Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Anpassung
der Lichtdurchlässigkeit von lichtdurchlässigen
Scheiben zum Schutz vor Blendlicht oder störender Sonneneinstrahlung.
Insbesondere dient die Einrichtung für die Anwendung an Kfz-Scheiben.
Weitere Anwendungsgebiete bestehen in der Anbringung an Gebäudescheiben,
verglasten Balkonen oder Gewächshäusern.The
The invention relates to a device for automatic adaptation
the translucence of translucent
Washers to protect against glare or disturbing sunlight.
In particular, the device is used for the application to car windows.
Further fields of application are the attachment to building slices,
glazed balconies or greenhouses.
Um
Gefahrenquellen für Unfälle auf Grund der Blendung
durch Sonnenlicht oder durch die Scheinwerfer entgegenkommender
Fahrzeuge entgegenzuwirken, wird nach der DE 1 934 473 ein Blendschutz gegen
Sonne und Scheinwerfer vorgeschlagen, der an einer Windschutzscheibe
eines Automobils so angebracht ist, dass durch den Zwischenraum
zwischen zwei herunter geklappten herkömmlichen Sonnenblenden
keine Blendwirkung auf den Fahrer mehr auftreten kann. Dafür
kommt eine Klarsichtscheibe mit schwacher Färbung zu Anwendung,
die an jeder beliebigen erforderlichen Stelle einer Autoscheibe
mittels Saugnäpfchen angehaftet und auch während
der Fahrt wieder abgenommen werden kann. Dabei wird der sich zwischen
den Sonnenblenden befindliche Mittel-Rückspiegel in seiner Eigenschaft
nicht beeinträchtigt. Nachteilig an dieser Lösung
ist, dass durch den vorgegebenen Färbungsgrad der Klarsichtscheibe
keine variable Einstellung der Blendschutzwirkung möglich
ist. Ebenfalls nachteilig ist, dass die Klarsichtscheibe während
der Fahrt manuell entfernt werden muss, sobald sich deren Einfluss
störend auswirkt. Weiterhin bekannt ist nach der DE 85 18 275 eine Sonnenblende
für Autos, die an der Frontscheibe eines Autos angebracht
wird und dem Schutz gegen Sonnenstrahlen über die gesamte obere
Länge der Frontscheibe dient. Die Sonnenblende ist nach üblicher
Art klappbar nach unten ausgebildet. Sie weist jedoch in der Mitte
der Blende eine Zwischenwand aus Kunststoff auf und hat in der Mitte einen
Hohlraum zum Aufnehmen von je einer zum Schieben geeigneten Platte.
Diese Platte ist jeweils nach links bzw. rechts aus- und einschiebbar.
Dadurch wird erreicht, dass die gesamte Länge der Frontscheibe
im oberen Teil gegen Sonneneinstrahlung geschützt wird.In order to counteract sources of danger for accidents due to glare from sunlight or from the headlights of oncoming vehicles, the DE 1 934 473 proposed a sun visor and headlamp, which is mounted on a windshield of an automobile so that the dazzling between two folded down conventional sun visors no longer dazzle on the driver can occur. For this purpose, a transparent disc with weak color is used, which can be attached to any required point of a car window by means of suction cups and can also be removed while driving again. In this case, located between the sun visors center rearview mirror is not affected in its capacity. A disadvantage of this solution is that no variable adjustment of the anti-glare effect is possible by the given degree of coloration of the transparent panel. Another disadvantage is that the transparent panel must be removed manually while driving as soon as their influence has a disturbing effect. Furthermore, it is known from DE 85 18 275 A sun visor for cars, which is attached to the windshield of a car and serves to protect against the sun's rays over the entire upper length of the windshield. The sun visor is designed according to the usual way hinged down. However, it has in the middle of the panel to a partition wall made of plastic and has in the middle a cavity for receiving a respective plate suitable for pushing. This plate can be extended and retracted to the left or right. This ensures that the entire length of the windscreen in the upper part is protected against solar radiation.
