DE102014203320B4 - sun visor - Google Patents
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Abstract
Blendschutzvorrichtung (112), welche eingerichtet ist, selektiv Licht von einer Blendquelle (401) zumindest teilweise für ein Auge (403, 404) eines Betrachters zu blockieren; wobei die Blendschutzvorrichtung (112) eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten (431, 441) mit jeweils einer Vielzahl von Elementen umfasst; wobei die Lichtdurchlässigkeit der Vielzahl von Elementen separat veränderbar ist, wobei die Elemente der Vielzahl von Elementen jeweils einen Betrachtungsrichtungsbereich (421,443) aufweisen; wobei eine Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit eines Elements bei Betrachtung mit einem Auge (403, 404) des Betrachters aus einer Richtung innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs (421) stärker wahrgenommen wird als bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs (421); wobei die Betrachtungsrichtungsbereiche (421) der Elemente von zwei unterschiedlichen Schichten (431, 441) der Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten (431, 441) unterschiedlich sind.Anti-glare device (112) configured to selectively block light from a glare source (401) at least partially to an eye (403, 404) of a viewer; wherein the anti-glare device (112) comprises a plurality of light-transmitting layers (431, 441) each having a plurality of elements; the light transmittance of the plurality of elements being separately variable, the elements of the plurality of elements each having a viewing direction range (421,443); wherein a reduction in light transmission of an element is perceived more strongly when viewed with an eye (403, 404) of the viewer from a direction within the viewing direction range (421) than when viewed from a direction outside the viewing direction range (421); wherein the viewing direction ranges (421) of the elements of two different layers (431, 441) of the plurality of light-transmitting layers (431, 441) are different.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Bereitstellung eines Blendschutzes in einem Fahrzeug. Die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind insbesondere für Straßenfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Luftfahrzeuge und/oder Wasserfahrzeuge anwendbar.The invention relates to a method and a corresponding device for providing anti-glare protection in a vehicle. The methods and devices described in this document can be used in particular for road vehicles, rail vehicles, aircraft and/or water vehicles.
Fahrzeuge (insbesondere Landfahrzeuge wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen) weisen typischerweise Vorrichtungen auf, um eine Einschränkung der Sicht eines Fahrzeug-Fahrers durch Blendung zu reduzieren. Der Fahrer eines Fahrzeugs kann beispielsweise nachts durch die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs geblendet werden. In diesem Zusammenhang sind in Fahrzeugen Maßnahmen wie Abblendlicht, Auslegung eines Lichtteppichs, blendfreies Fernlicht, etc. vorgesehen, um die Blendwirkung der Schweinwerfer der Fahrzeuge zu reduzieren. Für die Reduzierung der Blendung eines Fahrers bei Tag, weisen Fahrzeuge typischerweise Sonnenblenden zum Schutz gegen die Blendung durch die Sonne bzw. durch einen gleißenden Himmel auf. Desweiteren kann ein sogenannter Grünkeil im oberen Teil der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs die Blendwirkung des Umgebungslichts reduzieren.Vehicles (particularly land vehicles such as cars or trucks) typically include devices to reduce glare from obstructing a vehicle driver's vision. For example, the driver of a vehicle may be blinded by the headlights of an oncoming vehicle at night. In this context, measures such as low beam, design of a light carpet, glare-free high beam, etc. are provided in vehicles in order to reduce the glare of the headlights of the vehicles. To reduce driver glare during the day, vehicles typically include sun visors to protect against glare from the sun or a glare from a glare. Furthermore, a so-called green wedge in the upper part of the windshield of a vehicle can reduce the glare of the ambient light.
Darüber hinaus wurden Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die anhand von lokal abdunkelbaren transparenten Flächen (z.B. in Form von einer Beschichtung der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs) eine adaptive Sonnenblende bereitstellen. Dabei wird anhand von Kameras die Position der Augen eines Fahrers und die Position der Blendquelle bestimmt, und die abdunkelbare Fläche derart abgedunkelt, dass durch die Blendquelle ein Schatten auf die Augen des Fahrers geworfen wird. So kann die Blendwirkung der Blendquelle reduziert werden, ohne das Sichtfeld des Fahrers signifikant einzuschränken.In addition, methods and devices have been described that provide an adaptive sun visor using locally darkenable transparent surfaces (e.g. in the form of a coating on the windshield of a vehicle). Cameras are used to determine the position of a driver's eyes and the position of the glare source, and the area that can be darkened is darkened in such a way that the glare source casts a shadow on the driver's eyes. In this way, the glare from the glare source can be reduced without significantly restricting the driver's field of vision.
Die Verwendung von lokal abdunkelbaren Flächen, insbesondere von Flächen, welche auf der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angebracht sind, hat den Nachteil, dass derartige Flächen auch im transparenten Zustand eine reduzierte Lichtdurchlässigkeit aufweisen. Dies kann dazu führen, dass ggf. gesetzliche Vorschriften bzgl. der Transparenz von Windschutzscheiben nicht eingehalten werden können. Desweiteren kann durch abdunkelbare Flächen auf einer Windschutzscheibe die Blendwirkung einer seitlich auf das Fahrzeug einfallenden Blendquelle nicht reduziert werden.The use of areas that can be darkened locally, in particular areas that are attached to the windshield of a vehicle, has the disadvantage that such areas have reduced light transmission even in the transparent state. This can result in legal regulations regarding the transparency of windshields not being able to be complied with. Furthermore, the glare effect of a glare source incident on the side of the vehicle cannot be reduced by areas on a windshield that can be darkened.
Darüber hinaus führen die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zur adaptiven Reduzierung einer Blendquelle mittels abdunkelbarer Flächen zu sichtbaren Artefakten, die von einem Fahrer als störend wahrgenommen werden können.In addition, the methods and devices described for the adaptive reduction of a glare source by means of surfaces that can be darkened lead to visible artefacts that a driver can perceive as annoying.
Aus der
In der
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung zur Reduzierung der Blendung eines Fahrers bereitzustellen, durch die die Lichtdurchlässigkeit der Scheiben eines Fahrzeugs (insbesondere der Windschutzscheibe) nicht beeinträchtigt wird. Desweiteren befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung zur Reduzierung der Blendung eines Fahrers bereitzustellen, durch die auch seitlich auf das Fahrzeug einfallendes Licht ausgeblendet werden kann. Darüber hinaus befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, eine adaptive Vorrichtung zur Reduzierung der Blendung eines Fahrers bereitzustellen, welche keine sichtbaren Artefakte erzeugt und/oder welche in präziser Weise den Bewegungen eines Fahrers nachgeführt werden kann.The present document addresses the technical problem of providing a device for reducing the glare of a driver which does not impair the light transmission of the windows of a vehicle (in particular the windscreen). Furthermore, the present document deals with the technical task of providing a device for reducing the glare of a driver, by means of which light incident on the vehicle from the side can also be masked out. Furthermore, the present document deals with the technical task of providing an adaptive device for reducing the glare of a driver, which does not produce any visible artefacts and/or which can track the movements of a driver in a precise manner.
Zumindest eine der genannten Aufgaben wird jeweils durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.At least one of the stated objects is solved in each case by the independent claims. Advantageous embodiments are described inter alia in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt wird eine Blendschutzvorrichtung beschrieben, die eingerichtet ist, selektiv Licht von einer Blendquelle zumindest teilweise für ein Auge eines Betrachters zu blockieren. Insbesondere kann das von der Blendquelle kommende Licht so ausgeblendet oder abgedunkelt werden, dass das Umfeld der Blendquelle weiterhin durch die Blendschutzvorrichtung eingesehen werden kann. Mit anderen Worten, das von der Blendquelle kommende Licht kann punktuell ausgeblendet werden. Die Blendschutzvorrichtung kann z.B. auf einer Scheibe eines Fahrzeugs (z.B. auf einer Frontscheibe oder Windschutzscheibe) angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Blendschutzvorrichtung auf einer beweglichen Blende (ähnlich einer heutigen Sonnenblende) angeordnet sein. Die Blendschutzvorrichtung (insbesondere eine abdunkelbare Fläche der Blendschutzvorrichtung) weist typischerweise eine flächenmäßige Ausbreitung mit einer bestimmten Breite (horizontal) und einer bestimmten Tiefe (vertikal) auf, um Blendquellen an verschiedenen Positionen ausblenden zu können.According to one aspect, an anti-glare device configured to selectively block light from a source of glare at least partially to an eye of a viewer is described. In particular, the light coming from the source of glare can be masked out or darkened in such a way that the area surrounding the source of glare can still be seen through the anti-glare device. In other words, the light coming from the source of the glare can be masked out selectively. The anti-glare device can be arranged, for example, on a pane of a vehicle (eg on a front pane or windshield). Alternatively or additionally, the glare protection direction on a movable panel (similar to today's sun visor). The anti-glare device (in particular a surface of the anti-glare device that can be darkened) typically has an areal extension with a specific width (horizontal) and a specific depth (vertical) in order to be able to mask out sources of glare at different positions.
