DE102006013700B3

DE102006013700B3 - Einrichtung an einem Fahrzeug zur Verhinderung der Blendung

Info

Publication number: DE102006013700B3
Application number: DE102006013700A
Authority: DE
Inventors: Stephan Simon
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-25

Abstract

Einrichtung an einem Fahrzeug (1) zur Verhinderung einer Blendung durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge, wobei mindestens ein Scheinwerfer (2, 3) des Fahrzeugs (1) zum Aussenden von polarisiertem Licht ausgebildet ist und an Lichteintrittsflächen (4) des gleichen Fahrzeugs (1) mindestens eine Polarisationseinrichtung (9, 10, 24) angeordnet ist, wobei das ausgesendete Licht in einem vorgegebenen Winkel gegenüber einer Vertikalen polarisiert ist und dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung (9, 10, 24) für in gleicher Richtung polarisiertes Licht durchlässig ist, wobei der vorgegebene Winkel derart gewählt ist, dass die Blendung an den genannten Lichteintrittsflächen durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge im wesentlichen unterbleibt, wenn ein mit einer gleichartigen Einrichtung ausgestattetes Fahrzeug entgegenkommt, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Strahlengang eines Sensors (12, 13) angeordnet ist, der Licht-Laufzeit-Messungen zur Entfernungsbestimmung durchführt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einem Fahrzeug zur Verhinderung der Blendung durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge, wobei mindestens ein Scheinwerfer jeweils eines Fahrzeugs zum Aussenden von polarisiertem Licht ausgebildet ist und an Lichteintrittsflächen des gleichen Fahrzeugs mindestens eine Polarisationseinrichtung angeordnet ist.
Die Blendung durch Scheinwerfer von entgegenkommenden Fahrzeugen während der Dunkelheit ist ein seit langem bekanntes Problem, für das schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen wurden. So ist beispielsweise durch CH 674070 A5 eine Antiblendeinrichtung bekannt geworden mit Polarisationseinrichtungen zwischen einer Lichtquelle und einem Beobachter, wobei die Polarisationsrichtungen einen spitzen Winkel bilden, insbesondere zwischen 30° und 60°. Dadurch ist jedoch kein wirksamer Blendschutz zwischen zwei entgegenkommenden Fahrzeugen möglich.
Eine Blendung zwischen entgegenkommenden Fahrzeugen ist nicht darauf beschränkt, dass der Fahrer des einen von den Scheinwerfern des anderen geblendet wird, sondern es kann bei modernen Systemen, wie beispielsweise Infrarotsichtsystemen, ebenfalls zu Blendungen kommen. DE 100 27 018 A1 schlägt bei einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Projektionsprinzip und bei einer Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einem solchen Scheinwerfer alternativ oder zusätzlich zu einem modulierten Betrieb der Lichtquelle die Anwendung von Polarisationseinrichtungen vor. Dabei soll eine zweite Polarisationseinrichtung, nämlich die für das einfallende Licht, derart angeordnet sein, dass ihre Polarisationsrichtung gegenüber der Polarisationsrichtung der ersten Polarisationseinrichtung um 90° gedreht ist. Dieser Vorschlag erweist sich jedoch in der Praxis als nicht besonders wirkungsvoll.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 30 708 A1 ist ein optisches Sicherheits-Verkehrssystem mit Lichtpolarisatoren bekannt, wobei die Richtung der Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren bei allen Fahrzeugen einheitlich ist.
Die Schwingungsebenen haben einen Winkel von 45 Grad bezüglich der Querachse eines jeden Fahrzeuges.
Die US 2003/0103261 offenbart ein Nachtsichtsystem mit einem einstellbaren Polarisationsfilter der Lichtquelle.
Aus der deutschen Patentschrift DE 100 02 069 C2 ist eine Anordnung zur Verbesserung der Sicht in Fahrzeugen bekannt. Die Anordnung umfasst eine Beleuchtungsoptik zur Abstrahlung von infrarotem Licht und einer Empfangsoptik zum Empfang von reflektierten Anteilen des abgestrahlten Lichts.
Die europäische Patentschrift EP 0 490 029 B1 offenbart eine Anordnung zur Verbesserung der Sicht in Fahrzeugen, wobei eine Beleuchtungsoptik infrarotes Licht mit festgelegter Polarisation abstrahlt und eine Empfangsoptik reflektierte Anteile des abgestrahlten Lichts in zur Sendepolarisation orthogonaler Empfangspolarisation empfängt.
Offenbarung der Erfindung
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine Blendung durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge dadurch wirkungsvoll verhindert, dass das ausgesendete Licht in einem vorgegebenen Winkel gegenüber einer Vertikalen polarisiert ist und dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung für in gleicher Richtung polarisiertes Licht durchlässig ist, wobei der vorgegebene Winkel derart gewählt ist, dass die Blendung an den genannten Lichteintrittsflächen durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge im wesentlichen unterbleibt, wenn ein mit einer gleichartigen Einrichtung ausgestattetes Fahrzeug entgegenkommt.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der vorgegebene Winkel im wesentlichen 45° beträgt. Damit ist gewährleistet, dass das ausgesendete Licht um 45° gegenüber der Vertikalen polarisiert ist. Abweichungen von dem vorgegebenen Winkel innerhalb eines Toleranzbereiches sind ohne Verlust der Vorteile der Erfindung zulässig. Insbesondere ist ein vorgegebener Winkel zwischen 43° und 47° möglich.
Durch die Erfindung wird bewirkt, dass bei Fahrzeugen, die mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüstet sind, das Licht eines entgegenkommenden Fahrzeugs, dessen Polarisationsrichtung an sich gleich ist, aus der Sicht des das Licht empfangenden Fahrzeugs um 90° gedreht ist und somit stark gedämpft wird.
In welcher Drehrichtung die 45° (+45° oder –45°) vorgesehen sind, ist unerheblich. Es sollten jedoch alle mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehenen Fahrzeuge den gleichen Polarisationswinkel aufweisen. Die Erfindung ist für übliche Scheinwerfer anwendbar, wobei die Blendung von Sensoren und/oder des Fahrers des jeweils entgegenkommenden Fahrzeugs verhindert werden soll.
