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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gezielten Licht-Abschattung
von Raumbereichen in einem Kraftfahrzeug, die mit einer von einer
Lichtquelle stammendem Licht durch wenigstens eine lichttransparente
Fläche
beleuchtet werden, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Das
Auftreten von Blendeffekten, beispielsweise durch natürlichen
Sonnenlichteinfall oder durch künstliche
Lichtquellen, wie beispielsweise ein Scheinwerferlicht eines entgegenkommenden
Kraftfahrzeuges, irritieren einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs oft
in erheblichem Maße.
Deshalb sind in heutigen Kraftfahrzeugen mechanische Abschattungsvorrichtungen
mit oftmals fester Größe vorhanden, welche
jedoch durch ihre großflächige, räumliche Geometrie
und ihre nur begrenzte räumliche
Einstellbarkeit einen festen Raumwinkel des Gesichtsfeldes überdecken,
der meist größer ist
als die blendungsverursachende Lichtquelle. Bei derartigen mechanischen
Beschattungsvorrichtungen ist dies auch notwendig, um für verschiedene
Positionen des Betrachters einen Beschattungseffekt erzielen zu
können,
da die Nachstellung der Abschattungsvorrichtung manuell erforderlich
und somit nicht für
jede Änderung
der Betrachterposition nachgeregelt werden kann. Nachteilig ist
hierbei jedoch, dass derartige mechanische Abschattungsvorrichtungen
einen unnötig
großen
Raumwinkelbereich des Gesichtsfeldes aus der visuellen Wahrnehmung
aus schließen,
was insbesondere die Fahrsicherheit beeinträchtigt.
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Aus
der
DE 197 05 498
B4 ist eine Vorrichtung zur gezielten Licht-Abschattung
von Raumbereichen bekannt, die mit von einer Lichtquelle stammendem
Licht durch wenigstens eine lichttransparente Fläche beleuchtet werden. Dabei
ist die lichttransparente Fläche
in Abhängigkeit
des Ortes auf der Fläche
zumindest in einem lokalen Bereich zwischen einem transparenten
und einem nicht-transparenten Zustand schaltbar. Darüber hinaus
ist eine ortsauslösende
Detektionseinrichtung vorgesehen, die die räumliche Position der Lichtquelle
erfasst. Um den Bereich der nicht-transparenten Fläche möglichst klein
zu halten, ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit
von der Position der Lichtquelle und von der Position des bestimmten
abzuschattenden Ortes innerhalb des Raumbereiches einen von der
Verbindungslinie zwischen dem abzuschattenden Ort innerhalb des
Raumbereichs und der Lichtquelle durchlaufenden Bereich auf der
lichttransparenten Fläche
in den nicht-transparenten Zustand schaltet.
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Aus
der
DE 100 46 103
A1 ist ein dynamisches Blendschutzsystem bekannt, welches
zum Schutz des menschlichen Auges vor Blendung durch künstliche
oder natürliche
Lichtquellen dient. Zu diesem Zweck wird eine transparente Scheibe
zwischen dem Auge des Benutzers und der Blendquelle angebracht und
ein Bereich auf der Verbindungslinie Auge – Blendquelle auf der Scheibe
dynamisch verdunkelt. Hierbei wird die relative Lage der Lichtquelle
zum Auge durch einen geeigneten Sensor fortwährend ermittelt und die Position
des verdunkelten Bereiches auf der Scheibe in Bezug auf die relative
Lage der Lichtquelle zum Auge dynamisch nachgeführt.
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Schließlich ist
aus der
DE 103 17
695 A1 eine transparente Lichtblende in der Form einer
Sonnenblende für
ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei die Sonnenblende aus einem transparenten
Material gefertigt ist und zum Beispiel durch Einsatz farbiger Gläser ein
guter Licht-/Sonnenschutz erreicht werden soll. An geeigneter Stelle
ist darüber
hinaus ein Display angeordnet, welches benötigte Information in das Sichtfeld
des Fahrers rückt,
ohne seine Aufmerksamkeit auf die Fahrbahn zu nehmen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art
eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche
sich insbesondere durch eine verbesserte Blendschutzwirkung auszeichnet.