Die Blendschutzvorrichtung umfasst mindestens eine erste lichtdurchlässige Schicht (auch als lichtdurchlässiges Display bezeichnet) mit einer Vielzahl von Elementen. Eine beispielhaftes Schicht kann ein LC (Liquid Crystal) Display umfassen. Die Lichtdurchlässigkeit der Vielzahl von Elementen kann separat und/oder unabhängig voneinander veränderbar sein. Insbesondere kann die Vielzahl von Elementen eine Matrix von einzeln „abdunkelbaren“ Elementen umfassen.The anti-glare device includes at least a first translucent layer (also referred to as a translucent display) having a plurality of elements. An exemplary layer may include an LC (Liquid Crystal) display. The light transmission of the plurality of elements can be changed separately and/or independently of one another. In particular, the multiplicity of elements can comprise a matrix of elements that can be “darkened” individually.
Die Elemente der Vielzahl von Elementen weisen jeweils einen Betrachtungsrichtungsbereich auf. Der Betrachtungsrichtungsbereich ist typischerweise begrenzt. Beispielhafte Betrachtungsrichtungsbereiche umfassen einen Bereich von 90° Raumwinkel oder weniger, oder 135° Raumwinkel oder weniger. Ein begrenzter Betrachtungsrichtungsbereich bedeutet, dass eine Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit eines Elements bei Betrachtung mit einem Auge des Betrachters aus einer Richtung innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs stärker wahrgenommen wird als bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs. Insbesondere kann eine Abdunkelung eines Elements nur dann sichtbar sein, wenn das Element aus einer Richtung innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs betrachtet wird. Bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs kann das Element weiterhin als (ggf. maximal) lichtdurchlässig wahrgenommen werden. Die Abdunkelung des Elements kann somit bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs nicht sichtbar sein.The elements of the plurality of elements each have a viewing direction range. The viewing direction range is typically limited. Exemplary viewing direction ranges include a range of 90° solid angle or less, or 135° solid angle or less. A limited viewing direction range means that a reduction in the light transmission of an element is more noticeable when viewed with an observer's eye from a direction within the viewing direction range than when viewed from a direction outside the viewing direction range. In particular, a darkening of an element may only be visible when the element is viewed from a direction within the viewing direction range. When viewed from a direction outside the viewing direction range, the element can still be perceived as (possibly maximally) translucent. Thus, the darkening of the element may not be visible when viewed from a direction outside the viewing direction range.
Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, ein erstes Element (oder mehrere Elemente) aus der Vielzahl von Elementen der ersten Schicht auszuwählen. Das oder die ausgewählten Elemente können dann abgedunkelt werden (d.h. die Lichtdurchlässigkeit kann reduziert werden). Dadurch kann das Licht einer Blendquelle zumindest teilweise blockiert werden.The anti-glare device may be configured to select a first element (or multiple elements) from the plurality of elements of the first layer. The selected element or elements can then be darkened (i.e. the light transmission can be reduced). This can at least partially block the light from a source of glare.
Das erste Element kann insbesondere derart ausgewählt werden, dass das erste Element auf einer Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und einem ersten Auge des Betrachters liegt und dass die Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und dem ersten Auge innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs des ersten Elements liegt. Dadurch wird erreicht, dass das Licht der Blendquelle für das erste Auge zumindest teilweise ausgeblendet werden kann.In particular, the first element can be selected such that the first element lies on a light trajectory between the glare source and a first eye of the viewer and that the light trajectory between the glare source and the first eye lies within the viewing direction range of the first element. This means that the light from the glare source can be at least partially blocked out for the first eye.
Desweiteren kann das erste Element derart ausgewählt werden, dass eine Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und einem zweiten Auge des Betrachters außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs des ersten Elements liegt. Dadurch wird gewährleistet, dass eine Abdunkelung (d.h. eine Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit) des ersten Elements nicht von dem zweiten Auge als „Phantom-Spot“ wahrgenommen wird. Als Phantom-Spot kann ein Punkt oder ein Fleck oder eine örtlich begrenzte Fläche bezeichnet werden, der oder die von einem Auge aus gesehen keine Blendquelle verdeckt und somit als störendes Artefakt wahrgenommen wird. Phantom-Spots haben typischerweise die Eigenschaft, dass diese als „halbtransparent“ wahrgenommen werden, da das dahinterliegende Objekt nur für ein Auge verdeckt wird, mit dem anderen jedoch ungehindert gesehen werden kann. Die Entstehung eines Phantom-Spots ist z.B. in
Die Verwendung einer solchen Blendschutzvorrichtung ermöglicht es somit, einen Blendschutz für das erste Auge bereitzustellen, ohne dabei sichtbare Artefakte zu generieren. Bei dem ersten Auge kann es sich um das rechte Auge und bei dem zweiten Auge um das linke Auge des Betrachters handeln (oder umgekehrt).The use of such a glare protection device thus makes it possible to provide glare protection for the first eye without generating visible artefacts. The first eye can be the viewer's right eye and the second eye can be the viewer's left eye (or vice versa).
Die Blendschutzvorrichtung kann eine zweite lichtdurchlässige Schicht mit einer weiteren Vielzahl von Elementen umfassen. Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, ein zweites Element (oder mehrere Elemente) aus der Vielzahl von Elementen der zweiten Schicht auszuwählen und ggf. abzudunkeln. Das zweite Element kann derart ausgewählt werden, dass das zweite Element auf einer Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und dem zweiten Auge des Betrachters liegt, und dass die Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und dem zweiten Auge innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs des zweiten Elements liegt. Somit kann durch eine Abdunkelung des zweiten Elements die Blendquelle für das zweite Auge ausgeblendet werden. Desweiteren kann das zweite Element derart ausgewählt werden, dass eine Licht-Trajektorie zwischen der Blendquelle und dem ersten Auge des Betrachters außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs des zweiten Elements liegt. Die Abdunkelung des zweiten Elements ist somit für das erste Auge nicht sichtbar, so dass durch die Abdunkelung keine sichtbaren Artefakte entstehen.The anti-glare device may include a second light transmissive layer having a further plurality of elements. The anti-glare device can be set up to select and optionally darken a second element (or several elements) from the plurality of elements of the second layer. The second element may be selected such that the second element lies on a light trajectory between the glare source and the viewer's second eye, and such that the light trajectory between the glare source and the second eye lies within the viewing direction range of the second element. Thus, by darkening the second element, the glare source for the second eye can be masked out. Furthermore, the second element can be selected such that a light trajectory between the glare source and the first eye of the viewer lies outside the viewing direction range of the second element. The darkening of the second element is therefore not visible to the first eye, so that no visible artefacts arise as a result of the darkening.
Somit kann durch die Verwendung von einer ersten Schicht für das erste Auge und einer zweiten Schicht für das zweite Auge ein Blendschutz für beide Augen des Betrachters (z.B. des Fahrers eines Fahrzeugs) bereitgestellt werden, ohne dass dabei sichtbare Artefakte (insbesondere Phantom-Spots) entstehen.Thus, by using a first layer for the first eye and a second Layer for the second eye a glare protection for both eyes of the viewer (eg the driver of a vehicle) are provided without visible artifacts (especially phantom spots) arise.
Ein Betrachtungsrichtungsbereich kann eine Richtungsbereichsgrenze oder eine sogenannte Abrisskante aufweisen. Durch die Richtungsbereichsgrenze wird die Begrenzung des Betrachtungsrichtungsbereichs definiert, so dass eine Betrachtungsrichtung auf einer Seite der Richtungsbereichsgrenze innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs liegt und so dass eine Betrachtungsrichtung auf der anderen Seite der Richtungsbereichsgrenze außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs liegt. Die Richtungsbereichsgrenzen der Betrachtungsrichtungsbereiche der zweiten Schicht können zu den Richtungsbereichsgrenzen der Betrachtungsrichtungsbereiche der ersten Schicht spiegelsymmetrisch zueinander sein. Die Symmetrielinie kann auf einer Mittellinie senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten und zweiten Auge des Betrachters liegen. Durch eine derartige Anordnung kann sichergestellt werden, dass die beiden Schichten die Blendquelle in verlässlicher Weise für das jeweilige Auge ausblenden können.A viewing direction range can have a direction range limit or a so-called tear-off edge. The directional range boundary defines the boundary of the viewing direction range such that a viewing direction on one side of the directional range boundary is within the viewing direction range and such that a viewing direction on the other side of the directional range boundary is outside the viewing direction range. The directional range boundaries of the viewing direction ranges of the second layer can be mirror-symmetrical to the directional range boundaries of the viewing direction ranges of the first layer. The line of symmetry may lie on a center line perpendicular to a line connecting the viewer's first and second eyes. Such an arrangement can ensure that the two layers can reliably block out the glare source for the respective eye.
