DE102018214638A1

DE102018214638A1 - Verfahren und Steuergerät zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers, abdunkelbares Visier, sowie Helm mit einem abdunkelbaren Visier

Info

Publication number: DE102018214638A1
Application number: DE102018214638.1A
Authority: DE
Inventors: Florian Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-03-05
Also published as: EP3616545A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) eines Visiers (60) eines Helms (1), insbesondere eines Motoradhelms, mit den Schritten des Erfassens (104) wenigstens einer eine Helligkeit in einer Umgebung eines Trägers des Helms (1) repräsentierende Messgröße (41) durch wenigstens einen Sensor (40), des Vergleichens (106) der wenigstens einen erfassten Messgröße (41) mit einem vorgebbaren und/oder vorgegebenen, eine bestimmte Helligkeit repräsentierenden Schwellenwert mittels einer Steuereinheit (50), sowie des Erzeugens (108) wenigstens eines Ansteuersignals zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers (60) in Abhängigkeit von dem Vergleich.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einem Steuergerät zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers eines Helms, sowie von Vorrichtungen nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2006 027 118 A1 ist eine Einrichtung zum automatischen Verringern der Reflektivität eines Rückspiegels eines Fahrzeugs bekannt. Hierbei erfasst ein nach hinten gerichteter Lichtsensor und eine nach vorne gerichtete Videokamera das auf den Rückspiegel auftreffende Licht und dunkelt diesen in Abhängigkeit von Signalen der Videokamera und des Lichtsensors ab.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers eines Helms, insbesondere eines Motorradhelms vorgestellt. Ferner wird ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens zum automatischen Abdunkeln des Visiers des Helms, insbesondere des Motorradhelms, offenbart. Weiterhin ist ein Visier mit einem Mittel zum Abdunkeln des Visiers, sowie ein Helm, insbesondere ein Motorradhelm, mit einem solchen Visier Gegenstand der Erfindung.
Vorteile der Erfindung
Das Verfahren zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers eines Helms, insbesondere eines Motorradhelms, weist einen Schritt des Erfassens wenigstens einer eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in einer Umgebung eines Trägers des Helms durch wenigstens einen Sensor auf. Weiterhin weist das Verfahren einen Schritt des Vergleichens der wenigstens einen erfassten Messegröße mit einem vorgebbaren und/oder vorgegebenen, eine bestimmte Helligkeit repräsentierenden Schwellenwert mittels einer Steuereinheit auf. Weiterhin weist das Verfahren ein Schritt des Erzeugens wenigstens eines Ansteuersignals zum Abdunkeln des wenigstens eines Teilbereichs des Visiers in Abhängigkeit von dem Vergleich auf.
Unter einem Abdunkeln kann hierbei auch ein Abblenden und/oder Verdunkeln verstanden werden. Unter einem Visier kann hierbei der insbesondere bewegliche Teil eines Helmes verstanden werden, der zum Schutz des Gesichtes und/oder der Augen des Trägers dient. Das Visier kann bspw. aus Polymethylmethacrylat (Plexiglas) oder aus Polycarbonat bestehen und vorzugsweise als Klarsichtvisier ausgebildet sein. Unter einem Motorradhelm kann ein Schutzhelm bzw. ein Sturzhelm verstanden werden, der einen Kopf eines Motorradfahrers bei einem Sturz und/oder Verkehrsunfall vor lebensbedrohlichen Verletzungen schützt. Der Motorradhelm kann als Jet-, Integral- und/oder Klapphelm ausgestaltet sein.
Unter einem Teilbereich des Visiers kann hierbei verstanden werden, dass das Visier in einzelne Zonen und/oder Bereiche eingeteilt ist, wobei jeder dieser Bereiche jeweils einzeln angesteuert bzw. abgedunkelt werden kann. Das Visier kann hierbei bspw. in zwei, einen linken und rechten Teilbereich unterteilt sein, wobei die Grenze zwischen dem linken und rechten Teilbereich senkrecht in der Mitte des Visiers verläuft. Weiterhin kann das Visier bspw. auch in drei, vier oder fünf Teilbereiche unterteilt sein, die ebenfalls durch senkrechte Linien bzw. Grenzen voneinander abgegrenzt sind. Auch in dieser Ausführungsform kann jeder dieser einzelnen Teilbereiche einzeln angesteuert bzw. abgedunkelt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Visier in wenigstens zwei, waagerecht unterteilte Teilbereiche unterteilt ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Visier matrixartig in Teilbereiche unterteilt ist. Hierbei kann das Visier bspw. in eine Mehrzahl von waagerechten Zeilen und/oder eine Mehrzahl von senkrechten Spalten unterteilt sein.