Nach
der DE 10 2006
024 004 A1 wird zur Steuerung der Lichtdurchlässigkeit
zumindest eines in einem Fahrzeug angeordneten Windschutzscheibenmoduls
die Intensität des Lichtes ermittelt, das in das Fahrzeuginnere
eintritt. In Abhängigkeit davon wird dann die Lichtdurchlässigkeit
des Windschutzscheibenmoduls zumindest abschnittsweise verändert.
Mit diesem Verfahren wird durch die Anwendung eines steuerbaren
Windschutzscheibenmodules die Blendung des Fahrzeuglenkers durch
den Gegenverkehr oder tief stehendes Sonnenlicht effektiv vermieden.
Durch Anwendung dieses Verfahrens wird die Lichtdurchlässigkeit
des Windschutzscheibenmoduls adaptiv an die jeweils vorliegenden
Lichtverhältnisse im Fahrzeuginneren angepasst. Die ermittelte
Intensität des Lichtes dient zur zumindest abschnittsweisen
Veränderung der Lichtdurchlässigkeit des Windschutzscheibenmoduls.
Die Erfassung der Intensität des Lichtes wird durch eine
Erfassungseinheit in der Nähe des Kopfes und/oder des Augenbereiches
eines Fahrzeuginsassen vorgenommen. Mittels eines Steuergerätes
werden die erfassten Werte in Steuersignale umgewandelt, die zur
Steuerung einer spannungs- und/oder stromabhängigen lichtdurchlässigen
Schicht dienen. Diese Schicht ist vorzugsweise als elektrochromatische
Schicht ausgebildet und zwischen zwei Glasscheibenelementen angeordnet.
Nachteilig ist an diesem Verfahren und der zur Durchführung
des Verfahrens dienenden Einrichtung der hohe steuertechnische Aufwand
und die Nichteignung für die Nachrüstung einer
derartigen Einrichtung an älteren Fahrzeugen. Ebenso ist
die Anwendung des Verfahrens und der dazu erforderlichen Einrichtung,
beispielsweise für größere Räume in
denen mehrere Personen untergebracht sind, ungeeignet. Bekannt ist
nach der DE 20
2008 006 257 U1 auch eine automatische Verdunkelungsblende
für Scheiben, die in Segmente unterteilt ist und diese Segmente
zwecks Verdunkelung einzeln steuerbar sind und dadurch entweder
lichtdurchlässig, undurchlässig oder teildurchlässig
geschaltet werden können. Auch bei dieser Lösung
wird die Helligkeit im Bereich der Augen des Nutzers erfasst und
durch systematische Verdunkelung einzelner Segmente der Scheibe
die Helligkeit reduziert. Das System führt diese Anpassung
automatisch und ständig durch. Nachteilig ist auch bei
diesem System der hohe technische Aufwand, die Nichteignung für
die Nachrüstung an älteren Fahrzeugen und die
Nutzung innerhalb von automatischen Einrichtungen zur Helligkeitsanpassung
in Räumen mit mehreren Personen oder in Räumen,
in denen eine konstante Helligkeit erforderlich ist. Die Aufgabe
der Erfindung besteht deshalb darin, eine Einrichtung zur automatischen Helligkeitsanpassung
für Innenräume von Fahrzeugen und Räumen
mit dem Erfordernis einer konstanten Helligkeit zu schaffen, die
einen einfacheren Aufbau besitzt, für eine einfache Nachrüstung
von älteren Fahrzeugen geeignet ist und unabhängig
vom Aufenthaltsort der sich im Raum befindlichen Personen funktioniert.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den technischen Baugruppen,
die mit den beschreibenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis
9 beschrieben werden. Vorteilhaft sind die Grundkörper
der Einrichtung folienartig ausgebildet und bestehen aus elektrochromatischen
Material und einer Solarzellenfolie, die miteinander funktionell
verbunden sind. Dabei wird die Größe der Lichtdurchlässigkeit
durch das folienartige elektrochromatische Material bewirkt und die
für die Änderung der Lichtdurchlässigkeit
erforderliche Energie von der Solarzellenfolie erzeugt. Beide Grundkörper
sind vorteilhaft in Richtung des Lichteinfalles hintereinander angeordnet
und elektrisch miteinander verbunden. Eine einfache Befestigung
beider Grundkörper miteinander wird durch Einbringung einer
lichtdurchlässigen Haftschicht zwischen ihnen erreicht.