Die Blendschutzvorrichtung kann eine Vielzahl von Schichten mit jeweils einer Vielzahl von Elementen umfassen. Die Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente von zwei unterschiedlichen Schichten der Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten können unterschiedlich sein. Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Betrachtungsrichtungsbereichen die erste Schicht aus der Vielzahl von Schichten auszuwählen. Mit anderen Worten, um für verschieden positionierte Blendquellen Elemente bereitzustellen, die einen Betrachtungsrichtungsbereich aufweisen, durch den die Blendquelle für das erste Auge ausgeblendet werden kann, ohne einen Artefakt für das zweite Auge zu erzeugen, können mehrere Schichten mit Elementen verwendet werden, die unterschiedliche Betrachtungsrichtungsbereiche aufweisen. Je nach Position der Blendquelle kann dann eine andere Schicht ausgewählt werden, aus der dann ein oder mehrere Elemente abgedunkelt werden können.The anti-glare device may comprise a plurality of layers each having a plurality of elements. The viewing direction ranges of the elements of two different layers of the plurality of light-transmitting layers can be different. The antiglare device can be set up to select the first layer from the plurality of layers depending on the viewing direction ranges. In other words, to provide elements for differently positioned glare sources that have a viewing direction range that allows the glare source to be blocked out to the first eye without creating an artifact to the second eye, multiple layers can be used with elements that have different viewing direction ranges exhibit. Depending on the position of the glare source, another layer can then be selected from which one or more elements can then be darkened.
Alternativ oder ergänzend können sich die Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente entlang einer Flächenachse (insbesondere entlang der Breitenachse) der ersten lichtdurchlässigen Schicht verändern. Mit anderen Worten, die Elemente einer Schicht können unterschiedliche Betrachtungsrichtungsbereiche aufweisen. Durch die Verwendung von Elementen mit unterschiedlichen Betrachtungsrichtungsbereichen kann durch die erste Schicht ein Artefakt-freier Blendschutz für das erste Auge für unterschiedlich positionierte Blendquellen bereitgestellt werden. Dies ermöglicht es insbesondere, die Lichtdurchlässigkeit der Blendschutzvorrichtung (insbesondere der lichtdurchlässigen und abdunkelbaren Fläche der Blendschutzvorrichtung) zu erhöhen, da der Blendschutz durch eine einzige Schicht (pro Auge) bereitgestellt werden kann.Alternatively or additionally, the viewing direction ranges of the elements can change along a surface axis (in particular along the width axis) of the first transparent layer. In other words, the elements of a layer can have different viewing direction ranges. By using elements with different viewing direction ranges, the first layer can provide artifact-free glare protection for the first eye for differently positioned glare sources. In particular, this makes it possible to increase the light transmission of the anti-glare device (in particular the light-transmitting and darkenable surface of the anti-glare device), since the anti-glare protection can be provided by a single layer (per eye).
Die Blendschutzvorrichtung kann somit ein oder mehrere Schichten mit (lichtdurchlässigen und abdunkelbaren) Elementen umfassen, die eingerichtet sind, durch Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit das Licht von ein oder mehreren Blendquellen für das erste Auge zumindest teilweise zu blockieren, so dass die reduzierte Lichtdurchlässigkeit für das zweite Auge nicht substantiell wahrnehmbar ist. Desweiteren kann die Blendschutzvorrichtung ein oder mehrere Schichten mit Elementen umfassen, die eingerichtet sind, durch Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit das Licht von den ein oder mehreren Blendquellen für das zweite Auge zumindest teilweise zu blockieren, so dass die reduzierte Lichtdurchlässigkeit für das erste Auge nicht substantiell wahrnehmbar ist. So kann ein Artefakt-freier Blendschutz für beide Augen des Betrachters bereitgestellt werden.The anti-glare device can thus comprise one or more layers with (light-transmitting and darkenable) elements which are set up to at least partially block the light from one or more sources of glare for the first eye by reducing the light transmission, so that the reduced light transmission for the second eye is not substantially noticeable. Furthermore, the anti-glare device may comprise one or more layers with elements configured to at least partially block the light from the one or more sources of glare for the second eye by reducing the transmission of light, so that the reduced transmission of light is not substantially perceptible to the first eye . Artifact-free glare protection can thus be provided for both eyes of the viewer.
Desweiteren kann die Blendschutzvorrichtung eine Abdunkelungs-Schicht mit Elementen umfassen, die eingerichtet sind, durch Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit das Licht von den ein oder mehreren Blendquellen für das erste Auge und für das zweite Auge zumindest teilweise zu blockieren. Dies kann insbesondere dazu verwendet werden, einen kompletten Bereich des Sichtfelds des Betrachters zu entblenden (z.B. zur Bereitstellung des Effekts eines „Grünkeils“ oder einer vollständig abgedunkelten Sonnenblende).Furthermore, the anti-glare device may comprise a shading layer with elements configured to at least partially block the light from the one or more sources of glare for the first eye and for the second eye by reducing the transmission of light. In particular, this can be used to glare-free an entire area of the viewer's field of view (e.g. to provide the effect of a "green wedge" or fully darkened sunshade).
Desweiteren kann die Abdunkelungs-Schicht dazu verwendet werden, einen abgedunkelten (typischerweise schwarzen) Hintergrund für ein Display zur Darstellung von Informationen bereitzustellen. In diesem Zusammenhang kann die Blendschutzvorrichtung ein oder mehrere selbst-leuchtende Displayschichten umfassen. Die Displayschichten können auf einer (einem Fahrer oder Insassen zugewandten) Rückseite der Blendenvorrichtung angeordnet sein. Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, mittels der ein oder mehreren selbst-leuchtenden Displayschichten Informationen auf der Abdunkelungs-Schicht darzustellen. So kann die Blendenvorrichtung in effizienter Weise (auch) als Display zur Darstellung von Informationen verwendet werden.Furthermore, the shading layer can be used to provide a darkened (typically black) background for a display to present information. In this regard, the anti-glare device may comprise one or more self-luminous display layers. The display layers may be arranged on a rear side (facing a driver or occupant) of the bezel device. The anti-glare device can be set up to display information on the darkening layer by means of the one or more self-illuminating display layers. In this way, the panel device can (also) be used efficiently as a display for displaying information.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Blendschutzvorrichtung beschrieben, welche eingerichtet ist, selektiv Licht von einer Blendquelle zumindest teilweise für ein Auge eines Betrachters zu blockieren. Die in diesem Dokument beschriebenen Merkmale für Blendschutzvorrichtungen und/oder für abdunkelbare Flächen / Displays sind auch auf diese Blendschutzvorrichtung anwendbar. Die Blendschutzvorrichtung umfasst eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten mit jeweils einer Vielzahl von Elementen. Die Lichtdurchlässigkeit der Vielzahl von Elementen ist separat veränderbar. Die Elemente der Vielzahl von Elementen weisen jeweils einen Betrachtungsrichtungsbereich auf, wobei eine Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit eines Elements bei Betrachtung mit einem Auge des Betrachters aus einer Richtung innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs stärker wahrgenommen wird als bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs. Die Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente von zwei unterschiedlichen Schichten der Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten können unterschiedlich sein. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Licht von unterschiedlich positionierten Blendquellen Artefakt-frei für zumindest ein Auge des Betrachters ausgeblendet werden kann.According to a further aspect, a glare protection device is described, which is configured to selectively block light from a glare source at least partially for an eye of a viewer. Those described in this document Features for anti-glare devices and/or for areas/displays that can be darkened are also applicable to this anti-glare device. The anti-glare device includes a plurality of light-transmitting layers each having a plurality of elements. The light transmittance of the plurality of elements can be changed separately. The elements of the plurality of elements each have a viewing direction range, wherein a reduction in light transmission of an element when viewed with an observer's eye from a direction within the viewing direction range is perceived more than when viewed from a direction outside the viewing direction range. The viewing direction ranges of the elements of two different layers of the plurality of light-transmitting layers can be different. It can thereby be ensured that the light from differently positioned glare sources can be masked out for at least one eye of the observer without artifacts.
Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von einer Position der Blendquelle eine erste Schicht der Vielzahl von lichtdurchlässigen Schichten auszuwählen, so dass sich die Blendquelle für ein erstes Auge des Betrachters innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs von zumindest einem Element der Vielzahl von Elementen der ersten Schicht befindet, und so dass sich die Blendquelle für ein zweites Auge des Betrachters außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs des zumindest einen Elements der Vielzahl von Elementen der ersten Schicht befindet. Dies ermöglicht die Artefakt-freie Ausblendung einer Blendquelle für das erste Auge.The glare protection device can be set up to select a first layer of the plurality of transparent layers depending on a position of the glare source, so that the glare source for a first eye of the observer is within the viewing direction range of at least one element of the plurality of elements of the first layer, and such that the source of glare to a second eye of the viewer is outside the viewing direction range of the at least one element of the plurality of elements of the first layer. This enables artifact-free masking of a glare source for the first eye.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Blendschutzvorrichtung beschrieben, welche eingerichtet ist, selektiv Licht von einer Blendquelle zumindest teilweise für ein Auge eines Betrachters zu blockieren. Die in diesem Dokument beschriebenen Merkmale für Blendschutzvorrichtungen und/oder für abdunkelbare Flächen / Displays sind auch auf diese Blendschutzvorrichtung anwendbar. Die Blendschutzvorrichtung umfasst mindestens eine erste lichtdurchlässige Schicht mit einer Vielzahl von Elementen. Die Lichtdurchlässigkeit der Vielzahl von Elementen kann separat veränderbar sein. Die Elemente der Vielzahl von Elementen weisen jeweils einen (begrenzten) Betrachtungsrichtungsbereich auf, wobei eine Reduzierung der Lichtdurchlässigkeit eines Elements bei Betrachtung mit einem Auge des Betrachters aus einer Richtung innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs stärker wahrgenommen wird als bei Betrachtung aus einer Richtung außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs. Die Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente können sich entlang einer Flächenachse der ersten lichtdurchlässigen Schicht verändern. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Licht von unterschiedlich positionierten Blendquellen Artefakt-frei für zumindest ein Auge des Betrachters ausgeblendet werden kann.According to a further aspect, a glare protection device is described, which is configured to selectively block light from a glare source at least partially for an eye of a viewer. The features described in this document for anti-glare devices and/or for areas/displays that can be darkened can also be applied to this anti-glare device. The anti-glare device includes at least a first light transmissive layer having a plurality of elements. The light transmittance of the plurality of elements may be changeable separately. The elements of the plurality of elements each have a (limited) viewing direction range, wherein a reduction in the light transmission of an element when viewed with an eye of the viewer from a direction within the viewing direction range is perceived more than when viewed from a direction outside the viewing direction range. The viewing direction ranges of the elements can change along a surface axis of the first light-transmitting layer. It can thereby be ensured that the light from differently positioned glare sources can be masked out for at least one eye of the observer without artifacts.
Wie bereits oben dargelegt, kann ein Betrachtungsrichtungsbereich eine Richtungsbereichsgrenze aufweisen. Die Richtungsbereichsgrenzen der Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente entlang der Flächenachse der ersten lichtdurchlässigen Schicht können auf einen gemeinsamen Punkt auf einer Querachse senkrecht zur Flächenachse der ersten lichtdurchlässigen Schicht gerichtet sein. Der gemeinsame Punkt kann insbesondere einem Mittelpunkt auf einer Achse zwischen dem ersten Auge und dem zweiten Auge des Betrachters entsprechen. Durch eine derartige Anordnung von Elementen und deren Betrachtungsrichtungsbereichen kann gewährleistet werden, dass Blendquellen entlang der gesamten Flächenachse Artefakt-frei ausgeblendet werden können.As already explained above, a viewing direction range can have a direction range limit. The directional range boundaries of the viewing direction ranges of the elements along the plane axis of the first light-transmissive layer may be directed to a common point on a transverse axis perpendicular to the plane axis of the first light-transmissive layer. In particular, the common point may correspond to a midpoint on an axis between the first eye and the second eye of the viewer. Such an arrangement of elements and their viewing direction ranges can ensure that glare sources can be masked out artifact-free along the entire surface axis.
Die Blendschutzvorrichtung kann eingerichtet sein, einen Fokalpunkt zu ermitteln. Der Fokalpunkt kann dem Mittelpunkt auf der Achse zwischen dem ersten Auge und dem zweiten Auge des Betrachters entsprechen. Die Richtungsbereichsgrenzen der Betrachtungsrichtungsbereiche der Elemente entlang der Flächenachse der ersten lichtdurchlässigen Schicht können derart verändert oder angepasst werden, dass die Richtungsbereichsgrenzen auf den Fokalpunkt gerichtet sind. Insbesondere kann die Blendschutzvorrichtung eingerichtet sein, mittels eines Regelkreises die Richtungsbereichsgrenzen in Bezug auf einen sich verändernden Fokalpunkt zu regeln. So kann gewährleistet werden, dass auch bei wechselnden Kopfpositionen des Betrachters, Blendquellen Artefakt-frei ausgeblendet werden können.The antiglare device can be set up to determine a focal point. The focal point may correspond to the midpoint on the axis between the viewer's first eye and second eye. The directional range boundaries of the viewing direction ranges of the elements along the surface axis of the first light-transmitting layer can be changed or adjusted such that the directional range boundaries are directed to the focal point. In particular, the glare protection device can be set up to regulate the directional range limits in relation to a changing focal point by means of a control loop. In this way, it can be ensured that even if the viewer's head positions change, sources of glare can be masked out without artifacts.
Die Regelung in Bezug auf einen sich verändernden Fokalpunkt kann für eine Blendschutzvorrichtung mit ein oder mehreren lichtdurchlässigen Schichten erfolgen. Desweiteren kann die Regelung für eine lichtdurchlässige Schicht mit (entlang der Schicht) gleichmäßigen Betrachtungsrichtungsbereichen und/oder mit (entlang der Schicht) unterschiedlichen Betrachtungsrichtungsbereichen erfolgen. Controlling with respect to a changing focal point can be done for an anti-glare device with one or more light-transmitting layers. Furthermore, the regulation can be carried out for a transparent layer with (along the layer) uniform viewing direction ranges and/or with (along the layer) different viewing direction ranges.
Die Betrachtungsrichtungsbereiche können derart geregelt werden, dass eine der Richtungsbereichsgrenzen auf den Fokalpunkt (z.B. auf das erste oder auf das zweite Auge oder auf einen Mittelpunkt zwischen dem ersten und zweiten Auge) zeigt (wie z.B. in
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Schienenfahrzeug) beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Blendschutzvorrichtung umfasst.According to a further aspect, a vehicle (eg a passenger car, a truck or a rail vehicle) is described that comprises an anti-glare device described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt werden Verfahren zur Bereitstellung eines Blendschutzes beschrieben. Diese Verfahren umfassen Verfahrensschritte, die den Merkmalen der in diesem Dokument beschriebenen Blendschutzvorrichtungen entsprechen.According to a further aspect, methods for providing anti-glare protection are described. These methods include process steps that correspond to the characteristics of the anti-glare devices described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor (e.g. on a controller) and thereby perform the method described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a SW program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in many different ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
-
1a eine beispielhafte gekrümmte Blende in der Seitenansicht; -
1b eine beispielhafte verlängerbare Blende in der Seitenansicht; -
1c eine weitere beispielhafte verlängerbare Blende in der Seitenansicht; -
1d eine Windschutzscheibe mit einer beispielhaften Blende aus Sicht eines Fahrers; -
1e eine beispielhafte verlängerbare und gekrümmte Blende in der Seitenansicht; -
1f eine beispielhafte, als Doppelklappe ausgebildete, Blende; -
2a eine Frontansicht einer beispielhaften Blende mit abgedunkeltem Keil zur Ausblendung der Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge; -
2b eine Frontansicht einer beispielhaften Blende mit abgedunkelten punktförmigen Bereichen zur punktuellen Ausblendung der Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs; -
3 eine Darstellung der Polarisierung des in den Innenraum eines Fahrzeugs einfallenden Lichts; -
4a einen sichtbaren Artefakt, der durch den abgedunkelten Bereich einer abdunkelbaren Fläche erzeugt wird; -
4b eine beispielhafte abdunkelbare Fläche, durch die der sichtbare Artefakt beseitigt werden kann; -
4c eine beispielhafte Blende mit einer Vielzahl von abdunkelbaren Schichten; -
4d eine beispielhafte Blende mit einer Vielzahl von abdunkelbaren Schichten zur Ausblendung einer Blendquelle für das rechte Auge; -
4e eine beispielhafte Blende mit einer Vielzahl von abdunkelbaren Schichten zur Ausblendung einer Blendquelle für das linke Auge; -
4f einen beispielhaften Betrachtungsrichtungsbereich; -
5a eine beispielhafte Blende mit einer abdunkelbaren Schicht mit örtlich (ggf. stetig) variablem Betrachtungsrichtungsbereich zur Ausblendung einer Blendquelle für das linke Auge; -
5b eine beispielhafte Blende mit einer abdunkelbaren Schicht mit örtlich (ggf. stetig) variablem Betrachtungsrichtungsbereich zur Ausblendung einer Blendquelle für das rechte Auge; und -
6 ein Blockdiagram einer beispielhaften Vorrichtung zur Ermittlung der Position eines Auges eines Fahrers.