Unter einer eine Helligkeit repräsentierende Messgröße kann hierbei eine physikalische Messgröße verstanden werden, welche die Stärke von visuell wahrnehmbarem, also sichtbarem Licht repräsentiert. Unter Helligkeit kann hierbei insbesondere eine Lichtstärke, eine Lichtintensität, eine Leuchtdichte oder ein Lichtstrom verstanden werden. Unter einer Umgebung eines Trägers des Helms kann hierbei eine Oberfläche des Helms und/oder des Visiers, eine Blickrichtung, ein Blickfeld, ein Gesichtsfeld, eine Sichtrichtung und/oder ganz allgemein ein Sichtbereich des Trägers des Helms verstanden werden. Unter einem Sensor kann ein lichtempfindlicher Sensor wie bspw. eine Fotodiode, eine Einzellawinenfotodiode, ein dynamic vision sensor und/oder eine Kamera verstanden werden.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass der Träger des Helms bei insbesondere sich stark und häufig wechselnden Umgebungshelligkeiten, wie z.B. dem Blenden durch ein Lichtbogenschweißgerät oder dem Blenden durch extreme Lichtwechsel bei einer Ausfahrt aus einem Tunnel (Wechsel dunkel zu hell) weniger stark geblendet wird. Hierdurch kann er sich besser auf seine Umgebung konzentrieren, was insbesondere beim Arbeiten mit Maschinen und/oder im Straßenverkehr sehr hilfreich ist. Insbesondere ein Motorradfahrer, dessen Helm ein Visier aufweist, welches automatisch abdunkelbar ist, wird weniger stark und weniger oft geblendet sein, und kann sich daher besser auf die sich ständig wechselnde Verkehrssituation einstellen. Weiterhin kann bei Nachtfahrten die Gefahr durch entgegenkommenden Fahrzeuge geblendet zu werden, insbesondere bei eingeschaltetem Fernlicht, reduziert werden. Dies verringert das Risiko eines Verkehrsunfalls bzw. Sturzes erheblich.
Indem das Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereich des Visiers automatisch erfolgt, muss der Träger des Helms, insbesondere der Motorradfahrer die Abdunkelung nicht manuell vornehmen, bspw. durch Herunterklappen eines Sonnenschutzvisiers oder durch Drücken eines Knopfes zum Abdunkeln des Visiers, und kann daher seine Hände am Lenker belassen, was die Sicherheit weiter erhöht.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Es ist zweckmäßig, wenn im Schritt des Erzeugens, das Ansteuersignal dann erzeugt wird, wenn die wenigstens eine erfasste Messgröße den Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet. Ob die Messgröße bei zunehmender Helligkeit ansteigt oder absinkt, kann von der spezifischen, strukturellen Ausgestaltung des Sensors abhängen. Das heißt, mit anderen Worten, dass ein bestimmter Sensor bei steigender Helligkeit eine steigende Messgröße ausgibt und ein anderer Sensor wiederrum bei einer steigenden Helligkeit eine fallende Messgröße ausgibt. Durch das Überschreiten oder Unterschreiten des Schwellenwerts kann genau festgelegt werden, wann das Ansteuersignal zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs des Visiers erzeugt und/oder ausgegeben wird. Indem der Schwellenwert vorgebbar und/oder vorgegeben ist, kann er durch den Nutzer bzw. Träger des Helms manuell an die jeweilige Anwendersituation angepasst werden. Bspw. kann bei einem sehr sonnigen Tag und bei einem bedeckten Tag oder im Dämmerlicht der Schwellenwert unterschiedlich hoch gewählt werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn im Schritt des Erfassens die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms richtungsabhängig, vorzugsweise winkelaufgelöst, erfasst wird und im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal zum Abdunkeln desjenigen Teilbereichs des Visiers erzeugt wird, dessen Flächennormale einer Richtung der erfassten Helligkeit entspricht. Denn hierdurch kann eine Blendung des Trägers des Helms teilweise bzw. bereichsweise vermieden werden, ohne dass das ganze Visier bzw. der gesamte Bereich des Visiers abgedunkelt wird. Hierdurch wird vermieden, dass dem Träger des Helms auch der Teil in seiner Sichtrichtung abgedunkelt wird, in welchem er keine Blendung erfährt. Unter einer Blendung kann hierbei bspw. eine tiefstehende Sonne, ein Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder eine Spiegelung bzw. ein Reflex eines Scheinwerfers oder der Sonne verstanden werden. Hierdurch kann dem Träger des Helms eine optimale Sicht auf den restlichen bzw. wesentlichen Teil seiner Umgebung, insbesondere der Straße, gewährleistet werden.
