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Die
Erfindung AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR EINE SONNENBLENDE
IM FAHRZEUG ist ein elektronisches Steuerungsgerät für
die Sonnenblende in Fahrzeugen. Es ist vom Sonnenwinkel am Himmel
abhängig und blockiert automatisch die Sonneneinstrahlung
für die Augen von Fahrer und Beifahrer und vermeidet damit
die Notwendigkeit, dass der Fahrer die Hände vom Steuer nimmt,
um die Sonnenblende manuell zu adjustieren.
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Der Stand der Technik der automatischen
Sonnenblendensteuerung
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Es
gibt einige registrierte Patente auf dem Gebiet der automatischen
Sonnenblendensteuerung. Jedes dieser Patente weist jedoch bestimmte
Mängel auf.
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1. SONNENBLENDE IN FAHRZEUGEN, Patentnummer
DE 37 24 270 Deutschland
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Der
Nachteil dieses Gerätes besteht darin, dass es nur zwei
Sonnenblendenpositionen aufweist – die zusammenfaltete
Position und die maximal entfaltete Position. Und dies unabhängig
von der genauen Position der Sonne am Himmel in Relevanz zum Fahrzeug.
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2. AUTOMATISCHE SONNENBLENDE FÜR
FAHRZEUGE; Patentnummer
DE 41
18 393 Deutschland
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Der
Nachteil dieses Gerätes besteht in der Verwendung eines
Mikroprozessors für die Steuerung des Sonnenblendenwinkels.
Seine Programmierung ist komplex und sehr kostenintensiv. Vorherbestimmte
Werte müssen auf den Mikroprozessor programmiert werden,
damit sie mit den gemessenen Werten von der Sonne verglichen werden
können.
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Richtungssensor.
Es ist schwierig, diese vorherbestimmten Werte im voraus abzuschätzen.
Ein weiterer Nachteil ist die Verwendung einer mechanischen Verbindung
zwischen beiden Sonnenblenden (über dem Fahrer- und dem
Beifahrersitz des Fahrzeuges). Das bedeutet, dass beide Sonnenblenden zusammen
und gleichzeitig gesteuert werden:
Beide bewegen sich zum selben
Winkel, ohne Rücksicht auf die Tatsache, dass die Möglichkeit
besteht, dass der Beifahrer weniger geblendet wird als der Fahrer
und umgekehrt. Der letzte Nachteil dieses Patentes ist es, dass
sich die Sonnenblenden auf einer gekrümmten Schiene bewegen.
Das entspricht nicht dem Standard in den heutigen Fahrzeugen. Außerdem
ist es nicht einfach zu konstruieren und zusammenzubauen.
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Das Problem der manuellen
Steuerung der Sonnenblende als Hintergrund für die Erfindung
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In
den frühen Morgen- oder späten Nachmittagsstunden,
wenn die Sonne niedriger am Himmel steht, sehen sich Fahrer- und
Beifahrer während dieser Zeiten bei hügeligen
Stadt- oder Überlandfahrten gezwungen, die Sonnenblende
zu verstellen, um besseren Schatten zu haben. Diese manuelle Einstellung
veranlasst den Fahrer, eine Hand vom Steuer zu nehmen. Damit reduziert
er seine Fähigkeit, das Fahrzeug so effektiv zu manövrieren
wie dies mit zwei Händen möglich wäre.
So gefährdet er sich selbst und andere. Wenn das Fahrzeug
zum Beispiel um die Ecke oder um eine Kurve biegt und wenn hinter
der Ecke bzw. Kurve die Sonne niedriger steht, dann wird der Fahrer
plötzlich von der Sonne geblendet. Das veranlasst ihn dazu,
eine Hand vom Steuer zu nehmen, um die Sonnenblende einzustellen. Wenn
die Vorderräder in eine Kurve biegen, haben sie bekanntlich
die Tendenz, sich parallel zur Position des Fahrzeuges auszurichten.
Wenn man daher die Hand vom Steuer nimmt, kann dies einen Unfall
verursachen.
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Ein
weiteres Beispiel ist eine Fahrt bergaufwärts, wenn die
Sonne niedrig am Himmel steht und der Fahrer die Sonnenblende einstellen
muss, um nicht geblendet zu werden. Wenn danach wieder bergabwärts
gefahren wird, dann steht die Sonne – in Relevanz zum Fahrzeug – hoch
am Himmel, was denn Fahrer abermals veranlasst, die Sonnenblende einzustellen,
damit ihm die Sicht auf die Straße nicht blockiert wird.
Diese beiden Situationen veranlassen den Fahrer, die Hand vom Lenkrad
zu nehmen. Und das vermindert seine Manövrierfähigkeit
des Fahrzeuges.
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Die Lösung dieses
Problems ist die Erfindung der AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE
SONNENBLENDEN IM FAHRZEUG
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Die
Erfindung einer AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE
SONNENBLENDE IM FAHRZEUG beseitigt die Notwendigkeit für den
Fahrer, eine Hand vom Lenkrad zu nehmen, um die Sonnenblende einzustellen.