-
1a an exemplary curved panel in side view; -
1b an exemplary extendable screen in side view; -
1c another example extendable bezel in side view; -
1d a windshield with an example bezel as seen by a driver; -
1e an exemplary extensible and curved bezel in side view; -
1f an exemplary aperture designed as a double flap; -
2a a front view of an exemplary panel with darkened wedge for blocking the headlights of oncoming vehicles; -
2 B a front view of an exemplary panel with darkened punctiform areas for punctiform hiding of the headlights of an oncoming vehicle; -
3 a representation of the polarization of the incident light in the interior of a vehicle; -
4a a visible artifact created by the darkened area of a darkenable surface; -
4b an exemplary obscurable surface that can eliminate the visible artifact; -
4c an exemplary bezel with a plurality of tintable layers; -
4d an exemplary shade having a plurality of layers that can be darkened to block out a source of glare to the right eye; -
4e an exemplary shade having a plurality of layers that can be darkened to block out a source of glare to the left eye; -
4f an exemplary viewing direction range; -
5a an exemplary aperture with a layer that can be darkened with a locally (possibly continuously) variable viewing direction range for masking out a source of glare for the left eye; -
5b an exemplary aperture with a layer that can be darkened with a locally (possibly continuously) variable viewing direction range for masking out a source of glare for the right eye; and -
6 Figure 12 is a block diagram of an exemplary device for determining the position of a driver's eye.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Reduzierung der Blendwirkung von ein oder mehreren Blendquellen für einen Fahrer eines Fahrzeugs.As explained at the outset, the present document deals with reducing the glare effect of one or more sources of glare for a driver of a vehicle.
In diesem Zusammenhang wird eine Sonnenblende beschrieben, die zumindest teilweise einen abdunkelbaren Bereich oder eine abdunkelbare Fläche umfasst. Die Sonnenblende kann herunterklappbar an einem oberen Rahmen des Fahrzeugs befestigt sein, so dass die Sonnenblende in den Sichtbereich des Fahrers heruntergeklappt werden kann. Andererseits kann die Sonnenblende auch nach oben geklappt werden, um die Sonnenblende aus dem Sichtbereich des Fahrers herauszunehmen. Durch die Verwendung einer Sonnenblende kann die Windschutzscheibe des Fahrzeugs unverändert erhalten bleiben. Insbesondere kann dadurch sichergestellt werden, dass die Transparenz der Windschutzscheibe nicht durch das Aufbringen einer abdunkelbaren Schicht reduziert wird.In this context, a sun visor is described, which at least partially includes a darkenable area or a darkenable area. The sun visor may be fold down attached to an upper frame of the vehicle so that the sun visor may be folded down into view of the driver. On the other hand, the sun visor can also be folded up to take the sun visor out of the driver's field of vision. The use of a sun visor allows the vehicle's windshield to remain unchanged. In particular, this can It must be ensured that the transparency of the windscreen is not reduced by the application of a layer that can be darkened.
Wie oben dargelegt, kann die Blende 100 weiter in das Sichtfeld eines Fahrers oder eines Insassen herunter ragen als heutige Sonnenblenden (z.B. um ca. 30% mehr als heutige Sonnenblenden). Dadurch kann gewährleistet werden, dass auch relativ niedrig liegende Blend- oder Lichtquellen (wie z.B. eine niedrig stehende Sonne oder die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs) durch die Blende 100 abgedeckt werden können. Insbesondere können die Abmessungen und die Form der Blende 100 derart ausgelegt sein, dass Personen ab einer bestimmten Körpergröße (z.B. ab 160 cm Körpergröße) so durch die Blende 100 blicken, dass die Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge abgedeckt werden. Um das gleiche Ziel auch für Personen mit noch kleinerer Körpergröße (z.B. um 150 cm Körpergröße) zu erreichen, kann die Blende 100 mit einer absenkbaren Aufhängung am Fahrzeug angebracht sein, durch die die Blende 100 in einen bestimmten Maße abgesenkt werden kann (z.B. um ca. 5cm). Da kleine Personen typischerweise eine niedrige Lenkradeinstellung verwenden, kann dennoch sichergestellt werden, dass die Blende bei Bedarf hochgeklappt werden kann. As discussed above, the
Die Blende 100 kann derart an dem Fahrzeug angebracht sein, dass die Blende auch zur Seite geklappt werden kann, um seitlich einfallendes Licht abzudecken. Alternativ oder ergänzend kann die Blende 100 als Doppelklappe ausgebildet sein. Eine Klappe der Doppelklappe, die eine lichtundurchlässige Fläche aufweist, kann dann im heruntergeklappten Zustand der Blende zur Seite aufgeklappt werden, um durch ein Seitenfenster des Fahrzeugs einfallendes Licht abzudecken. Dies ist beispielhaft in
Die Blende 100 umfasst eine Klappe 171, die in einer ersten (zugeklappten) Position die Blendenfläche 102 (insbesondere den lichtdurchlässigen Teil 112) zumindest teilweise bedecken kann (dies ist in der oberen Darstellung von
Die Blende 100 umfasst zumindest einen Teilbereich, der transparent oder lichtdurchlässig ist, aber bei Bedarf abdunkelbar ist. Der abdunkelbare Bereich der Blende 100 kann eine Vielzahl von abdunkelbaren Elementen (z.B. Pixel) umfassen. Die abdunkelbaren Elemente können jeweils einzeln angesteuert und abgedunkelt werden. Somit kann der abgedunkelte Bereich der Blende 100 an die Form einer Blendquelle angepasst werden. Insbesondere kann der abgedunkelte Bereich der Blende 100 kontinuierlich an die Form, die Größe und/oder die Position der Blendquelle angepasst werden. Dadurch kann bei einer geringen Beeinflussung des Sichtfelds des Fahrers die Blendwirkung durch die Blendquelle reduziert werden. Der transparente und abdunkelbare Bereich der Blende 100 kann z.B. ein LC (Liquid Crystal) Display umfassen. Typischerweise umfasst der transparente und abdunkelbare Bereich der Blende 100 zumindest den Bereich der Blende 100, der in den Sichtbereich des Fahrers auf die Straße eingreift.The
Mit anderen Worten,
Durch eine in dem Sichtfeld des Fahrers platzierte abdunkelbare Fläche 112 kann insbesondere bei Nachtfahrten die Blendung des Fahrers durch entgegenkommende Fahrzeuge weitestgehend behoben werden. Insbesondere können durch eine derart platzierte Fläche 112 relativ niedrig platzierte Blendquellen ausgeblendet werden.A
Eine aus einer abgedunkelten Fläche 111 und einer abdunkelbaren Fläche 112 bestehende Blende 100 ist vorteilhaft, da bereits bekannte Funktionen einer Sonnenblende erhalten bleiben können. Insbesondere kann die abgedunkelte Fläche 111 weiterhin in bekannter Weise verwendet werden (Klappbewegung noch vorne und hinten, Klappbewegung zur Seite, Befestigung eines Schminkspiegels, etc.). Die zusätzliche (ggf. ausfahrbare) abdunkelbare Fläche 112 kann dann dazu verwendet werden, einen (ggf. adaptiven) Blendschutz gegen tiefliegende Blendquellen (wie z.B. Scheinwerfer) bereitzustellen.A
Eine abdunkelbare und ausfahrbare Fläche 112 ermöglicht es weiter, die Tiefe der Blende 100 zu reduzieren (z.B. um 3-4 cm). Insbesondere kann die abgedunkelte Trägerfläche 111 der Blende 100 in der Tiefe (d.h. in der Ausbreitung senkrecht zur Schwenkrichtung der Blende 100) reduziert werden. Dies kann beispielsweise bei Cabriolets zur Reduzierung der Windlaufquerschnitte von Vorteil sein. Bei Blendung durch die Sonne kann die transparente Displayscheibe 112 ausgefahren und flächig abgedunkelt werden. So kann dann die gleiche effektive Tiefe einer heutigen Sonnenblende bereitgestellt werden.A blackout and
Die Blende 100 kann Mittel 123 zur Bestimmung eines Ausklappwinkels der Blende 100 umfassen (siehe
Eine derartige Blende 100 hat den Vorteil, dass der abdunkelbare Blendenteil 112 nur dann in das Sichtfeld des Fahrers eingeführt wird, wenn auch tatsächlich eine Blendquelle detektiert wurde. Wird keine Blendquelle detektiert, so kann der Blendenteil 112 aus dem Sichtfeld des Fahrers genommen werden, um eine maximale Transparenz des Sichtfelds durch die Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu gewährleisten.Such a