Dazu kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Blickfeld des Fahrers angeordnet ist. Für diesen Zweck kann ferner vorgesehen sein, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung als Brille ausgebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Frontscheibe als Polarisationsfilter ausgebildet ist, wobei die Polarisationsrichtung der Frontscheibe derart ausgerichtet ist, dass sich für von Scheinwerfern des Gegenverkehrs empfangenes Licht eine Polarisationsrichtung von 45° gegenüber der Vertikalen ergibt.
Diese Ausgestaltung berücksichtigt, dass die Frontscheiben von Fahrzeugen in der Regel nicht senkrecht zur Ebene des Fahrwegs stehen, so dass die Projektion der Polarisationsrichtung der entgegenkommenden Fahrzeuge auf die Frontscheibe einen abweichenden Winkel ergibt.
Andere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind auf die Verhinderung der Blendung von verschiedenen Licht- oder Bildsensoren, insbesondere im Infrarotbereich, gerichtet. Dabei ist es durchaus möglich, anstelle zweier (auch) Infrarotlicht aussendender Scheinwerfer einen speziellen Infrarotscheinwerfer vorzusehen. Diese Ausgestaltung kann derart ausgebildet sein, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Strahlengang einer Nachtsichtkamera und/oder einer Kamera eines Fahrerassistenzsystems und/oder einer Kamera, welche sowohl für Nachtsicht als auch für ein Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist, und/oder eines Sensors angeordnet ist, der Licht-Laufzeit-Messungen zur Entfernungsbestimmung durchführt (z. B. LIDAR-Sensor oder PMD-Sensor).
Um zu verhindern, dass der durch die erfindungsgemäße Einrichtung bewirkte Blendschutz bei einer Seitenneigung eines oder beider Fahrzeuge vermindert wird, ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen, dass die Polarisationsrichtung des ausgesendeten Lichts und/oder die mindestens eine Polarisationseinrichtung derart steuerbar sind, dass die Polarisationsrichtung gegenüber der Vertikalen unabhängig von einer Seitenneigung des Fahrzeugs ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist insbesondere für übliche Scheinwerfer mit Glühlampen geeignet und besteht darin, dass eine weitere Polarisationseinrichtung am mindestens einen Scheinwerfer angeordnet ist. Es kann jedoch bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch vorgesehen sein, dass der mindestens eine Scheinwerfer eine Lichtquelle aufweist, die polarisiertes Licht aussendet. Dafür sind insbesondere Halbleiter-Lichtquellen geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einzelnen Komponenten, die je nach Ausführungen im Einzelnen Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung sein können, und
2 eine Anordnung zur Stabilisierung der Polarisationsrichtung.
Ausführungsform(en) der Erfindung
1 zeigt den vorderen Teil eines Fahrzeugs 1 mit Scheinwerfern 2, 3 und einer Frontscheibe 4. Ferner sind Polarisationsdiagramme 5, 6, 7 dargestellt. Diese Diagramme sind im Gegensatz zu den anderen Teilen der 1 nicht perspektivisch zu sehen, sondern befinden sich jeweils in einer Ebene senkrecht zur Fahrzeuglängsachse. Einer der Scheinwerfer 3 ist exemplarisch mit einer Polarisationseinrichtung 8 ausgestattet, deren Polarisationsrichtung im Diagramm 5 mit +45° dargestellt ist.
Unter der Voraussetzung, dass alle Fahrzeuge, die mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestattet sind, die gleiche Polarisationsrichtung aufweisen, ist die Polarisationsrichtung des Lichtes entgegenkommender Fahrzeuge –45°, was im Diagramm 6 dargestellt ist. Die später im Einzelnen erläuterten Empfänger sind jeweils mit Polarisationseinrichtungen (Polarisationsfiltern) ausgerüstet, deren Polarisationsrichtung gemäß Diagramm 7 demjenigen des Diagramms 5 entspricht, also +45° beträgt. Damit wird das Licht der entgegenkommenden Fahrzeuge weitgehend gedämpft.
Für einen nicht dargestellten Fahrer kann die erfindungsgemäße Einrichtung durch Anwendung einer Polarisationsbrille 9 oder durch eine polarisierende Frontscheibe 4, beispielsweise eine auf die Frontscheibe aufgebrachte Folie 10, genutzt werden. Da die Frontscheibe 4 in Bezug auf die Lichteinfallsrichtung vom Gegenverkehr geneigt ist, ist die Polarisationseinrichtung 10 der Frontscheibe 4 derart auszurichten, dass sich für den Lichtstrahl vom Scheinwerfer des Gegenverkehrs zum Auge des Fahrers oder zum jeweiligen Sensor eine Polarisationsrichtung von +45° wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel oder von –45° zur Senkrechten ergibt. Es kann jedoch auch eine separate Scheibe als Polarisationseinrichtung dienen, die hinter der Frontscheibe senkrecht oder mit einem anderen Neigungswinkel aufgestellt ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann jedoch auch andere Empfänger vor Blendung schützen. Dies ist beispielsweise eine Kamera 11, welche als Nachtsichtkamera ausgebildet sein kann oder die Kamera eines Fahrerassistenzsystems ist oder zu beiden Zwecken dient. Sie ist in jedem Fall mit einer nicht dargestellten Polarisationseinrichtung ausgerüstet. Ferner kann ein LIDAR-Sensor 12 mit einer Polarisationseinrichtung vorgesehen sein, wobei ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Einrichtung verhindert wird, dass der Sensor von entgegenkommenden Lichtquellen gestört wird. Als weitere Möglichkeit ist in 1 beispielhaft für einen weiteren Sensor mit Licht-Laufzeit-Messung ein PMD-Sensor 13 mit einer Polarisationseinrichtung versehen.
2 zeigt ebenfalls schematisch eine Polarisationseinrichtung 21 in Form einer drehbar gelagerten runden Scheibe, durch die Licht eines Scheinwerfers 22 hindurchtritt. Mit einem elektrischen Stellglied 23 kann die Scheibe gedreht werden, um eine Seitenneigung des Fahrzeugs derart auszugleichen, dass der durch die Schraffur dargestellte Polarisationswinkel mit entweder +45° oder –45° konstant bleibt. Ein Polarisationsfilter 24 mit einem Stellglied 25 ist vor einer Nachtsichtkamera 26 angeordnet. Die beiden Stellglieder 23, 25 werden mit Hilfe eines Reglers 27 nach den Vorgaben eines Sensors 28, der ein der Seitenneigung entsprechendes Signal abgibt, gesteuert. Geeignete Sensoren nutzen das Schwerefeld, das Magnetfeld der Erde, Satellitensignale, Trägheitssensoren und Kombinationen davon aus.

