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Die Erfindung betrifft eine Blendschutzvorrichtung für ein Fahrzeug, welche zumindest im Blickfeld eines Insassen des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2005 038 581 A1 ist eine automatische Fernlichtsteuerung mit einem regelbaren Scheinwerfer mit einer Satelliten gestützten Straßenverlaufsbestimmung bekannt, wobei die Einstellung der Scheinwerfer Satelliten gestützt über jede Ausleuchtungsdistanz zwischen Abblendlicht und Fernlicht einstellbar ist. Bei der Ermittlung eines Kreisverkehrs oder einer Kreuzung wird die Ausleuchtungsdistanz automatisch so zurückgenommen, dass immer nur bis zum Kreisverkehr oder zur Kreuzung ausgeleuchtet wird.
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Weiterhin ist aus der
DE 26 06 416 A1 eine automatisch unter dem Einfluss einer störenden Strahlung abdunkelnde Schutzbrille bekannt, wobei eine Photozelle oder ein anderer Sensor die Lichtdurchlässigkeit über eine Flüssigkristallzelle, die auf der Schutzbrille angebracht ist, steuert.
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Auch ist aus der
DE 88 15 377 U1 eine Augenblendschutzvorrichtung, wie ein Schutzhelm oder ein Schutzbrille, mit einer Durchsichtzone bekannt. An der Blendschutzvorrichtung ist ein Sensor mit einer elektrischen Steuerschaltung befestigt und weiterhin ist an der Blendschutzvorrichtung im Bereich der Durchsichtzone eine Verdunklungseinrichtung vorgesehen. Die Steuerschaltung ist mit der Verdunklungseinrichtung so verbunden, dass bei Auftreffen eines energiereichen Strahls, insbesondere eines Laserstrahls, auf den Sensor die Verdunklungseinrichtung die Durchsichtzone optisch abschirmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blendschutzvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug anzugeben, anhand derer wirkungsvoll eine Blendung eines Fahrers und weiterer Insassen des Fahrzeugs vermeidbar ist.
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Hinsichtlich der Blendschutzvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Blendschutzvorrichtung für ein Fahrzeug ist zumindest im Blickfeld eines Insassen, insbesondere des Fahrers des Fahrzeugs angeordnet und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Blendschutzvorrichtung zumindest ein in mehrere Teilbereiche unterteiltes transparentes Flächenelement aufweist, wobei ein Transmissionsgrad jedes der Teilbereiche in Abhängigkeit von einer Intensität und einer Richtung von einfallendem Licht automatisch einstellbar ist.
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Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, eine Blendung des Fahrers und/oder weiterer Insassen des Fahrzeugs, welche beispielsweise am Tag aufgrund von Sonneneinstrahlung oder bei Dunkelheit aufgrund von Scheinwerfern anderer Fahrzeuge entstehen kann, zu vermeiden. Somit wird neben dem Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs und die weiteren Insassen auch die Verkehrssicherheit erhöht und das Unfallrisiko minimiert. Insbesondere ist eine Verbesserung der Sichtverhältnisse bei Nacht- und Regenfahrten erzielbar, da durch die Vermeidung von Blendungen keine ständige Anpassung des menschlichen Auges an veränderte Lichtbedingungen erforderlich ist. Somit ist es auch möglich, die Leuchtkraft und Leuchtweite bestehender Beleuchtungseinrichtungen zu verringern, da durch die fehlende ständige Anpassung des menschlichen Auges für den Fahrer des Fahrerzeugs und für weitere Insassen eine verbesserte Sicht bei geringeren oder gleichen Sichtverhältnissen gegeben ist. Des Weiteren entfällt die Notwendigkeit kostenintensiver Beleuchtungseinrichtungen und so genannter Lichtassistenten, anhand welcher in aufwändiger Art und Weise automatisch verschiedene Lichtbilder erzeugbar sind und beispielsweise entgegenkommende Verkehrsteilnehmer aus dem Lichtbild des Fahrzeugs ausgespart werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Blendschutzvorrichtung,
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2 schematisch eine in eine Windschutzscheibe integrierte Blendschutzvorrichtung, und
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3 schematisch eine als Brille ausgebildete Blendschutzvorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Blendschutzvorrichtung 2 dargestellt, wobei die Blendschutzvorrichtung 2 mehrere transparente Flächenelemente 1.1 bis 1.5 aufweist, deren Transmissionsgrad variabel einstellbar ist. Die transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere Glasflächen einer Windschutzscheibe (= Flächenelement 1.1), von Seitenscheiben (= Flächenelemente 1.2, 1.3), einer Heckscheibe (= Flächenelement 1.4) und eines Außenspiegels (= Flächenelement 1.5).