Um die Lichtdurchlässigkeit innerhalb eines vorgegebenen
Bereiches steuern zu können, wird zwischen der die Lichtdurchlässigkeit steuernden
Folie und der die Energiegewinnung durchführenden Solarzellenfolie
eine die Energiezuführung zwischen den Folien steuernde
Baugruppe geschaltet. Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Einrichtung
anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden. In der Zeichnung zeigtAfter DE 10 2006 024 004 A1 In order to control the light transmission of at least one windshield module arranged in a vehicle, the intensity of the light entering the vehicle interior is determined. Depending on this, the light transmittance of the windshield module is then at least partially changed. With this method, the use of a controllable windshield module effectively avoids dazzling the driver by oncoming traffic or low sunlight. By applying this method, the light transmittance of the windshield module is adaptively adapted to the prevailing lighting conditions in the vehicle interior. The determined intensity of the light serves to at least partially change the translucency of the windshield module. The detection of the intensity of the light is made by a detection unit in the vicinity of the head and / or the eye area of a vehicle occupant. By means of a control unit, the detected values are converted into control signals which serve to control a voltage- and / or current-dependent transparent layer. This layer is preferably formed as an electrochromatic layer and arranged between two glass pane elements. The disadvantage of this method and the device used to carry out the method of high tax technical effort and the unsuitability for retrofitting such a device to older vehicles. Likewise, the application of the method and the necessary equipment, for example, for larger rooms in which several people are housed, unsuitable. It is known after the DE 20 2008 006 257 U1 also an automatic darkening screen for slices, which is subdivided into segments and these segments are individually controllable for the purpose of darkening and as a result can be switched either translucent, impermeable or semitransparent. Also in this solution, the brightness is detected in the eyes of the user and reduced by systematic darkening of individual segments of the window, the brightness. The system performs this adjustment automatically and constantly. A disadvantage is also in this system, the high technical effort, the unsuitability for retrofitting to older vehicles and the use of automatic devices for brightness adjustment in rooms with several people or in rooms where a constant brightness is required. The object of the invention is to provide a device for automatic brightness adjustment for interiors of vehicles and rooms with the requirement of a constant brightness, which has a simpler structure, is suitable for easy retrofitting of older vehicles and regardless of the location of the im Room people works. This object is achieved with the technical components that are described with the descriptive features of claims 1 to 9. Advantageously, the base body of the device are formed like a film and consist of electrochromatic material and a solar cell film, which are functionally connected to each other. In this case, the amount of light transmission through the sheet-like electrochromic material is effected and the energy required for the change of the light transmittance is generated by the solar cell sheet. Both basic bodies are advantageous in the direction of Light incidence arranged one behind the other and electrically connected. A simple attachment of the two bodies together is achieved by introducing a transparent adhesive layer between them. In order to be able to control the light transmission within a predetermined range, an assembly which controls the energy supply between the films is connected between the film which controls the light transmission and the solar cell film which carries out the energy production. Below, the device according to the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the drawing shows
1:
die seitliche schematische Schnittdarstellung der Grundkörper
und 1 : the lateral schematic sectional view of the main body and
2:
die schematische Vorderansicht der Anordnung der Grundkörper. 2 : the schematic front view of the arrangement of the main body.
