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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer partiell und/oder
segmentweise abdunkelbaren Windschutzscheibe, wobei eine automatische
Auswahl der Position einer partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung
der Windschutzscheibe in Abhängigkeit eines Wertes für
den Stand der Sonne und eines Wertes für die Augenposition
eines Insassen des Kraftfahrzeuges erfolgt.
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Die
DE 102 53 507 A1 offenbart
ein Verfahren zum automatischen Ansteuern bzw. Steuern einer einem
Kraftfahrzeug zugeordneten Sonnenschutzeinrichtung, wobei die Sonnenschutzeinrichtung
in Abhängigkeit eines aktuellen Sonnenstands und von aktuellen
Routendaten und -informationen, wie etwa der aktuellen Ausrichtung,
der Fahrtroute und/oder der Position, des Kraftfahrzeuges relativ
zur Sonne adaptiv angesteuert bzw. adaptiv gesteuert wird. Dazu
wird der Sonnenstand, insbesondere der Inklinationswinkel bzw. die
Sonnenhöhe sowie die Himmelsrichtung bzw. die Sonnenrichtung,
aus astronomischen Daten bestimmt. Zudem ist dabei vorgesehen, dass
die Ausrichtung bzw. die Fahrtroute bzw. die Position des Kraftfahrzeuges
relativ zur Sonne mittels einer Videobildauswertung berechnet wird.
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Die
DE 100 57 795 A1 offenbart
ein Verfahren zur lokal veränderbaren Abdunkelung von Fahrzeugverglasungen
bzw. eines Flächenbereichs einer Scheibenfläche,
wobei eine automatische Veränderung der Abdunkelung der
Fahrzeugverglasungen entsprechend einer vorgebbaren Abdunkelungsstrategie
erfolgt. Die Abdunkelung erfolgt dabei abhängig von der
Richtung, in der sich eine störende Lichtquelle befindet.
Zudem wird eine Sitzbelegung und die Sitzeinstellungen eines elektrisch
verstellbaren Sitzes erfasst, wobei die Abdunkelung der Fahrzeugverglasungen
abhängig von der Sitzbelegung und den Sitzeinstellungen
erfolgt. Alternativ oder ergänzend wird mittels eines Navigationssystems
die Richtung ermittelt, aus der die Sonneneinstrahlung erfolgt.
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Die
DE 198 14 094 A1 offenbart
eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abdunkelung einer transparenten
Scheibe als Schutz gegen Störungsquellen von einer Seite
der Scheibe, wie störende Durchsicht, störende
Lichtquelle oder störende Wärmeeinwirkungen, und/oder
als Informationsanzeige, wobei die Vorrichtung örtlich
selektiv elektrisch ansteuerbare Abdunkelungselemente aufweist,
um die Scheibe in einem Durchtrittsbereich der Störquelle
durch die Scheibe selektiv örtlich zum Bilden einer Stör-
oder Bendschutzscheibe abzudunkeln oder zum Bilden einer Sicht-
oder Wärmeschutzscheibe eine abgestufte Gesamtabdunkelung
der Scheibe zu ermöglichen oder zum Bilden einer Informationsanzeigescheibe
die Scheibe örtlich selektiv zum Anzeigen von Informationen
abzudunkeln.
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Die
DE 198 24 084 A1 offenbart
eine Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer
abdunkelbaren Filterscheibe. Dabei ist eine Steuereinheit mit Sensoren
zum Erfassen eines Blendobjektes und mit einer Kamera zum Erfassen
der Augenposition eines Kraftfahrzeuginsassen verbunden. Die Filterscheibe
ist matrixartig ausgebildet, wobei einzelne Matrixelemente abdunkelbar
sind, so, dass ein abgedunkelter Bereich verzögerungsfrei
auf einer Filterscheibe erzeugbar ist. Der abgedunkelte Bereich
folgt dabei der Bewegung des Blendobjektes und passt sich dem Blendobjekt
in seiner Größe und in seinem Abdunkelungsverhalten
an.