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Die transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5 weisen jeweils Mittel, insbesondere eine in die Flächenelemente 1.1 bis 1.5 eingebrachte oder auf diese aufgebrachte Schicht oder Folie auf, deren Transmissionsgrad steuerbar ist. Bei den Schichten oder Folien handelt es sich beispielsweise um eine so genannte Suspended-Particle-Device (= SPD), in welche lichtabsorbierende Partikel eingebracht sind, deren maximale Transparenz bei Anlegen einer Betriebsspannung und deren minimale Transparenz im spannungslosen Zustand erzielbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich sind die Schichten oder Folien als so genannte Plasma Adressed Liquid Crystal (= PALC) ausgebildet, wobei auch hier der Transmissionsgrad abhängig von einer angelegten elektrischen Spannung steuerbar ist.
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Diese transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5 sind, wie in 2 am Beispiel einer Windschutzscheibe näher dargestellt ist, jeweils in mehrere Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 unterteilt, wobei der Transmissionsgrad jedes der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 in Abhängigkeit von einer Intensität und einer Richtung von einfallendem Licht automatisch und unabhängig voneinander einstellbar ist. Die Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 können dabei verschiedene Formen und Größen aufweisen.
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Es sind viele Möglichkeiten bekannt, ein transparentes Display zu erzeugen. Beispielsweise haben sich Elektrolumineszenz-Displays seit langem in der elektronischen Anzeigewelt bewährt. Bei diesem wird eine phosphorisierende Schicht auf einen Glaskörper zwischen zwei Elektroden aufgedampft. Diese Konstruktion wird mit einem Frontglas zu einem festen Körper verschmolzen. Die Leuchtschicht besteht aus einer mit Mangan angereicherter Zinksulfid-Verbindung. Wird nun eine Spannung von ca. 200 V (AC) angelegt, werden die Mangan-Moleküle zum Leuchten angeregt. Beim transparenten Display werden die metallischen Elektroden durch transparentes Indium-Zinn-Oxid (ITO) ersetzt und reflektierende Elemente entfernt. Der lichtemittierende Dünnfilm wird durch einen streuungsarmen Film ersetzt. So lässt sich eine Transparenz von knapp 85 Prozent erreichen. Es sind minimalen Abstände von 0,05 mm zwischen den einzelnen Pixeln bzw. Segmenten möglich. Es sind auch andere Umsetzungen eines transparenten Display denkbar, wie sie beispielsweise von der Firma Planar, der Firma Samsung, der Fraunhofer-Gesellschaft, der TU Braunschweig oder der Universal Display Corporation öffentlich vorgestellt wurden. Basis solcher Systeme sind meist transparente leitfähige und leuchtfähige Schichten auf einem transparentem Substrat.
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2 zeigt eine in eine Windschutzscheibe (= Flächenelement 1.1) des Fahrzeugs 1 integrierte Blendschutzvorrichtung 2. Zur Erfassung der Intensität und der Richtung des einfallenden Lichts ist an der Windschutzscheibe ein Lichtsensor 3 angeordnet.
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Weiterhin ist an der Windschutzscheibe ein Blicksensor 4 angeordnet, mittels welchem Positionen der Augen des Fahrers und weiterer Insassen erfassbar sind.
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Der Lichtsensor 3 und der Blicksensor 4 sind jeweils mit der Blendschutzvorrichtung 2 gekoppelt, wobei anhand der von den Sensoren gewonnen Daten ermittelt wird, welcher der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 der Windschutzscheibe derart angesteuert werden muss, dass durch Veränderung der Transparenz des jeweiligen Teilbereichs 1.1.4 eine Blendung des Fahrers und/oder der Insassen vermieden und gleichzeitig eine optimale Sicht sichergestellt wird. Hierzu werden anhand des Lichtsensors 3 zum einen die Richtung und die Intensität des einfallenden Lichts und andererseits mittels des Blicksensors 4 der Blick des Fahrers, d. h. eine Stellung von dessen Augen bezüglich einer Lichtquelle ermittelt.