Ferner ist es von Vorteil, wenn im Schritt des Erfassens die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms für wenigstens zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, ganz besonders bevorzugt fünf, senkrecht unterteilte Teilbereiche des Visiers erfasst wird, wobei jedem der Teilbereiche ein Sensor, vorzugsweise eine Fotodiode, zum Erfassen der, den jeweiligen Teilbereich entsprechenden, eine Helligkeit repräsentierenden Messgröße zugeordnet ist. Denn hierdurch können in einfacher Weise einzelne Teilbereiche entlang einer Längsrichtung des Visiers ausgeblendet werden. Eine Aussparung am Helm, durch die ein Träger hindurchblickt, und somit auch das diese Aussparung abdeckende Visier weist eine im Wesentlichen ovale bzw. rechteckige Form auf. Die im Straßenverkehr auftretenden Blendungen rühren üblicherweise aus einer Ebene her, die im Wesentlichen horizontal verläuft. Hierdurch können durch diese, das Visier senkrecht unterteilende Teilbereiche eben diese den Träger blendende Lichtquellen bzw. Blendungen bzw. Reflexe effektiv aus dem Sichtbereich des Trägers durch Abdunkeln des entsprechenden Teilbereichs bzw. der entsprechenden Teilbereiche reduziert werden.
In dem im Schritt des Erfassens, die dem jeweiligen Teilbereich entsprechende, eine Helligkeit repräsentierende Messgröße durch oberhalb des Visiers, insbesondere oberhalb der jeweiligen Teilbereiche mittig, angeordnete Sensoren erfasst wird, kann der Sichtbereich des Trägers des Helms de facto in verschiedene Winkelbereiche aufgeteilt werden, wobei für jeden der Winkelbereiche eine eigene, die dort vorliegende Helligkeit repräsentierende Messgröße erfasst wird. Durch Vergleich der erfassten, eine Helligkeit an den einzelnen Teilbereichen des Visiers vorliegende, repräsentierende Messgröße mit dem vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellenwert kann nun bestimmt werden, ob ein Ansteuersignal zum Abdunkeln desjenigen Teilbereichs und/oder derjenigen Teilbereiche erzeugt und/oder ausgegeben werden soll, an welchen eine erhöhte Helligkeit registriert wurde. Alternativ oder zusätzlich kann jedem der Teilbereiche ein weiterer Sensor, bspw. unterhalb des jeweiligen Teilbereichs angeordnet, zugeordnet sein. Hierdurch kann die Genauigkeit, mit welcher eine Helligkeit repräsentierende Messgröße an den jeweiligen Teilbereichen erfasst wird, erhöht werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal mit wenigstens einem Parameter versehen wird, wobei der wenigstens eine Parameter ein Maß für die Abdunkelung des Visiers bestimmt und wobei der Parameter von einem Betrag einer Differenz zwischen der wenigstens einen erfassten Messgröße und dem Schwellenwert abhängt. Denn hierdurch kann in vorteilhafterweise das Visier, vorzugsweise in Teilbereiche unterteilt, insbesondere abgestuft oder stufenlos derart abgedunkelt werden, dass die Blendung von dem Träger des Helms gerade nicht mehr als störend empfunden wird. Hierdurch werden bspw. starke Blendungen, wie sie von einer stiefstehenden Sonne oder einem entgegenkommenden Fahrzeug mit eingeschalteten Fernlicht herrühren, zu einer stärkeren Abdunkelung des Visiers führen, als bspw. von einem entgegenkommenden Fahrrad mit eingeschaltetem Licht.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens, insbesondere nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, zum automatischen Abdunkeln eines Visiers eines Helms, insbesondere eines Motorradhelms, mit einer Recheneinheit, mit einer Speichereinheit, mit wenigstens einer Eingabeschnittstelle und mit wenigstens einer Ausgabeschnittstelle. Die Recheneinheit ist hierbei eingerichtet, in einem Erfassungsschritt wenigen eine einer Helligkeit repräsentierende Messgröße in einer Umgebung eines Trägers des Helms durch wenigstens einen Sensor über die Eingabeschnittstelle zu erfassen. Die Recheneinheit ist ferner dazu eingerichtet, in einem Vergleichsschritt die wenigstens eine erfasste Messgröße mit einem vorgebbaren und/oder vorgegebenen, eine bestimmte Helligkeit repräsentierenden, in der Speichereinheit abgelegten Schwellenwert zu vergleichen. Weiterhin ist die Recheneinheit eingerichtet, in einem Signalerzeugungsschritt wenigstens ein Ansteuersignal zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs des Visiers in Abhängigkeit von dem Vergleich zu erzeugen und über die Ausgabeschnittstelle auszugeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit eingerichtet, im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal dann zu erzeugen, wenn die wenigstens eine erfasste Messgröße den Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, im Schritt des Erfassens, die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms richtungsabhängig, vorzugsweise winkelaufgelöst, zu Erfassen und im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal zum Abdunkeln desjenigen Teilbereichs in dem Visier zu erzeugen, dessen Flächennormale einer Richtung der erfassten Helligkeit entspricht.