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Die
Erfindung einer AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE
SONNENBLENDE IM FAHRZEUG steuert die Sonnenblenden automatisch und
blockiert die Sonneneinstrahlung auf den Fahrer- und Beifahrersitz.
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Die
AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE SONNENBLENDE IM
FAHRZEUG ist ein elektro-mechanisches Gerät, welches die
Sonnenblenden (7) im Fahrzeug je nach Sonneneinstrahlung
einstellt. Die Erfindung besteht aus einem Aufkleber, der das Sonnenlicht
blockiert (1), einem Solarzellen Paneel (2), einem
elektronischen Schaltkreis, der aus zwei operativen Verstärkern
und einem Antrieb für die Elekrizität besteht
(3, 4), einem Elektromotor (6), einem
mechanischen Potentiometer (5) und der Sonnenblende selbst
(7).
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Die
Ausführung der Erfindung wird in den 1 bis 3 veranschaulicht.
Die Abbildungen zeigen folgendes:
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1 – Das
Blockdiagramm der AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE
SONNENBLENDE, Verbindungen und Positionen;
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2 – Der
elektronische Schaltkreis der AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE
SONNENBLENDE;
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3 – Der
elektronische Schaltkreis für die Stromversorgung der AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG
FÜR DIE SONNENBLENDE.
- • Der
das Sonnenlicht blockierende Aufkleber (1) ist eine schwarzer
bzw. dunkler Aufkleber, der an der Innenseite der Windschutzscheibe,
vor dem Rückspiegel des Fahrers montiert wird.
- • Das Solarzellen Paneel (2) wird an der Rückseite
des Spiegels im Fahrzeuginneren und vor dem oben beschriebenen schwarzen
bzw. dunklen Aufkleber (1) montiert.
- • Der elektronische Schaltkreis (2, 3, 4, 5, 6, 8) wird
im Armaturenbrett des Fahrzeuges installiert.
- • Der Elektromotor (6) befindet sich an der
einen Seite der Sonnenblendenachse und wird an diese Seite der Achsen
angeschlossen.
- • Das Potentiometer (5) wird an der gegenüberliegenden
Seite der Sonnenblendenachsen montiert und mechanisch an diese Seite
der Achsen angeschlossen.
- • Die Sonnenblende (7) wird auf denselben
Achsen montiert.
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Technische Beschreibung der
Funktionsweise der Erfindung AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR
FAHRZEUGE
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Der
oben beschriebene Aufkleber (1) wird vor dem Solarzellen
Paneel (2) montiert und produziert so einen Schatten auf
einem Teil des Solarzellen Paneels. Der Aufkleber ist ungefähr
halb so groß wie das Solarzellen Paneel. Bekanntlich produzieren
Solarzellen, wenn sie mehr Licht ausgesetzt sind, mehr elektrische
Spannung (Volt). Andererseits produzieren sie weniger elektrische
Spannung, wenn sie weniger Licht ausgesetzt sind.
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Wenn
die Sonne vor dem Fahrzeug scheint, produziert der schwarze bzw.
dunkle Aufkleber einen Schatten auf dem Solarzellen Paneel. Wenn
die Sonne in Beziehung zum Fahrzeug niedriger steht, fällt mehr
Licht auf das Solarzellen Paneel (denn der Aufkleber auf dem Solarzellen
Paneel produziert weniger Schatten). Daher wird eine höhere
Spannung (Volt) durch das Solarzellen Paneel produziert. Wenn die
Sonne in Beziehung zum Fahrzeug höher steht, fällt
weniger Licht auf das Solarzellen Paneel. Daher produziert das Solarzellen
Paneel weniger Spannung (Volt), (da der Aufkleber auf dem Solarzellen
Paneel mehr Schatten produziert). Die Ausgangsspannung (Volt)(ausgewiesen
als Vs und in 2 gezeigt), das vom Solarzellen
Paneel (2) erzeugt wird, wird durch einen operativen Verstärker
Komparator (3) mit einer Referenzspannung verglichen (ausgewiesen als
Vref und in 2 gezeigt), die durch den Spannungsteiler
mit dem mechanischen Potentiometer (5) produziert wird.
Wenn das Vs höher ist als das Vref, produziert der Komparator
Output konstante +12 V. Der Treiber für die Elektrizität,
der nach dem Komparator angeschlossen ist, treibt den Elektromotor
(6) an und veranlasst ihn, sich in eine Richtung zu drehen.
