DE4330708A1

DE4330708A1 - Optisches Sicherheits-Verkehrssystem

Info

Publication number: DE4330708A1
Application number: DE4330708A
Authority: DE
Inventors: Yosif Nabwani
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-16

Description

Stand der Technik

Optisches Sicherheits-Verkehrssystem gibt es heute als Autoinnenspiegel, die nur zwei Helligkeitsstufen haben, entweder viel Licht (Tageseinstellung) oder wenig Licht (Nachteinstellung). Für Kraftfahrer, die im Nebel, Regen oder bei Schneefall fahren, gibt es die Möglichkeit durch Nebelscheinwerfer (z. B. mit gelbem Licht) die Sicht etwas zu verbessern, aber nicht ausreichend, um viele Unfälle zu vermeiden.

Für die Vermeidung von Blendung durch die entgegenkommenden Fahrzeuge, werden die verschiedenen Straßenspuren durch Trennwände oder Bäume getrennt, was sehr viel Geld kostet und nicht immer effektvoll ist.

Für die Blendung durch Reflexion auf der Oberfläche der nassen Straße, die durch verschiedene Lichtquellen verursacht wird, gibt es bis zu der Zeit keine befriedigende Lösung.

Für die Vermeidung von Blendung durch Sonnenstrahlen gibt es zu der Zeit Windschutzscheiben mit fest verdunkelten Randbereiche. Für feste Verdunklung der Scheiben werden heute Sonnenfolien verwendet.

Lichtpolarisatoren gibt es heute in Formen von Glas, Kunststoff oder elektrisch steuerbare flüssigen Kristallen (LC).

Das gegeneinander Verdrehen zweier übereinanderliegender Lichtpolarisatoren ermöglicht es deren Lichtdurchlässigkeit zu kontrollieren.

Problem

Der in den Schutzansprüchen 1 bis 15 angegebenen Erfindung liegen folgende Probleme zugrunde:

- Blendung eines Fahrzeugführers durch die Scheinwerfer eines entgegenkommenden oder dahinter fahrenden Fahrzeugs.
- Blendung durch Lichtreflexionen der verschiedenen Lichtquellen auf der nassen Oberfläche einer Straße.
- Blendung von Fußgängern oder Radfahrern durch die Beleuchtung entgegenkommender Fahrzeuge.
- Keine Möglichkeit des Fahrzeugführers die Intensität des Lichtes, das auf dem Innen- und Außenspiegel des Kraftfahrzeugs reflektiert wird, stufenlos zu kontrollieren ohne dabei abgelenkt zu werden.
- Die Notwendigkeit der Aufstellung von Wänden für die optische Trennung verschiedener Straßenspuren.
- Die geringe Sichtweite der Kraftfahrer bei Nebel, Regen oder Schneefall.
- Die geringe Sichtweite von Flugzeugpiloten bei Landung im Nebel, Regen oder Schneefall.
- Das Durchdringen der Verkehrslichter oder Lichter von Straßenlampenbeleuchtung in die Fenster der straßennahen Häuser oder Geschäfte.
- Das Überhitzen der Innenräume der parkenden Fahrzeuge durch Sonnenstrahlen.
- Die hohe Zahl der Diebstähle von Sachen, die sich in Innenräume der parkenden Fahrzeuge befinden.
- Die nicht automatische Verdunklung von den Randbereichen der Windschutzscheiben.

Lösung

Diese Probleme werden mit den in Schutzansprüchen 1 bis 15 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Erreichte Vorteile

Mit der Erfindung wird mehr Sicherheit beim Fahren sowohl für die Fahrer, als auch für die Fußgänger erreicht.

Insassen von Verkehrsmaschinen und Fußgänger, die sich im Rauch, Regen, Nebel oder Schneefall befinden, werden bessere Sichtweite haben und somit früher beobachtbar sein.

Diebstähle bei parkenden Fahrzeugen werden sich verringern, weil die Gegenstände in den Innenräumen nicht mehr erkennbar sind.

Überdies hinaus wird im allgemeinen Geld gespart.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung

Mehrere vorteilhafte Variationen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 15 enthalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 vier verschiedene Variationen für den Bau von Mehrkomponenten- Lichtpolarisatoren.

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Autos, das mit solchen vorteilhaften optischen Sicherheits-Verkehrssystem ausgestattet ist.

Fig. 3 einen Helm eines motorisierten Zweiradfahrers mit einem eingebauten Lichtpolarisator.

Fig. 4 Brille mit eingebauten Lichtpolarisatoren.

Fig. 5 Rückansicht eines Autos mit Lichtpolarisatoren auf den Innen- und Außenspiegeln.

Fig. 6 eine Straßenlampe, die teilweise mit einem Lichtpolarisator bedeckt ist.

Fig. 7 ein System, das die Mindestsignallichter auf jeden Fall erkennbar läßt.