Unter einer Sichtrichtung kann hierbei die Richtung verstanden werden, in die der Träger des Helms blickt, und welche durch sein Gesichtsfeld und/oder durch eine Aussparung am bzw. im Helm, durch die der Träger des Helms hindurchsieht, eingegrenzt wird. Mit anderen Worten ist die Sichtrichtung die Richtung, in welche der Kopf des Trägers des Helms ausgerichtet ist. Unter einer Flächennormalen, die im Wesentlichen eine Richtung der erfassten Helligkeit entspricht, kann hierbei eine Richtung senkrecht zu einer Oberfläche des Visiers verstanden werden, wobei Licht im Wesentlichen entlang dieser Richtung auf das Visier trifft. Hierbei kann die Flächennormale und die Richtung der erfassten Helligkeit einen Toleranzbereich von +/- 20°, vorzugsweise von +/- 10°, und besonders bevorzugt von +/- 5°, aufweisen.
Ein Motorradfahrer, der abends in Richtung Norden unterwegs ist, wird die tiefstehende Sonne im Wesentlichen in seinem rechten Blickfeld bzw. Gesichtsfeld als störend empfinden. Dass die Helligkeit erzeugende Sonnenlicht bzw. die Sonnenstrahlen werden im Wesentlichen in Bezug auf die nach Norden ausgerichtete Sichtrichtung des Fahrers rechts auf den Helm und auf das Visier treffen. Insbesondere der rechte Teil des Visiers wird im Wesentlichen senkrecht von den Sonnenstrahlen durchdrungen. Durch die richtungsabhängige bzw. winkelaufgelöste Erfassung der durch die tiefstehende Sonne erzeugten Helligkeit, wird nun ein Ansteuersignal erzeugt, das zum Abdunkeln des rechten Teilbereichs bzw. der rechten Teilbereiche des Visiers führt, sodass dem Träger des Helms nur der Teil des Visiers abgedunkelt wird, durch den das störende Sonnenlicht der tiefstehenden Sonne fällt.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Recheneinheit eingerichtet ist, im Schritt des Erzeugens das Ansteuersignal mit wenigstens einem Parameter zu versehen, wobei der wenigstens eine Parameter ein Maß für die Abdunkelung des Visiers repräsentiert und wobei der Parameter von einem Betrag einer Differenz zwischen der wenigstens einen erfassten Messgröße und dem Schwellenwert abhängt.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Visier mit einem Mittel zum Abdunkeln des Visiers. Das Mittel ist hierbei eingerichtet, das Visier in Abhängigkeit eines Ansteuersignals eines Steuergeräts, insbesondere nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, entsprechend einem zuvor beschriebenen Verfahren abzudunkeln und wobei das Mittel eine elektrochrome Beschichtung und/oder eine Flüssigkristallbeschichtung aufweist. Hierbei kann die elektrochrome Beschichtung und/oder die Flüssigkristallbeschichtung auf einer Unterseite, auf einer Oberseite und/oder als Zwischenschicht auf oder in dem Visier angebracht bzw. angeordnet sein. Hierdurch kann eine Lichtdurchlässigkeit des Visiers im Wesentlichen stufenlos eingestellt werden. Weiterhin kann hierdurch die Lichtdurchlässigkeit des Visiers räumlich beschränkt werden, bspw. in aufgeteilte Teilbereiche. D.h., es ist möglich, das Visier an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich lichtdurchlässig zu machen. Hierdurch kann das Visier entsprechend einer Richtung des einfallenden Lichts lichtundurchlässig geschaltet oder, insbesondere stufenlos, abgedunkelt werden.
Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für einen Helm, insbesondere einen Motorradhelm, mit einem zuvor beschriebenen Visier, mit einem Steuergerät nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen und mit wenigstens einem Sensor zur Erfassung wenigstens einer eine Helligkeit repräsentierenden Messgröße in einer Umgebung eines Trägers des Helms. Das Visier kann hierbei an dem Helm fest installiert sein. Das Visier kann weiterhin an dem Helm abklappbar bzw. hochklappbar sein. Weiterhin kann unter einem Helm mit einem Visier auch ein Halbschalenhelm verstanden werden, dessen Visier durch eine nicht in dem Helm integrierte Brille ersetzt ist. Die Brille kann hierbei analog zu dem Visier mit einem Mittel zum Abdunkeln der Brille bzw. der Brillengläser ausgestattet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Helm einen Sensor aufweisen, welcher als Fotodiode, insbesondere als Einzellawinenfotodiode, als dynamic vision sensor und/oder als Kamera ausgebildet ist.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, das auf einem maschinenlesbaren, insbesondere nichtflüchtigen Träger- oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers eines Helms gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, ein Verfahren zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visieres eines Helms auszuführen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung eines Visiers und Helms gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung eines Helms und eines Visiers gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel; sowie
5 eine schematische Darstellung eines Helms und eines Visiers gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden für die in verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleich oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
In 1 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens (100) zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs eines Visiers eines Helms gezeigt. Das Verfahren (100) kann bspw. in einer Steuereinheit, wie sie in 2 beschrieben wird, ausgeführt werden. Zu Beginn des Verfahrens (100) erfolgt ein Initialisierungsschritt (102). In einem ersten Verfahrensschritt (104) erfolgt ein Erfassen wenigstens einer eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in einer Umgebung eines Trägers des Helms durch wenigstens einen Sensor, bspw. durch eine Fotodiode. Optional kann der erfasste Messwert bzw. die erfasste Messgröße in einer Speichereinheit abgelegt werden. Die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße kann hierbei bspw. ein Lichtstrom sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt (106) wird der erfasste Lichtstrom mit einem zuvor in der Speichereinheit abgelegten Schwellenwert, der ebenfalls einen Lichtstrom repräsentiert, verglichen. Es wird hierbei geprüft, ob der erfasste Lichtstrom den Schwellenwert überschreitet. Ist dies nicht der Fall, so wiederholt sich der Schritt (104). Kommt bei dem weiteren Verfahrensschritt (106) heraus, dass der erfasste Lichtstrom den in der Speichereinheit abgelegten Schwellenwert überschreitet und/oder ihm gleich ist, so erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt (108) ein Erzeugen eines Ansteuersignals durch das Steuergerät zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs des Visiers.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform können nun folgende Verfahrensschritte fakultativ erfolgen. In einem weiteren Verfahrensschritt (110) wird, insbesondere kontinuierlich, der Lichtstrom in der Umgebung des Trägers des Helms durch den wenigstens einen Sensor erfasst, bspw. durch die Fotodiode. Der erfasste Lichtstrom kann wieder in der Speichereinheit abgelegt werden.
In einem weiteren fakultativen Verfahrensschritt (112) wird der erfasste Lichtstrom mit dem zuvor in der Speichereinheit abgelegten Schwellenwert, welcher ebenfalls einen Lichtstrom repräsentiert, verglichen. Es wird hierbei überprüft, ob der erfasste Lichtstrom den Schwellenwert unterschreitet. Ist dies nicht der Fall, d. h. der erfasste Lichtstrom ist größer als der in der Speichereinheit abgelegte Schwellenwert, so wird wieder der weitere Verfahrensschritt (110) durchgeführt. Ist dies jedoch der Fall, d. h. der erfasste Lichtstrom ist kleiner als der in der Speichereinheit abgelegte Schwellenwert, so wird in einem weiteren fakultativen Verfahrensschritt (114) ein Ansteuersignal zum Aufhellen des wenigstens einen Teilbereichs des Visiers erzeugt und ausgegeben. Alternativ kann das wenigstens eine Ansteuersignal zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs des Visiers gestoppt werden bzw. dessen Ausgabe kann gestoppt werden, wodurch der gleiche Effekt erzielt wird, nämlich, dass sich das Visier in wenigstens einem Teilbereich aufhellt, in welchem es zuvor abgedunkelt wurde.
In 2 ist ein Steuergerät (50) zur Durchführung eines Verfahrens zum automatischen Abdunkeln eines Visiers eines Helms, insbesondere eines Motorradhelms, gezeigt. Das Steuergerät (50) ist insbesondere dafür eingerichtet, dass in 1 beschriebene Verfahren auszuführen. Das Steuergerät (50) weist eine Recheneinheit (52) sowie eine Speichereinheit (54) auf, welche signaltechnisch miteinander verbunden sind. Über eine erste Eingangsschnittstelle (56) erfasst die Recheneinheit (52) wenigstens eine Helligkeit repräsentierende Messgröße in einer Umgebung eines Trägers des Helms. Die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße kann hierbei bspw. ein Lichtstrom sein und bspw. durch einen als Fotodiode ausgestalteten Sensor (40) erfasst werden. Der von der Fotodiode (40) erfasste Lichtstrom wird in der Recheneinheit (52) mit einem zuvor in der Speichereinheit (54) abgelegten, vorgebbaren und/oder vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Dieser Schwellenwert repräsentiert ebenfalls eine Helligkeit in einer Umgebung des Trägers des Helms und kann vorzugsweise ebenfalls ein Lichtstrom darstellen. Ist der erfasste Lichtstrom größer als der in der Speichereinheit (54) abgelegte Schwellenwert, so wird ein Ansteuersignal erzeugt und über die Ausgabeschnittstelle (58) ausgegeben. Dieses Ansteuersignal bewirkt nun ein Abdunkeln des Visiers des Helms in wenigstens einem Teilbereich des Visiers.