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Dieses
Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine lichttransparente
Fläche
einer Vorrichtung zur gezielten Licht-Abschattung von Raumbereichen
in einem Kraftfahrzeug in eine Sonnenblende des Kraftfahrzeuges
zu integrieren und gleichzeitig so auszubilden, dass zumindest ein
lokaler Bereich der lichttransparenten Fläche in wenigstens einen, zwischen
einem ersten Zustand mit maximaler Transparenz und einem zweiten,
abgedunkelten Zustand liegenden, gedimmten Zwischenzustand schaltbar
ist. Dabei ist eine ortsauflösende
Detektionseinheit vorgesehen, welche die räumliche Position der Lichtquelle
erfasst. Das Schalten in den zumindest einen, gedimmten Zwischenzustand
wird dabei von einer Regeleinrichtung übernommen, die in Abhängigkeit
von der Position der Lichtquelle sowie von einem bestimmten abzuschattenden
Ort innerhalb des Raumbereiches zumindest einen Bereich auf der
lichttransparenten Fläche
in einen gedimmten Zwischenzustand schaltet. Hierdurch kann eine Blendschutzvorrichtung
geschaffen werden, welche einerseits eine Blendung, beispielsweise
durch entgegenkommende Kraftfahrzeuge, wirkungsvoll unterbindet
und andererseits einen maximal möglichen Sichtbereich
für den
Fahrer aufrechterhält.
Darüber hinaus
arbeitet die Vorrichtung dynamisch und passt den lokal gedimmten
bzw. abgedunkelten Bereich der lichttransparenten Fläche einem
jeweiligen Sonnenstand bzw. einer jeweiligen Lichtquelle an.
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Zweckmäßig ist
die Regeleinrichtung mit einem Navigationssystem, beispielsweise
einem GPS-System, kommunizierend verbunden, wobei das Navigationssystem
lokale Umgebungsbedingungen an die Regeleinrichtung übermittelt.
Dabei ist die Regeleinrichtung so ausgebildet, dass sie kurzzeitige Änderungen
der Lichtverhältnisse,
welche beispielsweise aufgrund einer lokalen Bebauung auftreten und
welche vom Navigationssystem übermittelt
werden, unbeachtet lässt.
Hierzu nimmt die Regeleinrichtung im Fall des Auftretens einer lokalen
Bebauung einen fiktiven Sonnstand an, welcher dem Sonnenstand entspricht,
der vor dem Auftreten der Bebauung, von der Detektionseinheit ermittelt
wurde.
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Durch
die Verarbeitung von Informationen eines Navigationssystems kann
ein häufiges
Verändern
der Lichtdurchlässigkeit
des lokal dimmbaren Bereiches und damit eine Irritation des Fahrers/Beifahrers
vermieden werden. Insbesondere können
bei einer Stadtfahrt, verbunden mit einem Fahren durch Häuserschluchten
und häufigen
und schnellen Wechseln der Lichtver hältnisse, eine ständige Anpassung
der lokal dimmbaren Bereiche der Sonnenblende vermieden werden und
dadurch gleichmäßige und
nicht abrupt wechselnde Lichtverhältnisse geschaffen werden.
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Gleiches
gilt beispielsweise bei Tunneldurchfahrten. Hier kann die Regeleinrichtung
die lichttransparente Fläche
bereits kurz vor Ausfahrt aus dem Tunnel positionieren und aktivieren,
um eine Blendung des Fahrers/Beifahrers direkt bei Tunnelausfahrt
zu vermeiden. Als Sonnenstand bei Tunnelausfahrt wird der Sonnenstand
vor der Tunneleinfahrt als Startwert genommen. Dieser Startwert
muss aber von der Regeleinrichtung mit Hilfe der Navigationsinformation
auf die Sonnenstandstellung relativ zur aktuellen Fahrzeugposition
bei der Tunnelausfahrt angepasst werden.
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Als
Navigationssystem kann jedwedes Ortungssystem eingesetzt werden.