Der Blendschutz wird typischerweise nur im heruntergeklappten Zustand der Blende 100 benötigt. Mit anderen Worten, ein Fahrer gibt typischerweise durch Herunterklappen einer Sonnenblende zum Ausdruck, dass er/sie durch eine Lichtquelle geblendet wird, und dass er/sie die Blendwirkung reduzieren möchte. Dies ermöglicht es, wie in
Die Ausführung der Blende 100 mit einem nicht transparenten Trägerteil 111 und einem ausfahrbaren transparenten Teil 112 ermöglicht die Positionierung der Frontkamera 121 auf dem nicht transparenten Teil 111. Insbesondere kann die Frontkamera 121 möglichst nah an der (ggf. auf der) Blickachse des Insassen (Fahrers) nach vorne positioniert werden. Dadurch werden Paralaxe-Fehler so gut beherrschbar, dass für die Berechnung der Licht-Trajektorien von einer Blendquelle zu einem Auge des Insassen eine Mono-Kamera 121 und Mono-Bildverarbeitungsalgorithmen verwendet werden können. Dies ist typischerweise nicht der Fall, wenn die Frontkamera 121 nicht in der Nähe von der Blickachse des Insassen positioniert wird. Die Paralaxe-Fehler erfordern dann typischerweise die Verwendung von Stereo-Kamerasystemen und entsprechender Bildverarbeitung. Die Positionierung der Frontkamera 121 und/oder der Rückkamera 122 auf der Blende 100 (nach Möglichkeit auf der Blickachse des Insassen) ermöglicht somit die Reduktion der Kosten und der Komplexität von adaptiven Blendenvorrichtungen.The design of the
Wie oben dargelegt, kann die Blende 100 einen Mechanismus 124 zum automatischen Herunterfahren und/oder Hochfahren des abdunkelbaren Blendenteils 112 umfassen. Dieser Mechanismus 124 kann durch die Steuereinheit 130 angesteuert werden. Durch die Verwendung eines automatischen Mechanismus 124 kann u.a. vermieden werden, dass der Fahrer das abdunkelbare Blendenteil 112 anfasst und dadurch die Transparenz des Blendenteils 112 im nicht-abgedunkelten Zustand reduziert.As discussed above, the
Die Blende 100 kann über die Achse 101 hoch- bzw. heruntergeklappt werden. Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, das Herunterklappen der Blende 100 zu detektieren (z.B. über die Mittel 123 zur Bestimmung des Aufklappwinkels). Desweiteren kann die Steuereinheit 130 eingerichtet sein, die oben beschriebene Detektion einer Blendquelle und die adaptive Reduzierung der Blendwirkung zu veranlassen, sobald der Aufklappwinkel einen vordefinierten Schwellwert erreicht oder überschreitet. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 130 eingerichtet sein, den Mechanismus 124 zu veranlassen, den abdunkelbaren Blendenteil 112 hochzufahren (um die Tiefe der Blende 100 zu reduzieren), sobald der Aufklappwinkel einen vordefinierten Schwellwert unterschreitet.The
Alternativ oder ergänzend kann die Blende 100 eingerichtet sein, beim Herunterklappen (d.h. bei Erhöhung des Aufklappwinkels) erst ab Erreichen eines vordefinierten minimalen Aufklappwinkels einzurasten (z.B. in einer vordefinierten Fixposition). Wird der Ausklappvorgang vor Erreichen des vordefinierten minimalen Aufklappwinkels (d.h. vor Erreichen der Fixposition) durch den Insassen beendet, so kann die Blende 100 eingerichtet sein, sich automatisch wieder in die hochgeklappte Position zurückzubewegen. In analoger Weise kann bei Reduzierung des Ausklappwinkels vorgegangen werden.Alternatively or additionally, the
Wird der Aufklappwinkel durch den Insassen unter den vordefinierten minimalen Wert (d.h. vor die Fixposition) gebracht, so kann sich die Blende 100 automatisch in die hochgeklappte Position zurückbewegen. Mit anderen Worten, die Blende 100 kann eingerichtet sein, die möglichen Positionen der Blende 100 auf ein oder mehrere Fixpositionen zu beschränken. Dadurch wird es einem Insassen nur ermöglicht, die Blende in eine der Fixpositionen zu bringen, die z.B. aus sicherheitsrelevanten Aspekten (z.B. bei einem Fahrzeug-Crash) zuzulassen sind. Der Mechanismus zum automatischen Bewegen in die hochgeklappte Position im Falle eines Unterschreitens des minimalen Aufklappwinkels kann mechanisch (z.B. durch Federkraft) oder elektrisch (z.B. durch einen Motor) erfolgen.If the pop-up angle is brought below the predefined minimum value (i.e. before the fixed position) by the occupant, the
Die
Die Form des Keils 201, der Grad der Abdunkelung des Keils 201, die Größe des Keils 201 können veränderbar sein. Beispielsweise kann der abgedunkelte Bereich 201 des abdunkelbaren Teils 112 über eine Benutzerschnittstelle konfiguriert werden, und damit an die Bedürfnisse und Präferenzen eines Benutzers angepasst werden.The shape of the
Der abdunkelbare Teil 112 der Blende 100 kann desweiteren zur Bereitstellung eines sogenannten Grünkeils verwendet werden. Dazu kann z.B. ein oberer Bereich des Teils 112 semitransparent abgedunkelt werden. So kann die Blendwirkung einer diffusen Lichtquelle reduziert werden.The
Der abdunkelbare Teil 112 kann auch in transparenter Form dazu verwendet werden, unangenehme Spiegelungen in der Windschutzscheibe 150 zu reduzieren. Insbesondere kann der abdunkelbare Teil 112 eingerichtet sein, eintreffendes Licht zu polarisieren. Dies ist beispielhaft in
Der abdunkelbare Teil 112 der Blende 100 kann die gleiche Polarisierungsebene aufweisen wie die Windschutzscheibe 150. Dadurch kann die kombinierte Transparenz aus Windschutzscheibe 150 und abdunkelbaren Teil 112 maximiert werden. Mit anderen Worten, durch die Abstimmung der Polarisierungsebenen von Windschutzscheibe 150 und abdunkelbaren Teil 112 kann die Energie des Lichtes 304, welches den Fahrer erreicht, maximiert werden. Desweiteren hat die Verwendung eines derartigen abdunkelbaren Teils 112 den Vorteil, dass unerwünschte Spiegelungen an der Windschutzscheibe 150 (z.B. von der Oberseite der Instrumententafel) reduziert werden, so dass der Fahrer einen ungestörteren Blick auf den Verkehr erhält.The
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument auch mit der Reduzierung von sichtbaren Artefakten aufgrund der örtlichen Ausblendung von Blendquellen. Die im Folgenden dargelegten Aspekte sind auf abdunkelbare Scheiben oder Flächen 112 im Allgemeinen anwendbar. Insbesondere kann die abdunkelbare Scheibe oder Fläche 112 Teil einer Windschutzscheibe 150 eines Fahrzeugs sein und/oder Teil einer Blende 100.As explained at the beginning, this document also deals with the reduction of visible artefacts due to the local suppression of glare sources. The aspects presented below are applicable to panes or
Die
Die Abdunkelung 412 ist für das linke Auge 404 des Fahrers auch sichtbar. Insbesondere bewirkt die Abdunkelung 412, dass das linke Auge 404 einen Phantom-Spot (oder Phantomfleck) 402 wahrnimmt. Der Phantom-Spot 402 kann z.B. rechts neben der Blendquelle 401 angeordnet sein. Der Phantom-Spot 402 wird typischerweise als halb-transparent wahrgenommen, da er nur von dem linken Auge 404 wahrgenommen wird, während das rechte Auge 403 des Fahrers an der Abdunkelung 412 vorbeischaut und so an der Stelle des Phantom-Spots 402 die Umgebung des Fahrzeugs wahrnimmt.The
Der Phantom-Spot 402 stellt ein sichtbares Artefakt dar, das insbesondere bei Tageslicht als störend wahrgenommen werden kann. Durch dieses Artefakt kann die Verwendung von abdunkelbaren Flächen 112 zur punktuellen Ausblendung von Blendquellen 401 beeinträchtigt werden.The
Abdunkelbare Flächen 112 können eine Matrix von abdunkelbaren Elementen umfassen. Beispielsweise kann eine abdunkelbare Fläche 112 eine Flüssigkristallschicht (Liquid Crystal, LC) umfassen, bei der die Transparenz einzelner Elemente durch Anlegen einer Spannung reduziert wird. Derartige abdunkelbare Flächen 112 können derart ausgelegt werden, dass sie einen bestimmten Betrachtungsrichtungsbereich aufweisen. Der Betrachtungsrichtungsbereich bewirkt, dass eine Abdunkelung 412 nur in dem vordefinierten Betrachtungsrichtungsbereich, z.B. in einem vordefinierten Winkelbereich, zu sehen ist. Außerhalb des vordefinierten Winkelbereichs ist die Abdunkelung 412 nicht zu sehen.