In 3 ist eine schematische Darstellung eines Motoradhelms (1) und einem Visier (60) gezeigt. Das Visier (60) weist hierbei ein Mittel (62) auf, welches dazu eingerichtet, das Visier (60) in Abhängigkeit eines Ansteuersignals zu verdunkeln und/oder wieder aufzuhellen. Das Mittel (62) kann hierbei als elektrochrome Beschichtung und/oder als Flüssigkristallbeschichtung ausgebildet sein. Der Helm (1) weist weiterhin ein Steuergerät (50) sowie wenigstens einen, als Fotodiode (40) ausgebildeten Sensor auf. Das Steuergerät (50) kann hierbei dem zuvor in 2 beschriebenen Steuergerät (50) entsprechen. Das Steuergerät (50) erfasst über die Fotodiode (40) einen Lichtstrom (41), der aus der Umgebung des Trägers des Helms (1) herrührt. Der von der Fotodiode (40) erfasste Lichtstrom (41) wird signaltechnisch an das Steuergerät (50) weitergegeben. Das Steuergerät (50) erzeugt dann ein Ansteuersignal, wenn der erfasste Lichtstrom (41) einen zuvor vorgegebenen bzw. vorgebbaren Schwellenwert übersteigt. Dieses Ansteuersignal wird an das Mittel (62) zum Abdunkeln des Visiers (60) ausgegeben, sodass das Visier (60) abgedunkelt wird. Fakultativ kann vorgesehen sein, dass die Fotodiode (40) kontinuierlich den Lichtstrom (41) erfasst und an das Steuergerät (50) weitergibt. Das Steuergerät (50) vergleicht kontinuierlich den erfassten Lichtstrom (41) mit den vorgebbaren bzw. vorgegebenen Schwellenwert und gibt ein Ansteuersignal zum Aufhellen des Visiers (60) an das Mittel (62) aus, wenn der erfasste Lichtstrom (41) wieder kleiner als der vorgegebene bzw. vorgebbaren Schwellenwert ist.
Die Fotodiode (40) ist hierbei zentral oberhalb des Visiers (60) mittig angeordnet. Unter mittig ist hierbei die Mitte zwischen einem linken Ende und rechten Ende des Visiers (60) zu verstehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Fotodiode (40) auch unterhalb des Visiers (60) mittig angeordnet werden.
In 4 ist eine schematische Darstellung des Helms (1) bzw. des Visiers (60) gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform gezeigt. Der Helm (1) ist hierbei in dreifacher Art dargestellt. Neben dem Steuergerät (50) weist der Helm (1) mehrere Fotodioden (40) auf. Das Visier (60) ist in fünf Teilbereiche unterteilt. Von diesen fünf Teilbereichen sind in dieser Seitenansicht nur drei Teilbereiche dargestellt. Der erste Teilbereich (65) des Visiers (60) stellt den zentralen Teilbereich des Visiers (60) dar. Zwei weitere Teilbereiche halb links (66a) bzw. halb rechts (nicht dargestellt) (66b) sowie ein vierter und fünfter Teilbereich ganz links (67a) bzw. ganz rechts (nicht dargestellt) (67b) vervollständigen die Visierfläche. Jedem der Teilbereiche (65, 66, 67) ist jeweils wenigstens eine Fotodiode (40) zugeordnet. Die Fotodioden (40) können hierbei vorzugsweise zentral über den jeweiligen Teilbereichen (65, 66, 67) angeordnet bzw. angebracht sein. Alternativ oder zusätzlich können die Fotodioden (40) unterhalb der jeweiligen Teilbereiche (65, 66, 67) an dem Visier (60) und/oder an dem Helm (1) zentral bzw. mittig angeordnet sein. Jede der Fotodioden (40) erfasst den an dem jeweiligen Teilbereich (65, 66, 67) ankommenden Lichtstrom (41) und gibt diesen erfassten Lichtstrom (41) an das Steuergerät (50) weiter. Das Steuergerät (50) vergleicht die von den jeweiligen Fotodioden (40) erfassten Lichtströme (41) und erzeugt bei Überschreiten des jeweiligen Lichtstroms eines vorgegebenen und/oder vorgebaren Schwellenwertes ein Ansteuersignal bzw. gibt dieses erzeugte Ansteuersignal aus. Dieses Ansteuersignal steuert dann das Mittel (62) zum Verdunkeln des Visiers (60) an, wobei das Mittel (62) derart eingerichtet ist, dass es jeweils einen oder mehrere der Teilbereiche (65, 66, 67) abdunkeln kann. Bspw. kann das Mittel (62) als getrennt voneinander ansteuerbare elektrochrome- und/oder Flüssigkristallbeschichtungen ausgebildet sein, wobei jede dieser Beschichtungen auf oder an einem der Teilbereiche (65, 66, 67) des Visiers (60) angeordnet oder angebracht ist.
