDLC-Glas ausgebildeten Scheibe mindestens lokal vermindert werden. In einem solchen Glas liegen Flüssigkristalle zunächst mit statistischer Orientierung vor und machen das Glas milchig. Durch Anlegen einer Gleichspannung werden die Flüssigkristalle im elektrischen Feld geordnet, so dass die Scheibe transparent wird. Hierfür reicht eine geringere Spannung als sie für das Heizen benötigt wird, so dass die Scheibe ebenfalls nicht nennenswert erwärmt wird.Alternatively, the transmission of a disk designed as a PDLC glass can be reduced at least locally by activating the disk heater. In such a glass liquid crystals are initially in statistical orientation and make the glass milky. By applying a DC voltage, the liquid crystals are arranged in the electric field, so that the disc is transparent. For this purpose, a lower voltage than is needed for heating, so that the disc is also not heated appreciably.
Es ist auch eine Arbeitsteilung zwischen verschiedenen Mechanismen und entsprechenden Vorrichtungen möglich. So kann beispielsweise die Frontscheibe als Ganzes undurchlässig oder milchig geschaltet werden, und gleichzeitig kann ein Head-Up-Display ein Kamerabild auf der Frontscheibe anzeigen, damit der Fahrzeugführer weiterhin eine Sicht auf das Fahrzeugumfeld hat.It is also a division of labor between different mechanisms and corresponding devices possible. For example, the windshield as a whole can be opaque or milky, and at the same time, a head-up display can display a camera image on the windshield so that the driver still has a view of the vehicle environment.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird geprüft, ob die den Schwellwert überschreitende Lichtintensität von einem entgegenkommenden Fahrzeug herrührt. Wenn dies der Fall ist, wird die Transmission im Bereich einer Fahrbahn, entlang derer sich das entgegenkommende Fahrzeug bewegt, vermindert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die zu hohe Lichtintensität während der gesamten Begegnung mit dem entgegenkommenden Fahrzeug von den Augen des Fahrzeugführers ferngehalten wird, während gleichzeitig die laufende Nachführung des Bereichs, in dem die Transmission vermindert wird, entsprechend der Bewegung des eigenen Fahrzeugs keine allzu aufdringlichen visuellen Effekte produziert.In a further advantageous embodiment, it is checked whether the light intensity exceeding the threshold value originates from an oncoming vehicle. If this is the case, the transmission is reduced in the region of a roadway along which the oncoming vehicle is moving. In this way it is ensured that the excessive light intensity during the entire encounter with the oncoming vehicle from the eyes of the driver is kept away, while at the same time the ongoing tracking of the area in which the transmission is reduced, according to the movement of the own vehicle does not produce too obtrusive visual effects.
Analog wird in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung geprüft, ob die den Schwellwert überschreitende Lichtintensität von der Sonne herrührt. Ist dies der Fall, wird die Transmission im Bereich des sichtbaren Himmels vermindert. Es wird dann auch hier zu jedem Zeitpunkt die Transmission auf einer größeren Fläche vermindert als dies aktuell zur Abschirmung der Sonne notwendig ist. Dafür verursacht die Nachführung wiederum nur wenig aufdringliche visuelle Effekte, so dass der Fahrzeugführer nicht zu stark abgelenkt wird.Similarly, in a further advantageous embodiment, it is checked whether the light intensity exceeding the threshold value originates from the sun. If this is the case, the transmission in the area of the visible sky is reduced. It is then at any time here the transmission on a larger area reduced than is currently necessary to shield the sun. For the tracking again causes only a few intrusive visual effects, so that the driver is not distracted too much.
Nach dem zuvor Beschriebenen kann die hardwaremäßige Implementierung des Verfahrens sich teilweise oder sogar vollständig auf Einrichtungen stützen, die im Fahrzeug bereits vorhanden sind. Um das Verfahren an einem konkreten Fahrzeug zu implementieren, müssen also mitunter nur einzelne Komponenten hinzugefügt werden. Das Verfahren selbst kann hingegen hauptsächlich in einer Software verkörpert sein, die insofern ein eigenständig verkaufbares Produkt darstellt, beispielsweise für die Nachrüstung bestehender Fahrzeuge. Daher bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer, und/oder auf einem Steuergerät ausgeführt werden, den Computer, und/oder das Steuergerät, dazu veranlassen, das beschriebene Verfahren auszuführen. Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf einen maschinenlesbaren Datenträger und/oder auf ein Downloadprodukt mit dem Computerprogramm.As previously described, the hardware implementation of the method may be based, in part or in full, on devices already in the vehicle. To implement the procedure on a specific vehicle, so sometimes only individual components must be added. On the other hand, the process itself may be mainly embodied in a software which in this respect represents an independently salable product, for example for the retrofitting of existing vehicles. Therefore, the invention also relates to a computer program having machine-readable instructions which, when executed on a computer and / or on a controller, cause the computer and / or the controller to perform the described method. Likewise, the invention also relates to a machine-readable data carrier and / or to a download product with the computer program.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to figures.
Ausführungsbeispieleembodiments
Es zeigt:
-
1 Schematische Übersicht desVerfahrens 100 ; -
2 Schematische Darstellung zweier Situationen, in denen eine Blendung desFahrzeugführers 1 auftreten kann, in Aufsicht (2a) , durch eineScheibe 25 gesehen (2b) und durch eineBrille 11 gesehen (2c) ; -
3 Seitenansicht eines fürdas Verfahren 100 ausgerüsteten Fahrzeugs 2 , auf das von vorne aus der Fahrzeugumgebung2 die Lichtintensität 3 einfällt; -
4 Mehrschichtiger Aufbau einerScheibe 25 zur Änderung der Transmission mitHilfe der Scheibenheizung 24 .
-
1 Schematic overview of theprocess 100 ; -
2 Schematic representation of two situations in which a glare of thedriver 1 can occur in supervision (2a) through apane 25 seen (2 B) and throughglasses 11 seen (2c) ; -
3 Side view of one for theprocedure 100 equippedvehicle 2 , on the front of thevehicle environment 2 thelight intensity 3 is incident; -
4 Multilayer construction of apane 25 to change the transmission with the help of thedisc heater 24 ,
Nach
Gemäß Block
Es ist dann eine Möglichkeit, die Transmission der Brille
Alternativ kann in Schritt
Gemäß Block
Gemäß Block
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Die hier symbolisch außen am Fahrzeug
An die Stelle der chemischen Schicht
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1654133 B1 [0004]EP 1654133 B1 [0004]
- EP 1928677 B1 [0004]EP 1928677 B1 [0004]
- DE 4128717 C2 [0004]DE 4128717 C2 [0004]
- DE 3838125 A1 [0004]DE 3838125 A1 [0004]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11817064B2 (en) | 2020-06-11 | 2023-11-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Control of a display on an augmented reality head-up display device for a vehicle |
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2017
- 2017-12-06 DE DE102017222031.7A patent/DE102017222031A1/en active Pending
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