Die
Darstellung in der 1 zeigt die schematische Verbindung
der folienartigen Grundkörper der Einrichtung miteinander
und zur Steuerbaugruppe 4. Der dem Lichteinfall 5 zugeordnete
lichtdurchlässige Grundkörper ist als Polymerfolie 1 ausgebildet
und wird durch Zuführung von Elektroenergie in seiner Lichtdurchlässigkeit
gesteuert. Die Polymerfolie 1 ist mit der in Lichteinfallsrichtung
gesehen nachfolgend angeordneten Solarzellenfolie 3 mittels
einer lichtdurchlässigen Haftschicht 2 flexibel
verbunden. Nach dem Durchtritt des Lichtes durch die Polymerfolie 1 und
der Haftschicht 2 erreicht das Licht die Solarzellenfolie 2,
die das auftreffende Licht in elektrische Energie umwandelt. Entsprechend
der Intensität des auftreffenden Lichtes wird eine entsprechende
Höhe an elektrischer Energie erzeugt. Durch die schaltungstechnische
Rückkopplung der umgewandelten Energie an die Polymerfolie 1 wird
deren Lichtdurchlässigkeit entsprechend verändert.
Nach Durchtritt des Lichtes durch die Solarzellenfolie 2 gelangt
das Licht dann in den Innenraum eines Fahrzeuges, eines Gewächshauses,
eines Aufenthaltsraumes o. ä.. Dabei ist die Solarzellenfolie 2 lichtdurchlässig
ausgebildet. Zwischen der Polymerfolie 1 und der Solarzellenfolie 2 ist
die elektrische Steuerbaugruppe 4 geschaltet. Sie dient
zur Steuerung der Lichtdurchlässigkeit der Einrichtung.
Nach der Vorgabe eines Sollwertes für die Lichtdurchlässigkeit
und damit der Vorgabe des konstant zu haltenden Lichteinfalles 5 in
den Innenraum wird eine entsprechende Steuerung vorgenommen. Je
nachdem welche Intensität des Lichtes auf die Solarzellenfolie 2 auftrifft, wird
eine entsprechende Energie rückführend der Polymerfolie 1 zugeführt,
um deren Lichtdurchlässigkeit zu verändern. Diese Änderung
wird in dem Maße vorgenommen, die für die Erreichung
des vorgegebenen Sollwertes erforderlich ist. Dabei entspricht der
vorgegebene Sollwert dem Wert der von der Solarzellenfolie 2 zu
erzeugenden Energie. Die Intensität des in den Raum einfallenden
Lichtes wird entsprechend des vorgegebenen Sollwertes konstant gehalten.
Funktionelle Abhängigkeiten zwischen der von der Solarzellenfolie 2 erzeugten
Elektroenergie und der durch die zugeführte Elektroenergie
an die Polymerfolie 1 veränderte Lichtdurchlässigkeit
werden in die Steuerungsfunktionen der Steuerbaugruppe einbezogen.
Die Einrichtung bewirkt dadurch eine automatische Anpassung der
Lichtdurchlässigkeit bei Änderungen des Lichteinfalles 5.
Mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung können
nachträglich Glasscheiben oder andere lichtdurchlässige
Flächen ausgerüstet werden, die einen automatischen
Schutz gegenüber störenden Sonnenlicht oder eine
Blendung hervorrufenden Licht ermöglichen. Insbesondere
ist durch die Einrichtung die Möglichkeit geschaffen worden,
auf einfache Weise derartige Schutzeinrichtungen an den Glasscheiben älterer
Fahrzeugtypen nachzurüsten.The presentation in the 1 shows the schematic connection of the film-like body of the device with each other and to the control module 4 , The light 5 assigned translucent body is as a polymer film 1 trained and is controlled by supplying electrical energy in its translucency. The polymer film 1 is with the arranged in the light incident direction subsequently arranged solar cell sheet 3 by means of a transparent adhesive layer 2 flexibly connected. After the passage of light through the polymer film 1 and the adhesive layer 2 the light reaches the solar cell foil 2 which converts the incident light into electrical energy. According to the intensity of the incident light, a corresponding amount of electrical energy is generated. By the circuitry feedback of the converted energy to the polymer film 1 the light transmission is changed accordingly. After passage of the light through the solar cell foil 2 The light then enters the interior of a vehicle, a greenhouse, a lounge o. Ä .. Here is the solar cell sheet 2 transparent. Between the polymer film 1 and the solar cell foil 2 is the electrical control assembly 4 connected. It serves to control the light transmission of the device. After the specification of a target value for the light transmittance and thus the specification of the light incidence to be kept constant 5 in the interior of a corresponding control is made. Depending on the intensity of the light on the solar cell foil 2 impinges, a corresponding energy is recycled to the polymer film 1 fed to change their translucency. This change is made to the extent necessary to achieve the given setpoint. In this case, the predetermined desired value corresponds to the value of the solar cell film 2 energy to be generated. The intensity of the light entering the room is kept constant in accordance with the predetermined setpoint. Functional dependencies between that of the solar cell foil 2 generated electrical energy and by the supplied electrical energy to the polymer film 1 altered light transmission are included in the control functions of the control module. The device thereby causes an automatic adjustment of the light transmittance with changes in the incidence of light 5 , By means of the device according to the invention glass panes or other translucent surfaces can be retrofitted, which allow automatic protection against disturbing sunlight or glare causing light. In particular, the facility has created the possibility to easily retrofit such guards on the glass panes of older types of vehicles.
