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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Verstellung einer Blendschutzvorrichtung an einer Fensterscheibe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Blendschutzvorrichtung nach Anspruch 10 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 11.
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Verstellbare Blendschutzvorrichtungen an Fensterscheiben von Fahrzeugen sind in unterschiedlichen Ausführungen allgemein bekannt:
- Blendschutzvorrichtungen als abklappbare und gegebenenfalls seitlich verschwenkbare Sonnblenden sind insbesondere bei Personenkraftwagen bekannt. Solche Sonnenblenden sind dabei an der Frontscheibe jeweils im oberen Fensterbereich eines Fahrers und Beifahrers angeordnet und können bei Bedarf, insbesondere bei Gegenlicht durch eine tiefstehende Sonne von Hand als Blendschutz abgeklappt werden.
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Bei Nutzfahrzeugen, insbesondere bei Lastkraftwagen und bei Bussen mit breiten Frontscheiben sind auch sogenannte Sonnenrollos bekannt. Dabei ist ein Rollotuch oder dichtes Rollonetz in einer separaten oder in einer Verkleidung integrierten Rollokassette aufgerollt gehalten, die sich über die Fensterbreite im oberen Fensterbereich der Frontscheibe erstreckt. Auch Seitenscheiben können entsprechend ausgerüstet sein. Aus einer Ruhefunktion mit einem insgesamt aufgerollten Rollo kann der Fahrer bei Bedarf das Rollo motorisch über einen bestimmten Stellweg zu einem Abdeckstreifen im oberen Fensterbereich in eine Blendschutzfunktion nach unten ausfahren. Die Ansteuerung für eine solche Verstellung muss vom Fahrer subjektiv und manuell vorgenommen werden. Die subjektive Beurteilung einer möglichen Blendwirkung sowie eine Betätigung der Stellvorrichtung für ein Sonnenrollo durch eine Taster/Schalter-Betätigung gehören nicht zur unmittelbaren Fahraufgabe eines Fahrers, nämlich die Beobachtung und die Reaktion auf die Straßenführung und das Verkehrsgeschehen.
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Weiter sind Lichtsensoren in Fahrzeugen, insbesondere auch in Nutzfahrzeugen allgemein bekannt, mit denen das Fahrlicht je nach Lichtintensität automatisch aktiviert und deaktiviert wird. Solche Lichtsensoren sind regelmäßig in Regen-Licht-Sensoren integriert, mit denen zudem zusätzlich die Funktion von Scheibenwischern gesteuert werden.
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Weiter sind Glasscheiben aus sogenanntem „intelligenten Glas“ allgemein bekannt. Elektrochromes Glas nützt dabei die Eigenschaft von elektrochromen Materialien den Lichtdurchlass je nach angelegter elektrischer Gleichspannung zu ändern. Beispielsweise kann eine solche Eigenschaft durch eine mikroskopisch dünne Beschichtung aus Wolframoxid oder Polyanilin erreicht werden. Bei der Abgabe von elektrischen Ladungen an eine solche Beschichtung wird diese optisch aktiv und ändert ihre Farbe, wodurch die Lichtdurchlässigkeit reduziert wird. Wird die anliegende Spannung entfernt oder die Polarität der Spannung geändert, so wird das Glas wieder transparent.
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Aus der
DE 10 2007 010 870 A1 ist eine automatische Sonnenblendenvorrichtung bekannt. Die
DE 42 13 698 C1 offenbart eine servomotorisch und selbsttätig betätigbare Sonnenblende. Aus der
US 2011/0163866 A1 ist ein Sonnenschutzsystem für Kraftfahrzeuge bekannt. Die
US 2008/0048101 A1 offenbart Systeme und Verfahren zur Steuerung von Fenstern mit variabler Lichtdurchlässigkeit. Aus der
DE 10 2006 012 014 A1 ist ein Dachhimmelmodul für Kraftfahrzeuge bekannt. Die
US 2010/0094501 A1 offenbart ein System und ein Verfahren für einen automatisierten Sonnenblendschutzbereich und eine Sonnenblende in einer Fahrzeugwindschutzscheibe.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrer eines Fahrzeugs bezüglich der Aktivierung oder Deaktivierung einer Blendschutzvorrichtung während seiner Fahraufgabe zu unterstützen und von ablenkenden Nebentätigkeiten zu entlasten.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Steuerung und Verstellung einer Blendschutzvorrichtung an einer Fensterscheibe eines Fahrzeugs zwischen einer Ruhefunktion ohne Blendschutz und einer Blendschutzfunktion mit gegenüber der Ruhefunktion reduzierter Lichtdurchlässigkeit vorgeschlagen. Erfindungsgemäß erfolgt die Verstellung der Blendschutzvorrichtung automatisiert. Dazu wird mit einem fahrzeugseitigen Lichtsensor die Lichtintensität des Umgebungslichts erfasst und ein zugeordnetes Lichtintensitätssignal generiert. Zudem wird ein Schwellwertsignal entsprechend einer blendfähigen Lichtintensität vorgegeben und dieses Schwellwertsignal mit den aktuellen Lichtintensitätssignal verglichen. Ergibt dieser Vergleich, dass das Lichtintensitätssignal über dem Schwellwertsignal liegt, wird die Blendschutzvorrichtung in seine Blendschutzfunktion verstellt. Liegt das Lichtintensitätssignal unter dem Schwellwert, wird die Blendschutzvorrichtung aus einer Blendschutzfunktion wieder in seine Ruhefunktion verstellt.