Das verursacht auch die Änderung des Sonnenblendenwinkels
(7), da der Elektromotor (6) an die Sonnenblendenachsen
angeschlossen ist. Das Drehen des Elektromotors (6) dreht
auch das elektro-mechanische Potentiometer (5) und verändert
so das Vref. Wenn das Vref gleich dem Vs ist, dann produziert der
Komparator (3) einen Output von 0 V, was den Elektromotor
(6) stoppt. Auch die Sonnenblende (7) verbleibt
dann in der letzten Position wie vor dem Stop des Elektromotors
(6). Wenn nun der Sonnenwinkel in Bezug zum Fahrzeug niedriger
wird, scheint mehr Licht auf das Solarzellen Paneel (2),
welches wiederum eine höhere Spannung produziert. Das bedeutet,
dass das Vs höher ist als zuvor wird, was auch bedeutet,
dass das Vs jetzt höher ist als das Vref. Der Komparator
(3) produziert wieder +12 V in seinem Output, was den elektrischen
Antrieb (4, 8) dazu veranlasst, den Elektromotor
(6) anzutreiben, der sich wieder in dieselbe Richtung wie
zuvor dreht und so den Winkel der Sonnenblende abermals ändert
und auch das elektro-mechanische Potentiometer (4) dreht,
bis das Vref wieder gleich dem Vs ist, was wieder den Komparator
Output von 0 V schafft, was den Elektromotor stoppt.
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Wenn
dann die Sonne in Bezug auf das Fahrzeug wieder höher am
Himmel steht, bedeutet dies, dass weniger Licht auf die Oberfläche
des Solarzellen Paneels (2) fällt (wie oben beschrieben).
In diesem Fall wird das Vs reduziert. Das Vs ist dann geringer als
das Vref und der Komparator (3) produziert in seinem Output –12
V. Das bewirkt, dass sich der Elektromotor (6) durch den
Antrieb für die Elektrizität (4, 8)
in die entgegengesetzte Richtung wie zuvor dreht. Wiederum bewirkt
das Drehen des Elektromotors (6) das Drehen der Sonnenblende
(7), die auf derselben Achse wie der Elektromotor (6)
montiert ist, sowie das Drehen des elektro-mechanischen Potentiometers
(5), das auf der anderen Seite der Sonnenblendenachsen
montiert ist, bis das Vref wieder gleich dem Vs ist.
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Der
Komparator Output ist wieder 0 V, was den Elektromotor (6)
und auch die Änderung des Sonnenblendenwinkels stoppt.
Wenn jetzt die Sonne wieder im Bezug zum Fahrzeug niedriger steht,
wird das Vs etwas mehr reduziert und ist nun wieder niedriger als
das Vref. Das bewirkt, dass der Komparator (3) Output wieder –12
V produziert, was den Antrieb für die Elektrizität
(4, 8) veranlasst, den Elektromotor (6)
wieder in dieselbe Richtung wie zuvor zu drehen. Das wird die Sonnenblende
(7) abermals etwas mehr einstellen. Der Schaltkreis der
AUTOMATISCHEN SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE SONNENBLENDE IM
FAHRZEUG wird in 2 gezeigt.
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Die
+12 V Energieversorgung des elektronischen Schaltkreises für
die Erfindung AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR EINE SONNENBLENDE
IM FAHRZEUG wird durch die Energiequelle des Fahrzeugs sichergestellt.
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Die –12
V Spannungsversorgung des elektronischen Schaltkreises der Erfindung
AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR EINE SONNENBLENDE IM
FAHRZEUG wird über die +12 V Energieversorung des Fahrzeuges
durch den elektronischen Schaltkreis, wie in 3 dargestellt,
produziert.
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Die Vorteile der Erfindung – „AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG
FÜR EINE SONNENBLENDE IM FAHRZEUG
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Die
Erfindung – „AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR
EINE SONNENBLENDE IM FAHRZEUG bietet etliche Vorteile.
- 1. Ein Vorteil ist das automatische Blockieren des blendenden
Sonnenlichtes von den Augen des Fahrers und Beifahrers. Die geschieht
nicht manuell, sodass der Fahrer seine Hand nicht vom Lenkrad nehmen
muss.
- 2. Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung eines kostengünstigen
Solarzellen Paneels und des Schatten-Aufkleber Elementes als Sensor
für den Standort der Sonne.
- 3. Ein zusätzlicher Vorteil ist die Verwendung eines
analogen, einfach funktionierenden und kostengünstigen
Verstärkers, eines Treibers für die Elektrizität
und eines Schaltkreises neben dem mechanischen Potentiometer für
die automatische Steuerung der Sonnenblende des Fahrzeuges. Die
Erfindung AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FÜR DIE SONNENBLENDE IM
FAHRZEUG braucht keinen „gewieften" kalkulierenden Prozessor
mit vorbestimmten Vergleichswerten, sondern verwendet nur eine sehr einfache,
analoge Kombination aus Solarzellen Paneel, Elektromotor, mechanischem
Potentiometer und den oben erwähnten Verstärkern.
- 4. Die Erfindung AUTOMATISCHE SCHATTENSTEUERUNG FüR
EINE SONNENBLENDE IM FAHRZEUG steuert:
die Sonnenblende in
vielen Einsätzen gemäß der Position der
Sonne und nicht nur in zwei Winkeln, einem minimalen und einem maximalen
Einsatzwinkel.
- 5. Noch ein Vorteil ist, dass sich der Elektromotor und das
mechanische Potentiometer auf den Achsen der Sonnenblende befinden,
was bedeutet, dass keine Modifizierungen bezüglich der
Position der Sonnenblende notwendig sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3724270 [0002]
- - DE 4118393 [0003]