Die
in der 2 dargestellte schematische Anordnung der Grundkörper
zeigt eine Anordnung der Solarzellenfolie 2 an den Rändern
der Polymerfolie 1. Eine derartige Anordnung ist insbesondere
für die Schutzwirkung kleinerer Flächen von Vorteil.
Da die Unterschiede pro Flächeneinheit des auf die Oberfläche
der Polymerfolie 1 auftreffenden Lichteinfalles 5 geringer
sind, als bei einer größeren Gesamtfläche,
ist die Erfassung des Mittelwertes der Intensität des auftreffenden
Lichtes in vielen Anwendungsfällen ausreichend. Die Erfassung
des Mittelwertes der Intensität und die Umwandlung der
Lichtenergie in elektrische Energie wird von der um die Polymerfolie 1 angeordnete
Solarzellenfolie 2 bewirkt. Die Steuerung der Lichtdurchlässigkeit
der Polymerfolie 1 erfolgt ebenso durch die in dieser Figur
nicht dargestellten Steuerbaugruppe 4. In der Steuerbaugruppe 4 wird
der umgewandelte Spannungswert entsprechend abgespeicherter funktioneller
Abhängigkeiten in Steuersignale gewandelt und der Polymerfolie 1 zwecks Änderung
von deren Lichtdurchlässigkeit zugeleitet. Die entsprechende Änderungshöhe
wird in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollwert für
die Lichtdurchlässigkeit ermittelt.The in the 2 illustrated schematic arrangement of the main body shows an arrangement of the solar cell sheet 2 at the edges of the polymer film 1 , Such an arrangement is particularly advantageous for the protective effect of smaller areas. Because the differences per unit area of the surface of the polymer film 1 incident light 5 are lower than in a larger total area, the detection of the mean value of the intensity of the incident light is sufficient in many applications. The detection of the mean value of the intensity and the conversion of the light energy into electrical energy is from that around the polymer film 1 arranged solar cell foil 2 causes. The control of the light transmission of the polymer film 1 is also done by the control module not shown in this figure 4 , In the control board 4 The converted voltage value is converted according to stored functional dependencies into control signals and the polymer film 1 for the purpose of changing the light transmission. The corresponding amount of change is determined as a function of the specified target value for the light transmission.
-
11
-
Polymerfoliepolymer film
-
22
-
Solarzellenfoliesolar cell film
-
33
-
Haftschichtadhesive layer
-
44
-
Steuerbaugruppecontrol module
-
55
-
Lichteinfalllight
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- DE 1934473 [0002] - DE 1934473 [0002]
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- DE 8518275 [0002] - DE 8518275 [0002]
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- DE 102006024004 A1 [0003] - DE 102006024004 A1 [0003]
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- DE 202008006257 U1 [0003] - DE 202008006257 U1 [0003]