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Dadurch wird der Fahrer davon entlastet, subjektiv beurteilen zu müssen, ob ein Blendschutz erforderlich oder zumindest zweckmäßig ist und dann gegebenenfalls die entsprechenden Stellmaßnahmen an der Blendschutzvorrichtung durchzuführen. Besonders vorteilhaft ist eine automatisierte Verstellung der Blendschutzvorrichtung bei Kurvenfahrten, Abbiegungen, Fahrten durch Tunnels, etc. und sich stark änderndem Höhenprofil, wenn sich entsprechend der Sonnenstand oft zwischen einer blendenden und einer nicht blendenden Position ändert. Der Fahrer müsste ohne Automatisation die Einstellung der Blendschutzvorrichtung aufwendig jeweils entsprechend der aktuellen Position oft ändern und anpassen.
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Besonders geeignet ist die vorstehende Automatisierung der Blendschutzvorrichtung für ein Nutzfahrzeug als Lastwagen oder Bus, da hier durch die erforderliche Größe einer Blendschutzvorrichtung regelmäßig ohnehin eine Ausrüstung mit einem motorischen Antrieb vorliegt, der entsprechend der erfassten Lichtintensität angesteuert werden kann. Besonders bevorzugt sind des weiteren eine Frontscheibe und/oder wenigstens eine der Seitenscheiben mit einer Blendschutzvorrichtung ausgerüstet.
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In einer konkreten Ausführungsform besteht die Blendschutzvorrichtung aus einem steuerbaren Sonnenrollo, dessen Rollokassette etwa horizontal über der Fensterbreite im oberen Fensterbereich insbesondere einer Frontscheibe angeordnet ist. Das Rollo als Tuch oder dichtes Netz kann hier aus der aufgerollten Ruhefunktion mittels eines Stellmotors über einen vorgegebenen Stellweg zu einem Abdeckstreifen in die Blendschutzfunktion nach unten ausgefahren und gegebenenfalls wieder in die aufgerollte Ruhestellung eingefahren werden. Konkret wird das in der Ruhefunktion aufgerollte Rollo zum Beispiel mittels des Stellmotors einen vorgegebenen Stellweg zu einem Abdeckstreifen in die Blendschutzfunktion nach unten bei einem Lichtintensitätssignal über dem Schwellwertsignal ausgefahren wird und bei einem Lichtintensitätssignal unter dem Schwellwertsignal in die aufgerollte Ruhestellung eingefahren wird.
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Da eine Blendwirkung für den Fahrer insbesondere von einer tiefstehenden Sonne in Fahrtrichtung ausgeht, ist es zweckmäßig mit dem Lichtsensor die von dieser Richtung kommende Lichtintensität zu erfassen. Daher soll die Lichtmesszelle des Lichtsensors zweckmäßig in Fahrtrichtung ausgerichtet hinter einer Frontscheibe angeordnet sein.
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Besonders einfach und kostengünstig ist das erfindungsgemäße Verfahren realisierbar, wenn ein ohnehin im Fahrzeug zur Steuerung des Fahrlichts und/oder des wenigstens einen Scheibenwischers vorgesehener Regen- und/oder Licht-Sensor in einer weiteren Verwendung zusätzlich als Lichtsensor zur Steuerung der Blendschutzvorrichtung eingesetzt wird.
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Alternativ und gegebenenfalls zusätzlich zur vorstehenden Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Blendschutzvorrichtung in einem sogenannten „intelligenten Glas“ als elektrochromen Glas einer Fahrzeug-Fensterscheibe zu integrieren, das je nach angelegter elektrischer Gleichspannung seine Lichtdurchlässigkeit ändert. Die Automatisierung kann dergestalt durchgeführt werden, dass bei einem aktuellen Lichtintensitätssignal über einer durch einen Schwellwertvergleich vorgegebenen blendfähigen Lichtintensität, am „intelligenten Glas“ eine Gleichspannung zur Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit bis zu einem vorgegebenen Durchlässigkeitsgrad angelegt wird. Anstelle eines bestimmten, vorgegebenen Durchlässigkeitsgrads kann entsprechend der aktuellen Lichtintensität die Lichtdurchlässigkeit auch kontinuierlich oder stufenweise reduziert werden.