Insbesondere ist ein GPS-System von Vorteil. Das Navigationssystem kann
aber auch als Grobnavigationssystem ausgebildet sein, welches abhängig vom
einem Bezugspunkt über
die Fahrzeugdaten wie zurückgelegte
Weckstrecke, Lenkwinkel usw. und mittels zusätzlicher Landkarteninformation
die lokalen Umgebungsbedingungen erkennen kann.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist
die Sonnenblende so verstellbar, dass sie entweder in Blickrichtung
vor einer Windschutzscheibe oder vor einer Seitenscheibe positioniert
werden kann, wobei eine Kontakteinrichtung vorgesehen ist, welche
die jeweilige Stellung der Sonnenblende, also vor der Windschutzscheibe
oder vor der Seitenscheibe sowie gegebenenfalls zusätzlich deren
Neigungswinkel, erfasst. Die erfindungsgemäße Sonnenblende mit zumindest
einem lokal abdunkelbaren Bereich kann somit nicht nur im Bereich
einer frontseitigen Windschutzscheibe, sondern auch im Bereich einer
Seitenscheibe benutzt werden, wodurch eine Blendwirkung von seitlich
des Kraftfahrzeuges positionierten Lichtquellen vermieden werden
kann. Dadurch kann die Funktionalität der erfindungsgemäßen Sonnenblende
deutlich gesteigert werden, da eine Blendschutzwirkung nicht ausschließlich frontseitig,
sondern auch seitlich erzielt werden kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist
eine manuelle Stelleinrichtung vorgesehen, über welche eine Dimmfunktion
des dimmbaren Bereichs der Sonnenblende zumindest in der vor der
Seitenscheibe positionierten Stellung einstellbar ist. Dies bedeutet,
dass die Dimmfunktion nicht ausschließlich automatisch betätigt wird,
sondern auch manuell vom Fahrer einstellbar ist, wobei die manuelle
Betätigung die
automatische Steuerung übersteuert.
Eine derartige Stelleinrichtung kann beispielsweise über ein Rändelrad
realisiert werden.
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Zweckmäßig ist
zumindest ein Teil des dimmbaren Bereichs der Sonnenblende in einen
verspiegelten Zustand schaltbar. Dies erübrigt eine Anordnung eines
Kosmetikspiegels im Bereich der Sonnenblende, wobei eine Spiegelfunktion
jederzeit durch das Schalten des zumindest dimmbaren Bereichs in
den verspiegelten Zustand erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
erfüllt
somit nicht nur eine Blendschutzwirkung, sondern ist gleichzeitig
als Spiegel in veränderbarer
Größe nutzbar,
wodurch eine deutliche Steigerung der Funktionalität der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erreicht werden kann.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
der Zeichnung und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Die
einzige 1 zeigt einen schematischen Aufbau
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Entsprechend 1 weist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur
gezielten Licht-Abschattung von Raumbereichen in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug
eine ortsauflösende
Detektionseinheit 2 sowie eine Regeleinrichtung 3 auf.
Die Raumbereiche werden dabei von einer Lichtquelle 4 stammendem
Licht durch wenigstens eine lichttransparente Fläche 5 beleuchtet,
wobei die Lichtquelle 4 beispielsweise die Sonne oder Scheinwerfer
entgegenkommender Kraftfahrzeuge sein können. Die lichttransparente
Fläche 5 ist
Teil einer Sonnenblende 6 bzw. in eine derartige Sonnenblende 6 integriert
und weist zumindest einen lokalen Bereich 7 auf, welcher zwischen
einem ersten Zustand mit maximaler Transparenz und einem zweiten
Zustand mit reduzierter Transparenz umschaltbar ist. Die Sonnenblende 6 kann
dabei in üblicher
Weise an einem Himmel eines Kraftfahrzeuges angeordnet werden und schwenkbar
von einer Gebrauchsstellung in eine Nicht-Gebrauchsstellung überführbar ausgestaltet sein.