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Die
DE 10 2005 007 427
A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Fensterscheibe,
insbesondere einer Windschutzscheibe, zum Abdecken eines Innenraums
des Kraftfahrzeuges, wobei eine Transparenz zumindest eines Segmentes
der Fensterscheibe einstellbar ist, und wobei das Kraftfahrzeug
einen Blendsensor zur Messung einer Augenlidstellung und/oder einer
Pupillengröße eines Insassen des Kraftfahrzeuges
und eine Steuerung zur automatischen Einstellung der Transparenz
des Segmentes der Fensterscheibe in Abhängigkeit eines
Ausgangssignals des Blendsensors aufweist.
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Die
EP 1 566 300 A2 offenbart
ein Kraftfahrzeug mit einer Fensterscheibe, insbesondere einer Frontscheibe,
einer Rückscheibe, eines Seitenfensters bzw. eines Dachfensters,
zum Abdecken eines Innenraums des Kraftfahrzeuges, wobei eine Transparenz
der Fensterscheibe einstellbar ist, und wobei das Kraftfahrzeug eine
Steuerung zur automatischen Einstellung der Transparenz der Fensterscheibe
in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges
umfasst.
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Die
DE 10 2004 049 091
A1 offenbart eine transparente Fahrzeugscheibe mit einem
auf einem Teil ihrer Fläche durch elektrische Ansteuerung
mindestens eines in einen mehrschichtigen Verbund integrierten Funktionselements
mit reversibel veränderlicher Lichttransmission gegen einfallendes
Licht abdunkelbaren Sichtfeld, wobei das Funktionselement mindestens
einen im A-Sichtfeld eines Fahrzeuginsassen liegenden Flächenabschnitt
aufweist, der als Blendschutz insbesondere gegen Scheinwerferlicht
auf gleicher Fahrbahnebene entgegenkommender Fahrzeuge ansteuerbar
ist, wobei das Funktionselement in mindestens drei Flächensegmente
unterteilt ist, die im Sichtfeld eines Fahrzeuginsassen liegen und
einzeln oder gemeinsam nach Maßgabe einer konkreten, durch
mindestens einen Sensor erfassten Blendsituation abdunkelbar sind, und
wobei mindestens eines der im A-Sichtfeld der Scheibe liegenden
Flächensegmente bei jedem Fall einer Blendsituation abgedunkelt
wird.
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Die
Tönung von Scheiben im Kraftfahrzeugbereich ist zudem aus
der
WO 92/04522 und
der
DE 41 28 717 A1 bekannt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Sonnenblende für
ein Kraftfahrzeug anzugeben.
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Vorgenannte
Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einer partiell und/oder
segmentweise abdunkelbaren Windschutzscheibe und/oder Seitenscheibe
gelöst, wobei das Kraftfahrzeug eine Steuerung zur automatischen
Auswahl der Position einer partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung
der Windschutzscheibe und/oder Seitenscheibe in Abhängigkeit
eines Wertes für den Stand der Sonne und eines Wertes für die
Augenposition eines Insassen des Kraftfahrzeuges umfasst, wobei
das Kraftfahrzeug zumindest drei unterschiedlich ausgerichtete lichtsensitive
Elemente umfasst, und wobei der Wert für den Stand der
Sonne in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der zumindest
drei unterschiedlich ausgerichteten lichtsensitiven Elemente ermittelbar
ist bzw. ermittelt wird. Eine geeignete Anordnung unterschiedlich
ausgerichteter lichtsensitiver Elemente offenbart die
DE 10 2004 053 958 B3 .
Die unterschiedlich ausgerichteten lichtsensitiven Elemente sind
vorteilhafterweise in einem Winkel von 15° bis 40° zueinander
ausgerichtet. Eine Ausrichtung eines lichtsensitiven Elementes ist
insbesondere mittels dessen Flächenorthogonale definiert.