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Mittels des Lichtsensors sind verschiedene Lichtquellen erfassbar. Bei den Lichtquellen kann es sich um künstliche Lichtquellen, wie beispielsweise Scheinwerfer von entgegenkommenden Fahrzeugen, stationäre Scheinwerfer, aber auch um natürliche Lichtquellen, wie beispielsweise die Sonne, handeln. Somit ist die Blendung sowohl bei Dunkelheit als auch bei Tageslicht vermieden.
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Aufgrund der Ermittlung der Blickrichtung des Fahrers und/oder anderer Insassen des Fahrzeugs 1 bezüglich der Lichtquelle ist es in effektiver Weise möglich, durch eine gezielte Anordnung der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 zwischen den Augen des Fahrers bzw. der Insassen und der Lichtquelle oder mehrerer Lichtquellen, eine Blendung des Fahrers und/oder der Insassen zu vermeiden. Dabei weist die Windschutzscheibe in nicht näher dargestellter Weise eine größere Anzahl von Teilbereichen auf, welche unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Insbesondere ist die gesamte Fläche der transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5, hier insbesondere der Windschutzscheibe, in Teilbereiche unterteilt, so dass bei jedem denkbaren Einfallswinkel des Lichts und jeder Augenstellung des Fahrers und/oder der Insassen stets ein optimaler Schutz vor Blendungen erzeugbar ist.
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Dabei wird stets die Transparenz nur der Teilbereiche des jeweiligen transparenten Flächenelementes 1.1 bis 1.5 vermindert, welche zur Vermeidung der Blendung erforderlich sind, wobei die Transparenz vorzugsweise in mehreren Stufen oder stufenlos einstellbar ist. Bei den verbleibenden Teilbereichen wird eine maximale Transparenz eingestellt, so dass eine optimierte Sicht realisierbar ist.
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Aufgrund einer kurzen Reaktionszeit bei der Ansteuerung der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 werden Blendungen und somit Irritationen des menschlichen Auges vermieden, so dass die optimierte Sicht für den Fahrer des Fahrzeugs und/oder die weiteren Insassen sichergestellt ist.
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Zur weiteren Optimierung der Sicht ist die Blendschutzvorrichtung 2 in einer nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung mit einer Infrarotkamera gekoppelt, anhand welcher Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs 1 erfassbar sind. Mittels dieser Infrarotkamera sind auch die Objekte erfassbar, welche für das menschliche Auge bei schlechten Sichtverhältnissen nicht oder nur sehr schwer erkennbar sind.
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Die mittels der Infrarotkamera erfassten Objekte sind in besonders gewinnbringender Weise in auffälliger Weise auf dem jeweiligen transparenten Flächenelement 1.1 bis 1.5 darstellbar, wobei zu diesem Zweck die transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5 derart steuerbar sind, dass Bereiche, in welchen sich die Objekte befinden, farblich markiert und/oder mit einer erhöhten Helligkeit darstellbar sind. Das heißt, dunkle und schwer oder nicht sichtbare Bereiche in der Umgebung des Fahrzeugs 1 sind beispielsweise anhand so genannter Restlichtverstärker für den Fahrer und/oder die Insassen in einfach erfassbarer Weise darstellbar.