Um auch einen Schutz vor einer seitlich des Kraftfahrzeugs positionierten
Lichtquelle 4 erreichen zu können, ist die Sonnenblende 6 in üblicher
Weise so verstellbar, dass sie entweder in Blickrichtung vor einer
Windschutzscheibe oder von einer Seitenscheibe positioniert werden
kann. Dabei erfasst eine Kontakteinrichtung 8 die jeweilige
Stellung der Sonnenblende 6.
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Die
ortsauflösende
Detektionseinheit 2 erfasst eine räumliche Position der Lichtquelle 4.
Die Detektionseinheit 2 kann beispielsweise als integriertes
Bauteil, einem so genannten integrierten Sonnenstandsensor, mit
einem optischen Winkelsensor, welcher aus Diodenpaaren und Schattenmasken
besteht, ausgeführt
sein.
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Die
Regeleinrichtung 3 ist so ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit
von der Position der Lichtquelle 4 sowie von einem bestimmten,
abzuschattenden Ort innerhalb des Raumbereiches, zumindest den lokalen
Bereich 7 auf der lichttransparenten Fläche 5 in den zweiten,
das heißt
in den abgedunkelten Zustand, schalten kann.
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Erfindungsgemäß kann dabei
der zumindest eine lokale Bereich 7 auch in zumindest einen
zwischen dem ersten und zweiten Zustand liegenden, gedimmten Zwischenzustand
geschaltet werden, in welchem eine reduzierte Transparenz gegeben
ist. Einen Grad der Dimmung des zumindest einen dimmbaren, lokalen
Bereichs 7 der Sonnenblende 6 kann dabei in Abhängigkeit
einer Lichtintensität
der Lichtquelle 4 erfolgen, so dass denkbar ist, dass bei einer
lediglich schwachen Blendwirkung eine geringere Dimmung, das heißt eine
höhere
Transparenz des lokalen Bereichs geschaltet wird, als bei einer Lichtquelle 4 mit
größerer Blendwirkung.
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Optional
kann die Vorrichtung 1 eine Messeinrichtung 9 zur
Bestimmung des innerhalb des Raumbereiches abzuschattenden Ortes
relativ zur lichttransparenten Fläche (5) beispielsweise
einer Augenposition, insbesondere eines Augpunktes, eines Fahrers 10 und/oder
eines Beifahrers aufweisen. Die Messein richtung 9 ist dabei
kommunizierend mit der Regeleinrichtung 3 verbunden, was
durch die unterbrochen gezeichnete Linie dargestellt ist. Aus der von
der Messeinrichtung 9 ermittelten Augposition des Fahrers 10 ermittelt
die Regeleinrichtung 3 die Position des gedimmten lokalen
Bereichs 7 der lichttransparenten Fläche 5. Somit verändert sich
der lokale, dimmbare Bereich 7 bei einem Verändern der Augposition,
so dass der Bereich 7 einer Bewegung des Fahrers 10 folgt.
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Ebenfalls
optional kann die Regeleinrichtung 3 mit einem Navigationssystem 11 kommunizierend verbunden
sein, wobei das Navigationssystem 11 lokale Umgebungsbedingungen,
wie beispielsweise Geländeerhebungen
oder eine Bebauung an die Regeleinrichtung 3 übermittelt.
Erfindungsgemäß ist nun
die Regeleinrichtung 3 so ausgebildet, dass sie kurzzeitige Änderungen
der Lichtverhältnisse,
welche beispielsweise bei einer Stadtfahrt oder bei einer Fahrt
durch einen Tunnel auftreten, unbeachtet lässt. Dies verhindert insbesondere
bei einer Stadtfahrt durch Häuserschluchten,
ein nervöses
und hektisches Ändern
des lokalen Bereichs 7 auf der Sonnenblende 6 und
dadurch eine nicht zu unterschätzende
Irritation des Fahrers 10.
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Wie
bereits eingangs erwähnt,
ist die Sonnenblende 6 so verstellbar, dass sie entweder
in Blickrichtung vor einer Windschutzscheibe oder vor einer Seitenscheibe
positioniert werden kann, wobei die Kontakteinrichtung 8 die
jeweilige Stellung der Sonnenblende 6 erfasst. Dabei ist
zumindest in der vor der Seitenscheibe positionierten Stellung eine Dimmfunktion
des dimmbaren lokalen Bereichs 7 über eine manuelle Stelleinrichtung 12,
beispielsweise ein als Potentiometer ausgebildetes Rändelrad, einstellbar.