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Eine
abdunkelbare Scheibe kann insbesondere eine Scheibe mit einstellbarer
Transparenz sein.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftfahrzeug
ein Bedienelement zur manuellen Korrektur der Position der partiellen
und/oder segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe und/oder
Seitenscheibe auf. In einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist der Wert für die Augenposition eines
Insassen des Kraftfahrzeuges (automatisch) in Abhängigkeit
einer oder der manuellen Korrektur der Position der partiellen und/oder
segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe und/oder Seitenscheibe
korrigierbar.
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In
einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst
die Steuerung einen Blenddetektor zur Verhinderung der partiellen
und/oder segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe und/oder Seitenscheibe,
wenn eine Blendintensität einen Blendgrenzwert nicht überschreitet,
wobei der Blendgrenzwert in einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung mittels eines Bedienelementes einstellbar ist.
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In
einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Position der partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe
in Abhängigkeit eines Neigungswinkels der Windschutzscheibe
einstellbar.
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In
einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Position der partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe
in Abhängigkeit einer Wölbung der Windschutzscheibe
einstellbar.
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In
einer Ausgestaltung des vorgenannten Kraftfahrzeuges umfasst die
Scheibe eine nematische Schicht, eine LCD und/oder eine SPD Schicht.
Eine SPD Schicht kann abhängig von der Höhe einer
angelegten Spannung eine unterschiedlich starke Tönung
annehmen. Geeignete SPD Schichten sind in der
US 6 522446 , der
US 6 606 185 und der
US 6 301 040 offenbart.
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Kraftfahrzeug
im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr
benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung
sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor
beschränkt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges,
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2 ein
Ausführungsbeispiel einer Steuerung zur automatischen Auswahl
der Position einer partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung
einer Windschutzscheibe und/oder Seitenscheibe,
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3 eine
Prinzipdarstellung einer Seitenansicht einer Windschutzscheibe,
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4 eine
Prinzipdarstellung einer Draufsicht einer Windschutzscheibe,
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5 eine
Prinzipdarstellung einer Seitenansicht einer Windschutzscheibe,
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6 ein
Ausführungsbeispiel eines Bedienelementes zur manuellen
Korrektur einer partiellen und/oder segmentweisen Abdunkelung einer
Windschutzscheibe,
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7 ein
Ausführungsbeispiel eines Aufnehmers und
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8 ein
Ausführungsbeispiel eines Sonnensensors.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges 1.
Dabei bezeichnet Bezugszeichen 2 die Windschutzscheibe
des Kraftfahrzeuges 1 und Bezugszeichen 5 eine
durch einen partiell bzw. segmentweise abgedunkelten Bereich der
Windschutzscheibe 2 implementierte automatische Sonnenblende.
Dabei ist vorgesehen, dass die Position der automatischen Sonnenblende 5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe 2 in
Abhängigkeit eines Wertes für den Stand der Sonne
und eines Wertes für die Augenposition eines Insassen des
Kraftfahrzeuges 1 erfolgt.
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Zur
Implementierung der automatischen Sonnenblende 5 ist eine
in 2 dargestellte Steuerung 10 zur automatischen
Auswahl der Position der automatischen Sonnenblende 5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe 2 in
Abhängigkeit eines Wertes αs und γs für den Stand der Sonne und eines
Wertes xA und zA für
die Augenposition eines Insassen des Kraftfahrzeuges 1 vorgesehen,
wobei die internen und externen Eingangssignale bzw. Ausgangsignale
der Steuerung 10 unter Bezugnahme auf 3, 4 und 5 erläutert
sind. Dabei zeigen 3 und 5 eine Prinzipdarstellung
einer Seitenansicht der Windschutzscheibe 2, und 4 zeigt
eine Prinzipdarstellung einer Draufsicht auf die Windschutzscheibe 2.
In 2, 3, 4 und 5 bezeichnet
Bezugszeichen 30 die Augenposition eines Insassen des Kraftfahrzeuges 1 mit
den Koordinaten xA und zA,
Bezugszeichen P die Position der automatischen Sonnenblende 5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe 2 mit
den Koordinaten xW und yW,
Bezugszeichen 35 die Sonne, Bezugszeichen 2A den
unteren Rand der Windschutzscheibe 2 und Bezugszeichen 2B den
oberen Rand der Windschutzscheibe 2. Die Koordinaten xW und yW können
z. B. den Flächenschwerpunkt der automatischen Sonnenblende 5 bestimmen.