Claims

Einrichtung an einem Fahrzeug (1) zur Verhinderung einer Blendung durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge, wobei mindestens ein Scheinwerfer (2, 3) des Fahrzeugs (1) zum Aussenden von polarisiertem Licht ausgebildet ist und an Lichteintrittsflächen (4) des gleichen Fahrzeugs (1) mindestens eine Polarisationseinrichtung (9, 10, 24) angeordnet ist, wobei das ausgesendete Licht in einem vorgegebenen Winkel gegenüber einer Vertikalen polarisiert ist und dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung (9, 10, 24) für in gleicher Richtung polarisiertes Licht durchlässig ist, wobei der vorgegebene Winkel derart gewählt ist, dass die Blendung an den genannten Lichteintrittsflächen durch Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge im wesentlichen unterbleibt, wenn ein mit einer gleichartigen Einrichtung ausgestattetes Fahrzeug entgegenkommt, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Strahlengang eines Sensors (12, 13) angeordnet ist, der Licht-Laufzeit-Messungen zur Entfernungsbestimmung durchführt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Winkel 45° beträgt, so dass das ausgesendete Licht um 45° gegenüber der Vertikalen polarisiert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung (9, 10) im Blickfeld des Fahrers angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung als Brille (9) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontscheibe (4) als Polarisationsfilter (10) ausgebildet ist, wobei die Polarisationsrichtung der Frontscheibe (4) derart ausgerichtet ist, dass sich für von Scheinwerfern des Gegenverkehrs empfangenes Licht eine Polarisationsrichtung von 45° gegenüber der Vertikalen ergibt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung (24) im Strahlengang einer Nachtsichtkamera (11, 26) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Strahlengang einer Kamera (11) eines Fahrerassistenzsystems angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Polarisationseinrichtung im Strahlengang einer Kamera (11) angeordnet ist, welche sowohl für Nachtsicht als auch für ein Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsrichtung des ausgesendeten Lichts und/oder die mindestens eine Polarisationseinrichtung (24) derart steuerbar sind, dass die Polarisationsrichtung gegenüber der Vertikalen unabhängig von einer Seitenneigung des Fahrzeugs (1) ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Polarisationseinrichtung (21) am mindestens einen Scheinwerfer angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Scheinwerfer eine Lichtquelle aufweist, die polarisiertes Licht aussendet.