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Eine Fensterscheibe eines Fahrzeugs, insbesondere eine Frontscheibe, kann dabei lediglich in einem oberen Blendschutzstreifenbereich oder auch insgesamt aus einem intelligenten Glas bestehen. Wenn die gesamte Fensterscheibe aus intelligentem Glas besteht, kann eine gesamte Abdunkelung für den Fahrer ähnlich wie mit einer Sonnenbrille erreicht werden. Bei der Ausführung einer Fensterscheibe mit „intelligentem Glas“ in einem oberen Blendschutzstreifen kann die Funktion ähnlich einem ausgefahrenen Sonnenrollo erreicht werden.
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Damit ein ständiges Hoch- und Runterfahren eines Rollos bzw. Sonnenrollos oder eine ständige pendelnde Verstellung der Lichtdurchlässigkeit bei einem „intelligenten Glas“ gesteuert durch den Lichtsensor vermieden wird, ist erfindungsgemäß eine Schalthysterese für den Verstelleingriff und/oder eine Glättung des Lichtintensitätssignals vorgesehen. Erfindungsgemäß wird ein Schwellwert zur Verstellung der Blendschutzvorrichtung in die Blendschutzfunktion, insbesondere ein Schwellwert für die aktuelle Lichtintensität zum Ausfahren eines Rollos oder für eine Abdunkelung bei einem „intelligenten Glas“, höher vorgegeben als ein Schwellwert für die Rückführung in die Ruhefunktion, insbesondere in eine Ausgangssituation. Weiter kann zweckmäßig auch vorgesehen sein, dass übergeordnet zur Automatik der Fahrer die Sonnenschutzvorrichtung manuell insbesondere das Rückführen in die Ausgangssituation, beispielsweise per Taster steuern kann.
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In einer weiterführenden Funktion kann im Fahrzeugstillstand die Blendschutzvorrichtung bei entsprechender Ausgestaltung zudem in eine Sichtschutzfunktion manuell steuerbar sein. Dazu kann ein Rollo so weit ausgefahren werden, dass der gesamte Fensterbereich abgedeckt ist. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem Fenster mit insgesamt „intelligentem Glas“ durch Anlegen einer definiert vorgegebenen, insbesondere relativ hohen, Gleichspannung die Lichtdurchlässigkeit in einem definiert vorgegebenen Maße, zum Beispiel sehr stark, beispielsweise zu einem opaken Zustand, verringert werden.
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Die sich mit der Blendschutzvorrichtung und dem Fahrzeug ergebenden Vorteile sind identisch mit den zuvor in Verbindung mit der Verfahrensführung genannten Vorteilen.
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Anhand einer Zeichnung wird der Anmeldungsgegenstand beispielhaft näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Lastkraftwagens (LKW) mit einem ausgefahrenen Sonnenrollo als Blendschutzvorrichtung,
- 2 eine Frontansicht des LKW nach 1,
- 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 4 ein Diagramm zur Erläuterung einer Schalthysterese, und
- 5 eine schematisierte Schaltung zur Steuerung der Blendschutzwirkung einer Frontscheibe aus „intelligentem Glas“.
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In 1 ist ein Lastkraftwagen (LKW) 1 mit einem Fahrerhaus 2 und mit dem durch die Frontscheibe 4 blickenden Fahrer 3 in einer Seitenansicht und in 2 in der Frontansicht dargestellt.
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Ersichtlich ist hier als Blendschutzvorrichtung ein Rollo bzw. Sonnenrollo 5 zu einem über die Breite der Frontscheibe 4 durchgehenden Abdeckstreifen im oberen Frontfensterbereich aus einer (nicht dargestellten) Rollokassette motorisch ausgefahren.
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Das ausgefahrene Sonnenrollo 5 soll den Fahrer 3 vor einer Blendwirkung einer tiefstehende Sonne schützen. Zur Erläuterung ist dazu in 1 ein schraffierter Winkelbereich 6 eingezeichnet. Bei einem Sonnenstand oberhalb des oberen Winkelschenkels 7 tritt keine erhöhte Blendwirkung für den Fahrer auf, da bis dahin eine Abdeckung des unmittelbaren Lichteinfalls durch die Oberkante 8 des oberen Frontfensterholms erfolgt.
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Wenn bei tiefer stehender Sonne der unmittelbare Sonneneinfall auch im Bereich 6 erfolgt, wird bei ausgefahrenem Sonnenrollo 5 ersichtlich die Blendwirkung entsprechend den unteren Winkelschenkel 9 bis zur Unterkante 10 des ausgefahrenen Sonnenrollos 5 unterbunden.