In 5 ist ein Helm (1) und ein Visier (60) gemäß einem weiteren, alternativen Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei sind die Seitenansichten des Helms (1) aus 4 durch zwei weitere Seitenansichten der anderen Seite des Helms (1) vervollständigt. Es sind nunmehr die weiteren Teilbereiche halbrechts (66b) und ganz rechts (67b) des Visiers (60) dargestellt. Bei einer Fahrt auf einem Motorrad (20) schaut der Fahrer bzw. der Träger des Helms (1) im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Motorrads (20). Erfährt der Motorradfahrer eine Blendung aus verschiedenen Richtungen, dargestellt durch die mit I bis V bezeichneten Symbole, so erfassen die Fotodioden (40) die auf die Teilbereiche (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers (60) auftreffende Lichtströme, was gemäß den zuvor beschriebenen Verfahren zu einem Verdunkeln der jeweiligen Teilbereiche (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers (60) führt. Durch die Eigenbewegung bzw. der Bewegung anderer Verkehrsteilnehmer treten die mit I bis V dargestellten Blendungen üblicherweise nicht zeitgleich, sondern meistens nacheinander auf. So kann bspw. ein entgegenkommendes Fahrzeug, insbesondere mit eingeschaltetem Fernlicht, den Motorradfahrer bzw. Träger des Helms (1) zuerst in frontaler Richtung, gemäß der Blendung III blenden. In diesem Fall würde der Helm (1) bzw. das Visier (60) in dem Teilbereich (65) abgedunkelt werden, wobei die weiteren Teilbereiche (66, 67) nicht abgedunkelt würden. Nähert sich das entgegenkommende Fahrzeug dem eigenen Motorrad (20) so verschiebt sich die Richtung, aus der der Träger des Helms (1) geblendet wird in Richtung der Blendung II. In diesem Fall würde der Helm (1) bzw. das Visier (60) in dem Teilbereich (66b) abgedunkelt werden. Fakultativ kann der zentrale Teilbereich (65) wieder aufgehellt werden, sofern die dem Teilbereich (65) zugeordnete Fotodiode (40) einen Lichtstrom (41) erfasst, welcher unterhalb eines vorgegebenen und/oder vorgebbaren Schwellwertes liegt. Nähert sich das entgegenkommende Fahrzeug weiter dem Motorrad (20) so verschiebt sich die Blendung weiter in Richtung der dargestellten Blendung I. Der Helm (1) bzw. das Visier (60) werden nunmehr in dem Teilbereich (67b) abgedunkelt, sodass das Licht aus der dargestellten Richtung von der Blendung I effektiv durch das in dem Teilbereich (67b) abgedunkelte Visier (60) von dem Träger des Helms (1) abgehalten wird.
Eine entsprechende Abdunkelung der Teilbereiche (66a bzw. 67a) kann in einer analogen Verkehrssituation bei Linksverkehr erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Motorradfahrer bzw. Träger des Helms (1) das Motorrad (20) auf einer kurvigen Straße steuert und die Sonne tief steht. Hierbei kann die Sonne den Träger des Helms (1) ebenfalls aus den dargestellten Richtung I bis V blenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006027118 A1 [0002]

Claims

Verfahren (100) zum automatischen Abdunkeln wenigstens eines Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) eines Visiers (60) eines Helms (1), insbesondere eines Motoradhelms, mit den Schritten: - Erfassen (104) wenigstens einer eine Helligkeit in einer Umgebung eines Trägers des Helms (1) repräsentierende Messgröße (41) durch wenigstens einen Sensor (40); - Vergleichen (106) der wenigstens einen erfassten Messgröße (41) mit einem vorgebbaren und/oder vorgegebenen, eine bestimmte Helligkeit repräsentierenden Schwellenwert mittels einer Steuereinheit (50); - Erzeugen (108) wenigstens eines Ansteuersignals zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers (60) in Abhängigkeit von dem Vergleich.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal dann erzeugt wird, wenn die wenigstens eine erfasste Messgröße (41) den Schwellenwert überschreitet oder u ntersch reitet.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Schritt des Erfassens (104) die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße (41) in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms (1) richtungsabhängig, vorzugsweise winkelaufgelöst, erfasst wird und im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal zum Abdunkeln desjenigen Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) in dem Visier (60) erzeugt wird, dessen Flächennormale im Wesentlichen einer Richtung der erfassten Helligkeit entspricht.