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Weiterhin ist die Blendschutzvorrichtung 2 derart ausgebildet, dass Parameter der Darstellung derartiger Objekte und Parameter zur Einstellung des Transmissionsgrades der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 automatisch an die jeweiligen Umgebungsbedingungen, insbesondere eine Helligkeit der Umgebung anpassbar sind, wobei insbesondere ein Grad der Transparenz der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 und eine Intensität der farblichen Markierung und/oder Helligkeitserhöhung der Bereiche mit gering beleuchteten Objekten einstellbar ist. Auch ist die Blendschutzvorrichtung 2 vorzugsweise derart ausgeführt, dass der Fahrer und/oder die Insassen manuell derartige Einstellungen vornehmen können, anhand welcher die Steuerung der transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5 und somit die Blendschutzwirkung und Darstellung nach persönlichen Präferenzen steuerbar sind. Auch sind die Funktionen der Blendschutzvorrichtung 2, d. h. die automatische Einstellung der Transparenz der Teilbereiche 1.1.1 bis 1.1.4 und die Darstellung gering beleuchteter Objekte, manuell aktivierbar und deaktivierbar.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Blendschutzvorrichtung 2, wobei diese als Brille ausgebildet ist.
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Die Brille weist zwei transparente Flächenelemente 5, 6 auf, welche die Gläser der Brille bilden. Der Aufbau der transparenten Flächenelemente 5, 6 entspricht dem Aufbau der transparenten Flächenelemente 1.1 bis 1.5, wobei wiederum eine als Suspended-Particle-Device und/oder als Plasma Adressed Liquid Crystal ausgebildete Schicht oder Folie auf die transparenten Flächenelemente 5, 6 aufgebracht und/oder in diese eingebracht ist, deren Transmissionsgrad variabel steuerbar ist.
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Auch bei den Flächenelementen 5, 6 ist vorzugsweise die gesamte Fläche in unabhängig voneinander ansteuerbare Teilbereiche unterteilt, wobei zur vereinfachten Darstellung lediglich die Teilbereiche 5.1 bis 5.3 und die Teilbereiche 6.1 bis 6.3 gezeigt sind. Auch die als Brille ausgebildete Blendschutzvorrichtung 2 ist mit dem Lichtsensor 3 gekoppelt, wobei die Kopplung vorzugsweise kabellos, insbesondere über eine Funkverbindung, realisiert ist. Es ist jedoch auch eine kabelgebundene Kopplung möglich. In besonders vorteilhafter Weise sind das Fahrzeug 1 und die Blendschutzvorrichtung 2 derart ausgebildet, dass mehrere Brillen im Fahrzeug 1 mit dem Lichtsensor 3 gekoppelt sind, so dass Blendungen für mehrere, insbesondere alle Insassen im Fahrzeug 1 vermeidbar sind.
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Weiterhin weist die Brille einen Positionssensor 7 auf, anhand welchem die Position der Brille im Fahrzeug 1 und Kopfbewegungen des Insassen, der die Brille trägt, erfassbar sind.
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Die Brille kann weiterhin in nicht näher dargestellter Weise einen Blicksensor umfassen, anhand welchem die Positionen der Augen des Brillenträgers relativ zu den transparenten Flächenelementen 5, 6, d. h. zu den Gläsern der Brille, ermittelbar sind. Bei einer Ausführung der Brille ohne Blicksensor ist zusätzlich jeweils eine einmalige Justierung auf den jeweiligen Brillenträger erforderlich.
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Somit ist es auch bei der Ausführung der Blendschutzvorrichtung 2 als Brille möglich, Transmissionsgrade einzelner Teilbereiche 5.1 bis 5.3, 6.1 bis 6.3 derart einzustellen, dass eine Blendung des Fahrers des Fahrzeugs 1 und/oder der weiteren Insassen wirkungsvoll vermieden wird. Dabei wird die Transparenz der Teilbereiche 5.1 bis 5.3, 6.1 bis 6.3, welche sich zwischen dem menschlichen Auge und der Lichtquelle befinden, derart verringert, dass ein maximaler Schutz vor einer Blendung bei gleichzeitig maximaler Sicht besteht. Dabei ist wiederum eine stufenlose Einstellung der Größe der Transparenz oder eine Einstellung in Stufen möglich.
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Auch bei dieser Ausführung sind Parameter der Darstellung von gering beleuchteten Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs 1 und Parameter zur Einstellung des Transmissionsgrades der Teilbereiche 5.1 bis 5.3, 6.1 bis 6.3 automatisch an die jeweiligen Umgebungsbedingungen, insbesondere eine Helligkeit der Umgebung, anpassbar oder manuell einstellbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005038581 A1 [0002]
- DE 2606416 A1 [0003]
- DE 8815377 U1 [0004]