In
Die Eigenschaften eines Betrachtungsrichtungsbereichs 421 sind weiter in
Die Betrachtungsrichtungsbereiche 421 der Elemente einer abdunkelbaren Fläche 112 können eine gleichmäßige oder eine sich verändernde Ausrichtung aufweisen. Insbesondere können die Betrachtungsrichtungsbereiche 421 der einzelnen Elemente derart angeordnet sein, dass eine der Richtungsbereichsgrenzen 471, 472 der Betrachtungsrichtungsbereiche 421 der Elemente auf einen gemeinsamen Fokalpunkt (z.B. auf das rechte Auge 403 oder auf das linke Auge 404 oder auf einen Mittelpunkt zwischen dem rechten und linken Auge 403, 404) zeigt. Wie in Zusammenhang mit den
Eine derartige beispielhafte abdunkelbare Fläche 112 zur Erzeugung von Abdunkelungen 412, 442 für das rechte Auge 403 ist in
In analoger Weise kann eine abdunkelbare Fläche 112 bereitgestellt werden, die es ermöglicht, die Blendquelle 401 für das linke Auge 404 durch eine Abdunkelung 412, 452 abzudunkeln, die von dem rechten Auge 403 nicht wahrgenommen wird. Dies ist in
Die abdunkelbare Fläche 112 für das rechte Auge 403 und die abdunkelbare Fläche 112 für das linke Auge 404 können komplementäre Betrachtungsrichtungsbereiche aufweisen. Beispielsweise können die Betrachtungsrichtungsbereiche 421 der Schichten 431 der abdunkelbaren Flächen 112 an einer Achse durch einen Mittelpunkt einer Verbindung zwischen dem rechten Auge 403 und dem linken Auge 404 gespiegelt sein. Dabei verläuft die Achse senkrecht zu der Verbindung zwischen dem rechten Auge 403 und dem linken Auge 404.The shadeable
Somit können bei einer abdunkelbaren Fläche oder Scheibe 112 mit einer Vielzahl von abdunkelbaren Schichten 431 mit jeweils unterschiedlichen Betrachtungsrichtungsbereichen 421 eine erste Schicht 441 und eine zweite Schicht 451 dazu verwendet werden, eine Lichtquelle 401 für jeweils ein erstes Auge 403 und ein zweites Auge 404 des Fahrers auszublenden. Insbesondere kann durch die erste Schicht 441 mit einem ersten Betrachtungsrichtungsbereich 443 eine erste Abdunkelung 442 erzeugt werden, die die Lichtquelle 401 für das erste Auge 403 abdunkelt, aber für das zweite Auge 404 nicht sichtbar ist. In ähnlicher Weise kann durch die zweite Schicht 451 mit einem zweiten Betrachtungsrichtungsbereich 453 eine zweite Abdunkelung 452 erzeugt werden, die die Lichtquelle 401 für das zweite Auge 404 abdunkelt, aber für das erste Auge 403 nicht sichtbar ist.Thus, in the case of a surface or
Eine Steuereinheit (z.B. die Steuereinheit 130 einer Blende 100) kann eingerichtet sein, eine erste Trajektorie zwischen Lichtquelle 401 und dem ersten Auge 403 und eine zweite Trajektorie zwischen Lichtquelle 401 und dem zweiten Auge 404 zu bestimmen (z.B. auf Basis von Bilddaten einer Frontkamera 121 und einer Rückkamera 122). Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die erste Schicht 441 zur Erzeugung der ersten Abdunkelung 442 zu ermitteln und die zweite Schicht 451 zur Erzeugung der zweiten Abdunkelung 452 zu ermitteln. Desweiteren kann die Steuereinheit auf Basis der ermittelten ersten und zweiten Trajektorien, die Stellen für die erste und zweite Abdunkelung 442, 452 auf der ersten und zweiten Schicht 441, 451 zu bestimmen. So kann gewährleistet werden, dass die Blendwirkung der Lichtquelle 401 ohne Erzeugung von störenden Artefakten reduziert oder beseitigt wird.A control unit (e.g. the
Ein abdunkelbares Display 112 kann somit N Displayschichten 431 mit unterschiedlichen Betrachtungsrichtungsbereichen 421 umfassen. Bei den einzelnen Displayschichten 431 kann es sich um LC-Displayschichten handeln. Die Anzahl N der Displayschichten 431 kann von dem Augenabstand zwischen den Augen 403, 404 eines Fahrers abhängen. Desweiteren kann die Anzahl N von der Breite (in horizontaler Richtung) des abdunkelbaren Displays 112 abhängen. Beispielsweise können n = Truncate(Breite Display 112 / Augenabstand) Displayschichten 431 für jedes Auge 403, 404 verwendet werden, d.h. N=2n Displayschichten 431 für beide Augen 403, 404.A
Jede LC-Displayschicht 431 kann so ausgelegt sein, dass in der Horizontalen der Betrachtungswinkel eine „scharfe Abrisskante“ aufweist (d.h. eine scharfe Begrenzung des Betrachtungsrichtungsbereichs 421), sodass für einen passenden Raumwinkel die Blendquelle 401 für ein Auge 403 abgedeckt wird (durch eine Abdunkelung 442), diese Abdunkelung 442 auf dem Display 112 jedoch für das andere Auge 404 nicht als störender Phantom-Spot (oder Phantompunkt) 402 wahrgenommen werden kann. Durch die Schichtung von 2n solcher Displayschichten 431, die jeweils einen bestimmten Raumwinkelbereich 421 abdecken, können Phantom-Spots über die gesamte Breite des Displays 112 vermieden werden. In einem bevorzugten Beispiel umfasst das Display 112 N=2n=12 Schichten 431.Each
In Zusammenhang mit den
Dies ist beispielhaft in
In analoger Weise kann die Schicht 541 für das erste Auge 403 aufgebaut sein. Die Betrachtungsrichtungsbereiche 521 der Schicht 541 können gegenüber den Betrachtungsrichtungsbereichen 521 der Schicht 551 gespiegelt sein (insbesondere an der Achse x durch den Mittelpunkt zwischen den Augen 403, 404 und senkrecht zu der Achse y). Wie in
Eine Displayschicht 541, 551 (z.B. ein LCD-Display) eines abdunkelbaren Displays 112 kann somit kontinuierlich in y-Richtung variierende „scharfe Abrisskanten“ 522 aufweisen. Eine LC-Displayschicht 541, 551 kann so ausgelegt sein, dass in der Horizontalen (d.h. in der x Achse) die Betrachtungswinkel eine scharfe Abrisskante aufweisen, so dass für den Raumwinkel einer Blendquelle 401 zu einem Auge 403, die Blendquelle 401 innerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs liegt (und damit durch eine Abdunkelung verdeckt werden kann), aber für den Raumwinkel der gleichen Blendquelle 401 zu dem anderen Auge 403, die Blendquelle 401 außerhalb des Betrachtungsrichtungsbereichs liegt (und damit die Abdunkelung nicht als störender Phantom-Spot 402 wahrgenommen wird).A
Für das erste und zweite Auge 403, 404 können gleichartige Displayschichten 541, 551 verwendet werden, die jedoch um 180° zueinander verdreht sind.Display layers 541, 551 of the same type can be used for the first and
Durch das Übereinanderlegen der beiden Displayschichten 541, 551 für das rechte Auge 403 und für das linke Auge 404 kann die Eliminierung von Phantom-Spots über die gesamte Breite des Displays realisiert werden.By superimposing the two
Wie aus den
Die abdunkelbare Fläche 112 kann eine weitere Schicht umfassen, die ein oder mehrere Betrachtungsrichtungsbereiche aufweist, die entlang der gesamten Breite der Schicht die Blickrichtungen beider Augen 403, 404 umfassen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die abdunkelbare Fläche 112 abgedunkelt werden kann (für beide Augen 403, 404). Desweiteren kann eine solche weitere Schicht genutzt werden, um das Display 112 komplett schwarz zu schalten, um als Hintergrund für eine weitere darüber aufgebrachten, selbst leuchtende Display-Schicht (z.B. AMOLED-Technologie) zu dienen. Dadurch kann die Fläche als Monitor zur Darstellung von Informationen genutzt werden (in Abhängigkeit von der Fahrsituation).The