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Weiter ist in 1 und 2 ein Regen-Licht-Sensor 11 hinter der Frontscheibe 4 mit der Ausrichtung in Fahrtrichtung gezeigt.
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In 3 ist in einem Flussdiagramm die Einbindung und Verwendung des Regen-Licht-Sensors RLS 11 in Verbindung mit der Verstellung des Sonnenrollos 5 zwischen der in den 1 und 2 dargestellten, ausgefahrenen Blendschutzfunktion und einer eingefahrenen Ruhefunktion dargestellt:
- Mit dem Regen-Licht-Sensor RLS 11 wird ein aktuelles Lichtintensitätssignal L generiert, welches in der Entscheidungsraute 12 mit einem Schwellwert verglichen wird. Zur Ausbildung einer Schalthysterese werden bei in die Ruhefunktion eingefahrenem Sonnenrollo 5 ein oberer Schwellwert So und bei in die Blendschutzfunkion ausgefahrenem Sonnenrollo 5 ein unterer Schwellwert Su vorgegeben.
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Wenn der entsprechende Schwellwert So/Su vom Lichtintensitätssignal L überschritten wird, wird in der Entscheidungsraute 13 geprüft, ob das Sonnenrollo R in der eingefahrenen Ruhefunktion vorliegt. Falls ja, wird gemäß Block 14 ein Stellsignal zum Ausfahren des Sonnenrollos 5 (R) in seine Blendschutzstellung generiert.
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Falls der der jeweiligen Rolloposition zugeordnete Schwellwert So/Su nicht überschritten wird (Zweig 15) und das Sonnenrollo 5 in der ausgefahrenen Blendschutzstellung vorliegt wird gemäß Block 17 ein Stellsignal zum Einfahren des Sonnenrollos 5 in die Ruhestellung generiert.
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In 4 ist zur Erläuterung der Schalthysterese der Verlauf des aktuellen Lichtintensitätssignals La in einem Diagramm über die Zeit t beispielhaft eingezeichnet. Im ersten Zeitabschnitt 18 ist der obere Schwellwert So relevant, wobei das aktuelle Lichtintensitätssignal bei in die Ruhestellung eingefahrenem Sonnenrollo 5 unter dem Wert von So liegt. Am Punkt 19 wird der Schwellwert So erreicht, das Sonnenrollo 5 in die Blendschutzstellung ausgefahren und zudem im Folgenden auf den unteren Schwellwert Su umgeschaltet, der dann im Zeitabschnitt 20 relevant ist. Ersichtlich bleibt das Sonnenrollo 5 auch dann, ohne zu pendeln, in der ausgefahrenen Blendschutzstellung, wenn das aktuelle Lichtintensitätssignal La den oberen Schwellwert So nur wenig unterschreitet. Am Punkt 21 wird aber der untere Schwellwert Su unterschritten und dadurch das Sonnenrollo 5 wieder in die Ruhestellung eingefahren, wo es im folgenden Zeitabschnitt 22 verbleibt. Zudem wird wiederum auf den oberen Schwellwert So umgeschaltet.
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In 5 ist in einer alternativen Ausführungsform eine Frontscheibe 4 mit einer Beschichtung zu einem „intelligenten Glas“ 23 verwendet. Durch Anlegen einer Gleichspannung V= kann die Lichtdurchlässigkeit dieser Frontscheibe 4 für eine Blendschutzwirkung reduziert werden.
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Dazu wird auch hier ein aktuelles Lichtintensitätssignal La von einem Licht-Regen-Sensor 11 als Steuergröße verwendet. Dieses Lichtintensitätssignal La wird einem Regler C zugeführt, in dem ein Vergleich mit einem oberen Schwellwert So bzw. unteren Schwellwert So durchgeführt wird. Mittels eines Regelalgorithmus wird dann eine Gleichspannung V= als Stellgröße für den Verdunklungsgrad der Frontscheibe 4 bzw. des „intelligenten Glases“ 23 erzeugt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- LKW
- 2
- Fahrerhaus
- 3
- Frontscheibe
- 5
- Sonnenrollo (R)
- 6
- Winkelbereich
- 7
- oberer Winkelschenkel
- 8
- Oberkante
- 9
- unterer Winkelschenkel
- 10
- Unterkante
- 11
- Regen-Licht-Sensor (RLS)
- 12
- Entscheidungsraute
- 13
- Entscheidungsraute
- 14
- Block
- 15
- Zweig
- 16
- Zweig
- 17
- Block
- 18
- Zeitabschnitt
- 19
- Punkt
- 20
- Zeitabschnitt
- 21
- Punkt
- 22
- Zeitabschnitt
- 23
- „intelligentes Glas“
- L
- Lichtintensitätssignal (La aktuell)
- So
- oberer Schwellwert
- Su
- unterer Schwellwert
- T
- Zeit
- V=
- Gleichspannung
- C
- Regler