Ein Betätigen
der manuellen Stelleinrichtung 12 bewirkt dabei ein Übersteuern
der automatischen Regelfunktion der Regeleinrichtung 3.
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Um
eine räumliche
Position der Lichtquelle 4 auch bei einer vor der Seitenscheibe
positionierten Sonnenblende 6 erfassen und an die Regeleinrichtung 3 übermitteln
zu können,
kann in der Sonnenblende 6 eine weitere, ortsauflösende Detektionseinheit 2 vorgesehen
sein, welche bei einer vorgegebenen Stellung der Sonnenblende von
der Kontakteinrichtung 8 aktiv geschaltet wird und eine
seitlich des Kraftfahrzeugs stehende Lichtquelle 4 detektiert.
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Um
auch eine Spiegelfunktion in der erfindungsgemäßen Sonnenblende 6 unterbringen
zu können,
sind prinzipiell zwei Varianten denkbar:
Zum einen kann eine
nicht gezeigte Bilderfassungseinrichtung vorgesehen sein, welche
zumindest einen Gesichtsbereich des Fahrers 10 oder des
Beifahrers erfasst und das erfasste Bild an die Regeleinrichtung 3 übermittelt.
Die Regeleinrichtung 3 stellt daraufhin das von der Bilderfassungseinrichtung übertragene
Bild auf zumindest einem Teil des dimmbaren Bereichs 7 bzw.
auf zumindest einem Teil der lichttransparenten Fläche 5 der
Sonnenblende 6 sichtbar dar, wodurch sich der Fahrer 10 bzw.
der Beifahrer im Unterschied zu einem herkömmlichen Spiegel seitenrichtig
betrachten kann.
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Alternativ
hierzu ist vorstellbar, dass zumindest ein Teil des dimmbaren Bereiches 7 bzw.
zumindest ein Teil der lichttransparenten Fläche 5 der Sonnenblende 6 in
einen verspiegelten Zustand schaltbar ist, wodurch die Spiegelfunktion
erreicht werden kann, und wodurch sich der Betrachter, also beispielsweise
der Fahrer 10, in der Art eines Spiegels, also seitenverkehrt
betrachten kann.
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Zusammenfassend
lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung 1 vor,
die zumindest eine ortsauflösende
Detektionseinheit 2 und eine Regeleinrichtung 3 sowie
eine Sonnenblende 6 mit einer lichttransparenten Fläche 5 umfasst.
Je nach örtlicher
Position der Lichtquelle 4, welche von der Detektionseinheit 2 ermittelt
wird, schaltet die Regeleinrichtung 3 die lichttransparente
Fläche 5 bzw. zumindest
in einem lokalen Bereich 7 der lichttransparenten Fläche 5 in
einen ersten Zustand mit maximaler Transparenz, in einen zweiten,
abgedunkelten Zustand oder in einen zwischen dem ersten und dem zweiten
Zustand liegenden, gedimmten Zwischenzustand. Dadurch wird eine
optimale Lichtabschattung bei gleichzeitig größtmöglichem, verbleibendem Sichtfeld
für den
Fahrer 10 erreicht.
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Gemäß einer
weiterführenden
Variante ist dabei denkbar, dass die Vorrichtung 1 optional
mit einem Navigationssystem 11 oder einer Messeinrichtung 9 zur
Bestimmung einer Augenposition des Fahrers 10 versehen
ist.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Detektionseinheit
- 3
- Regeleinrichtung
- 4
- Lichtquelle
- 5
- lichttransparente
Fläche
der Sonnenblende 6
- 6
- Sonnenblende 6
- 7
- lokaler
Bereich auf der lichttransparenten Fläche 5
- 8
- Kontakteinrichtung
- 9
- Messeinrichtung
- 10
- Fahrer/Beifahrer
- 11
- Navigationssystem
- 12
- Stelleinrichtung