Wie weiter oben dargelegt, kann eine Steuereinheit 130 der Blende 100 oder der Blendenvorrichtung eingerichtet sein, die Position von ein oder mehreren Abdunkelungen 412 auf der abdunkelbaren Fläche 112 zu ermitteln, so dass entsprechende ein oder mehrere Blendquellen 401 abgedunkelt werden. Insbesondere kann auf Basis der Bilddaten der Frontkamera 121 und/oder der Rückkamera 122 eine Licht-Trajektorie zwischen einer Blendquelle 401 und einem Auge 403 des Insassen ermittelt werden. Die Position der Abdunkelung 412 kann dann so bestimmt werden, dass die Abdunkelung in der ermittelten Licht-Trajektorie liegt, und damit die Blendquelle 401 für das Auge 403 ausblendet.As explained above, a
Dabei bewegen sich die Blendquelle 401, die Blende 100 und das Auge 403 des Insassen relativ zueinander, so dass die Position der Abdunkelung 412 typischerweise kontinuierlich neu ermittelt werden muss. Dabei bewegen sich Blendquellen 401 meist gleichmäßig und ohne hochfrequente Schwingungen im Raum. Die Bewegungen der Augen des Insassen erfolgen aufgrund aktiver Bewegungen des Insassen und/oder aufgrund von Beschleunigungen/Bewegungen des Fahrzeugs (z.B. verursacht durch Straßenunebenheiten, Kurvenfahrt etc.). Bewegungen der Augen des Insassen, die von Fahrzeugbeschleunigungen herrühren folgen zeitverzögert zu entsprechenden Beschleunigungen des Fahrzeugs.The
Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, Daten von einem Gyro-/Beschleunigungssensor des Fahrzeugs zu empfangen. Beispielsweise kann ein Gyrosensor (z.B. der Gyrosensor 123) verwendet werden, um die Bewegung / Beschleunigung des Fahrzeugs zu erfassen. Der Beschleunigungssensor ist typischerweise starr mit dem Fahrzeug verbunden, so dass Beschleunigungen des Fahrzeugs unverzerrt und zeitnah erfasst werden können. Aus den erfassten Beschleunigungen des Fahrzeugs kann dann die Beschleunigung der Augen des Fahrers prädiziert werden. Die prädizierte Beschleunigung der Augen des Fahrers kann dazu verwendet werden, die Position der Augen des Fahrers zu prädizieren und die Position einer Abdunkelung 412 der prädizierten Position der Augen des Fahrers anzupassen.The
Regelungstechnisch kann für die Strecke „ Anregung Fahrzeug inkl. Gyro-/Beschleunigungssensor; Sitz; Fahrer; Augen; Abdunkelung auf der Blende“ eine frequenzabhängige Übertragungscharakteristik oder Übertragungsfunktion analysiert werden. Damit lässt sich eine Regelung implementieren, die die Bewegung der Augen aufgrund der momentanen Beschleunigung des Fahrzeugs vorhersagen kann. Die Übertragungsfunktion zwischen den erfassten Bewegungsdaten 601 und der daraus resultierenden Veränderung der Position der Augen des Fahrers kann vorab bestimmt werden. Beispielsweise kann in einer Trainingssequenz (z.B. zu Beginn einer Fahrt) durch Auswertung der Signale 601 des Gyro-/Beschleunigungssensors und der Erfassung 602 der Augenposition die Übertragungsfunktion für den aktuellen Fahrer ermittelt werden, um dann die Regelungscharakteristik darauf abzustimmen. Insbesondere kann die Übertragungsfunktion in der Prädiktionseinheit 610 verwendet werden.In terms of control technology, for the route “excitation vehicle incl. gyro/acceleration sensor; Seat; Driver; Eyes; Darkening on the aperture” a frequency-dependent transfer characteristic or transfer function can be analyzed. This allows a control to be implemented that can predict the movement of the eyes based on the instantaneous acceleration of the vehicle. The transfer function between the detected
Im Folgenden werden weitere Funktionen einer Blende aufgeführt:
- Der abdunkelbare Teil 112 kann auch in transparenter Form dazu verwendet werden, unangenehme Spiegelungen in
der Windschutzscheibe 150 zu reduzieren.
- The
part 112 that can be darkened can also be used in a transparent form to reduce unpleasant reflections in thewindshield 150 .
Insbesondere kann der abdunkelbare Teil 112 eingerichtet sein, eintreffendes Licht zu polarisieren. Dies ist beispielhaft in
Der abdunkelbare Teil 112 der Blende 100 kann die gleiche Polarisierungsebene aufweisen wie die Windschutzscheibe 150. Dadurch kann die kombinierte Transparenz aus Windschutzscheibe 150 und abdunkelbaren Teil 112 maximiert werden. Mit anderen Worten, durch die Abstimmung der Polarisierungsebenen von Windschutzscheibe 150 und abdunkelbaren Teil 112 kann die Energie des Lichtes 304, welches den Fahrer erreicht, maximiert werden. In dem Fall, dass die abdunkelbare Schicht 112 eine LCD-Schicht umfasst, und die Windschutzscheibe relativ stark geneigt ist (wie in üblichen PKWs), kann beispielsweise ein Anteil von ca. 60% des Lichtes durch die LCD-Schicht treten, statt ca. 42 %, die ohne den Effekt der Vorpolarisation durch die Windschutzscheibe 150 auftreten würden. Dabei ergeben sich die 42 % aus ca. 50% Transmissionsverlust aufgrund der Polarisationswirkung der LCD-Schicht und zusätzlichen Reflexionsverlusten an den Grenzflächen vor und hinter der LCD-Schicht.The
Durch die in diesem Dokument beschriebenen ein oder mehreren Fixpositionen kann gewährleistet werden, dass Crash-unverträgliche Stellungen der Blende 100 nur transient möglich sind. Bei den ein oder mehreren Fixpositionen kann es sich um eine möglichst sichere Stellungen der Blende 100 handeln. Wie oben dargelegt, kann der Ausklappwinkel der Blende 100, und damit die Position der Blende 100, über einen Sensor 123 ermittelt werden.The one or more fixed positions described in this document can ensure that crash-incompatible positions of the
Die abdunkelbare Fläche 112 kann in mehreren Stufen oder ggf. auch stufenlos abgedunkelt werden. Dadurch können verschiedene Funktionsmodi für die Blende 100 bereitstellt werden. Eine transparente Fläche 112 kann zur Eliminierung von Reflexen verwendet werden; eine vollflächig und vollständig abgedunkelte Fläche 112 kann dazu verwendet werden, einen bestimmten Bereich auszublenden; durch eine einstellbare Transmission kann die Fläche 112 ähnlich wie eine Sonnenbrille verwendet werden; durch das Abdunkeln einzelner Punkte können dediziert Blendquellen ausgeblendet werden; und durch einen Abstufung der Transmission können Teilbereiche nach Bedarf gedämpft werden.The
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Blendenvorrichtungen kann die Blendwirkung von Blendquellen auf den Fahrer eines Fahrzeugs signifikant reduziert werden. Dadurch kann die Ermüdung des Fahrers reduziert und der Komfort für den Fahrer erhöht werden. Desweiteren führt dies zu einer Erhöhung der Sicherheit eines Fahrzeugs.The blinding effect of blinding sources on the driver of a vehicle can be significantly reduced by the blind devices described in this document. This can reduce driver fatigue and increase driver comfort. Furthermore, this leads to an increase in the safety of a vehicle.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems.
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