Die Koordinaten xW und yW können z.
B. auch ein Segment bestimmen, das als automatische Sonnenblende 5 ausgewählt
wird.
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Die
Steuerung
10 umfasst ein Sonnenblenden-Positionierungsmodul
12 zur
eigentlichen Bestimmung der Koordinaten x
W und
y
W der automatischen Sonnenblende
5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe
2 in
Abhängigkeit der Koordinaten x
A und
z
A der Augenposition
30 eines Insassen
der Kraftfahrzeuges
1, der – mittels eines Sonnensensors
25 gemessen
bzw. bestimmten – Werte α
s und γ
s für den Stand der Sonne
35 sowie
des – aus einem Speicher
20 ausgelesenen – Neigungswinkels δ
WSS der Windschutzscheibe
2 gemäß der
folgenden Gleichungen:
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Eine
Ausgabe der Koordinaten xW und yW der automatischen Sonnenblende 5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe 2 erfolgt
jedoch nur dann, wenn ein Blendflag B durch einen Wert „1"
anzeigt, dass eine Blendung des Insassen des Kraftfahrzeuges 1 vorliegt.
Dazu umfasst die Steuerung einen Blenddetektor 13, der
den Blendflag B auf den Wert „1" setzt, wenn eine mittels
des Sonnensensors 25 gemessene Blendintensität
BM einen mittels eines von einem Insassen bedienbaren Bedienelementes 23 einstellbaren
Blendgrenzwert tres_B überschreitet. Durch die Einstellung
des Blendgrenzwertes tres_B kann ein Insasse seine eigene Blendempfindlichkeit
individuell einstellen. Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug 1 Bedienelemente 21 und 22 zur
manuellen Korrektur der Koordinaten xW und
yW der automatischen Sonnenblende 5 bzw.
der partiellen bzw. segmentweisen Abdunkelung der Windschutzscheibe 2,
wobei korr_xW einen Korrekturwert für
die Koordinate xW und korr_yW einen
Korrekturwert für die Koordinate yW bezeichnet.
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Die
Steuerung 10 umfasst zudem ein Augenpunkt-Bestimmungsmodul 11 zur
Bestimmung der Koordinaten xA, zA der Augenposition 30. Dazu werden
Standardwerte xA', zA'
für die Koordinaten xA, zA der Augenposition 30 aus dem Speicher 20 ausgelesen.
Sofern keine Korrekturwerte korr_xW bzw.
korr_yW vorliegen, gilt: xA = xA' und ZA = ZA'
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Wenn
dagegen Korrekturwerte korr_x
W bzw. korr_y
W vorliegen, gilt:
xA = xA' + korr_xA. und
ZA =
ZA' + korr_zA wobei
die Korrekturwerte korr_x
A bzw. korr_z
A der Koordinaten x
A,
z
A der Augenposition
30 durch Auflösen
des folgenden Gleichungssystems nach korr_x
A und
korr_z
A bestimmt werden:
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Die
Bedienelemente 21, 22 und 23 können – wie
in 6 dargestellt – in einem integrierten
Bedienelement 40 zusammengefasst werden. Dabei kann der
Blendgrenzwert tres_B durch Drehen des Bedienelementes 40 eingestellt
werden. Der Korrekturwert korr_xW kann durch
Drücken des Bedienelementes 40 in Richtung des
Doppelpfeils 41 eingestellt werden. Der Korrekturwert korr_yW kann durch Drücken des Bedienelementes 40 in
Richtung des Doppelpfeils 42 eingestellt werden.