Verfahren (100) nach Anspruch 3, wobei im Schritt des Erfassens (104) die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße (41) in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms (1) für wenigstens zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, ganz besonders bevorzugt fünf, senkrecht unterteilte Teilbereiche (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers (60) erfasst wird, wobei jedem der wenigstens zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, ganz besonders bevorzugt fünf, Teilbereiche (65, 66a, 66b, 67a, 67b) ein Sensor (40), vorzugsweise eine Photodiode, zum Erfassen der dem jeweiligen Teilbereich (65, 66a, 66b, 67a, 67b) entsprechenden, eine Helligkeit repräsentierenden Messgröße (41) zugeordnet ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei im Schritt des Erfassens (104) die dem jeweiligen Teilbereich (65, 66a, 66b, 67a, 67b) entsprechende, eine Helligkeit repräsentierende Messgröße (41) durch oberhalb des Visiers (60), insbesondere oberhalb der jeweiligen Teilbereiche (65, 66a, 66b, 67a, 67b) mittig, angeordnete Sensoren (40) erfasst wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal mit wenigstens einem Parameter versehen wird, wobei der wenigstens eine Parameter ein Maß für die Abdunkelung des Visiers (60) bestimmt und wobei der Parameter von einem Betrag einer Differenz zwischen der wenigstens einen erfassten Messgröße (41) und dem Schwellenwert abhängt.
Steuergerät (50) zur Durchführung eines Verfahrens, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum automatischen Abdunkeln eines Visiers (60) eines Helms (1), insbesondere eines Motoradhelms, mit einer Recheneinheit (52), mit einer Speichereinheit (54), mit wenigstens einer Eingabeschnittstelle (56) und mit wenigstens einer Ausgabeschnittstelle (58), wobei die Recheneinheit (52) eingerichtet ist, - in einem Erfassungsschritt (104) wenigstens eine Helligkeit in einer Umgebung eines Trägers des Helms (1) repräsentierende Messgröße (41) durch wenigstens einen Sensor (40) über die Eingabeschnittstelle (56) zu erfassen, - in einem Vergleichsschritt (106) die wenigstens eine erfasste Messgröße (41) mit einem vorgebbaren und/oder vorgegebenen, eine bestimmte Helligkeit repräsentierenden, in der Speichereinheit (54) abgelegten Schwellenwert zu vergleichen, sowie - in einem Signalerzeugungsschritt (108) wenigstens ein Ansteuersignal zum Abdunkeln des wenigstens einen Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) des Visiers in Abhängigkeit von dem Vergleich zu erzeugen und über die Ausgabeschnittstelle (58) auszugeben.
Steuergerät (50) nach Anspruch 7, wobei die Recheneinheit (52) eingerichtet ist, im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal dann zu erzeugen, wenn die wenigstens eine erfasste Messgröße (41) den Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet.
Steuergerät (50) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Recheneinheit (52) eingerichtet ist, im Schritt des Erfassens (104) die eine Helligkeit repräsentierende Messgröße (41) in Bezug auf eine Sichtrichtung des Trägers des Helms (1) richtungsabhängig, vorzugsweise winkelaufgelöst, zu erfassen und im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal zum Abdunkeln desjenigen Teilbereichs (65, 66a, 66b, 67a, 67b) in dem Visier (60) zu erzeugen, dessen Flächennormale im Wesentlichen einer Richtung der erfassten Helligkeit entspricht.
Steuergerät (50) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Recheneinheit (52) eingerichtet ist, im Schritt des Erzeugens (108) das Ansteuersignal mit wenigstens einem Parameter zu versehen, wobei der wenigstens eine Parameter ein Maß für die Abdunkelung des Visiers (60) repräsentiert und wobei der Parameter von einem Betrag einer Differenz zwischen der wenigstens einen erfassten Messgröße (41) und dem Schwellenwert abhängt.
Visier (60) mit einem Mittel (62) zum Abdunkeln des Visiers (60), wobei das Mittel (62) eingerichtet ist, das Visier (60) in Abhängigkeit eines Ansteuersignals eines Steuergeräts (50), insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 10, entsprechend einem Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 abzudunkeln und wobei das Mittel (62) eine elektrochrome Beschichtung und/oder eine Flüssigkristallbeschichtung aufweist.
Helm (1), insbesondere Motorradhelm, mit einem Visier (60) nach Anspruch 11, mit einem Steuergerät (50) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und mit wenigstens einem Sensor (40) zur Erfassung wenigstens einer eine Helligkeit repräsentierenden Messgröße (41) in einer Umgebung eines Trägers des Helms (1).
Helm (1) nach Anspruch 12, wobei der Sensor (40) als Photodiode, insbesondere als Einzellawinenphotodiode, als dynamic vision sensor und/oder als Kamera ausgebildet ist.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Steuergerät (50) nach einem der Ansprüche 7 bis 10 Anspruch die Verfahrensschritte (104, 106, 108) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
Maschinenlesbares, insbesondere nichtflüchtiges, Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.