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Der – detailliert
in 8 dargestellte – Sonnensensor 25 umfasst
in beispielhafter Ausgestaltung einen in 7 dargestellten
Aufnehmer 50 mit drei unterschiedlich ausgerichteten lichtsensitiven
Elementen 51, 52, 53, die z. B. von der
Sonneneinstrahlung abhängige Ausgangspannungen U51, U52, U53 liefern. Der Aufnehmer 50 kann
z. B. im Bereich eines Rückspiegels des Kraftfahrzeuges 1 bzw.
hinter dem Rückspiegel des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet
sein. Der Sonnensensor 25 umfasst ein Auswertemodul 55 mit
einem Kennlinienmodul 56 zur Umrechnung der Ausgangspannungen
U51, U52, U53 in gemessene Blendintensitäten
BM51, BM52, BM53 sowie ein Transformationsmodul 57 mit
einer Transformationsmatrix T zur
Umrechnung der Blendintensitäten BM51,
BM52, BM53 in die
Blendintensität BM und die Werte αs und γs für den Stand der Sonne 35.
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Die
beschriebene automatische Sonnenblende
5 kann in vereinfachter
und weniger vorteilhaften Form auch dadurch implementiert werden,
dass die Windschutzscheibe
2 oberhalb eines Wertes y
W mit
bzw. oberhalb
eines Wertes y
W–y_tol abgedunkelt
wird, wobei y_tol ein Toleranzwert ist.
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Der
Korrekturwert korr_z
A würde sich
in diesem Fall durch Auflösen der Gleichung
nach korr_z
A ergeben.
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Die
unter Bezugnahme auf die Windschutzscheibe 2 beschriebene
automatische Sonnenblende 5 ist auch für eine
Seitenscheibe implementierbar.
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Die
Elemente in den Figuren sind unter Berücksichtigung von
Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu
gezeichnet. So sind z. B. die Größenordnungen
einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen
Elementen dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Windschutzscheibe
- 2A
- unterer
Rand einer Windschutzscheibe
- 2B
- oberer
Rand einer Windschutzscheibe
- 5
- automatische
Sonnenblende
- 10
- Steuerunug
- 11
- Bestimmungsmodul
- 12
- Sonnenblenden-Positionierungsmodul
- 13
- Blenddetektor
- 20
- Speicher
- 21,
22
- Bedienelemente
zur manuellen Korrektur der Koordinaten einer automatischen Sonnenblende
- 23
- Bedienelement
zur Einstellung eines Blendgrenzwertes
- 25
- Sonnensensor
- 30
- Augenposition
- 35
- Sonne
- 40
- integriertes
Bedienelement
- 41,
42
- Doppelpfeil
- 50
- Aufnehmer
- 51,
52, 53
- lichtsensitives
Element
- 55
- Auswertemodul
- 56
- Kennlinienmodul
- 57
- Transformationsmodul
- B,
BM51, BM52, BM53
- Blendflag
- BM
- gemessene
Blendintensität
- korr_xW, korr_zW
- Korrekturwert
für eine Koordinate/einen Wert einer Position einer automatischen
Sonnenblende
- tres_B
- Blendgrenzwert
- P
- Position
einer automatischen Sonnenblende
- U51, U52, U53
- Ausgangspannung
- xA, zA
- Koordinate/Wert
einer Augenposition
- xA', zA'
- Standardwert
für eine Koordinate/einen Wert einer Augenposition
- xW, yW
- Koordinate/Wert
einer Position einer automatischen Sonnenblende
- αs, γs
- Wert
für den Stand der Sonne
- δWSS
- Neigungswinkels
einer Windschutzscheibe
-
T
- Transformationsmatrix
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10253507
A1 [0002]
- - DE 10057795 A1 [0003]
- - DE 19814094 A1 [0004]
- - DE 19824084 A1 [0005]
- - DE 102005007427 A1 [0006]
- - EP 1566300 A2 [0007]
- - DE 102004049091 A1 [0008]
- - WO 92/04522 [0009]
- - DE 4128717 A1 [0009]
- - DE 102004053958 B3 [0011]
- - US 6522446 [0017]
- - US 6606185 [0017]
- - US 6301040 [0017]