Fig. 8 zwei gegenüber fahrende Fahrzeuge, die mit vorteilhaften optischen Sicherheits-Verkehrssystem ausgestattet sind.

Fig. 9 ein Fahrzeug mit offenem Dach, bei dem das System seine Funktion nicht verliert.

Fig. 10 eine polarisierte Reflexion einer Straßenlampe auf nasser Oberfläche einer Straße.

Fig. 11 ein Fahrzeug mit elektrischem Verdunklungssystem für die Scheiben.

In den Figuren sind die Fahrzeuge mit Lichtpolarisatoren ausgestattet. Auf den Windschutzscheiben der Fahrzeuge sind Lichtpolarisatoren montiert.

Die Schwingungsebenen dieser Lichtpolarisatoren haben einen Winkel von etwa oder genau 45 Grad bezüglich der Querachse eines jeden Fahrzeugs.

Die vorderen Scheinwerfer des Fahrzeugs sind voll oder teilweise mit Lichtpolarisatoren bedeckt, wobei deren Schwingungsebenen ähnlich zur Schwingungsebene des Scheibenlichtpolarisators sind.

Die Innen- und Außenspiegel (Fig. 2, Fig. 8, Fig. 9) sind mit Lichtpolarisatoren ausgestattet.

Die Schwingungsebenen dieser Polarisatoren unterscheiden sich ungefähr oder genau um 90 Grad von den Schwingungsebenen der Scheiben- und Scheinwerferpolarisatoren des gleichen Fahrzeugs. Die Nebelscheinwerfer oder andere Scheinwerfer (Fig. 2: 5) werden mit Lichtpolarisatoren ausgestattet, wobei deren Schwingungsebenen sich ungefähr oder genau unter einem Winkel von 90 Grad von den Schwingungsebenen der Scheiben- und Scheinwerferpolarisatoren unterscheiden.

Die unerwünschte Reflexion der lichtstreuenden Stoffe, wie Nebel, wird dadurch vermieden.

Die Richtung der Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren muß bei allen Fahrzeugen einheitlich und ähnlich sein. Das soll durch bestimmte zukünftige Vorschriften vorbestimmt sein.

Wenn sich zwei fahrende Fahrzeuge A und B mit eingeschalteten Lichtern entgegenkommen, wird das polarisierte Licht der Scheinwerfer des einen Fahrzeugs A auf der Windschutzscheibe des anderen Fahrzeugs B fallen.

In diesem Zustand stehen die Schwingungsebenen der Scheinwerferpolarisatoren des einen Fahrzeugs A unter einem Winkel von ungefähr 90 Grad zu den Schwingungsebenen des Scheibenpolarisators des anderen Fahrzeugs B und umgekehrt.

Durch diese Kreuzung wird die Stärke des Scheinwerferlichts des einen Fahrzeugs A, die in das andere Fahrzeug B eindringt, je nach Winkel der Kreuzung, verschwächt und den Fahrer des Fahrzeugs B nicht mehr blendet.

Um zu erzielen, daß bei solchen Systemen nur eine kontrollierte Verschwächung des eingedrungenen Lichts und nicht ein totales Blockieren sich ergibt, werden andere Lichtpolarisatoren benutzt (wie in Fig. 1 gezeigt ist oder nach Patentansprüchen 3, 4 und 5).

Die Prinzipien dieser Lichtpolarisatoren oder deren Benutzung sind:

a) Sie sind zum Teil lichttransparent und lassen immer und unabhängig vom Winkel einen Mindestanteil von Licht durchdringen.
b) Sie sind von mehreren Lichtpolarisatoren gebaut, die streifenartig, fleckenartig oder anders sind (Fig. 1, Fig. 7).
Die Polarisatoren werden so gebaut, daß die Schwingungsebenen der benachbarten Polarisatoren wechselweise und bezüglich der Querachse eines jeden Fahrzeugs einmal einen Winkel, der größer als 45 Grad ist (1a, Fig. 7) und einmal einen Winkel, der kleiner als 45 Grad ist (1b, Fig. 7) haben.
Sollten die Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren der Scheinwerfer des einen Fahrzeugs A mit denen, von den Windschutzscheibe- Polarisatoren des anderen Fahrzeugs B um genau 90 Grad sich kreuzen, dann wird immer ein Mindestanteil von Licht durchdringen. Sollte sich aber deren Kreuzungswinkel ändern (größer oder kleiner als 90 Grad), dann werden manche der anderen kleingebauten Lichtpolarisatoren weniger Licht durchdringen lassen, dafür aber, werden die anderen kleingebauten Lichtpolarisatoren mehr Licht durchdringen lassen. So wird das Licht der Scheinwerfer nie voll blockiert und ein Mindestsignallicht oder Erkennungslicht wird da bleiben.

Wenn zwei Fahrzeuge mit eingeschalteten Lichtern hintereinander fahren, kreuzen sich auch, um ungefähr 90 Grad, die Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren des hinteren Fahrzeugs mit denen, von den Innen- und Außenspiegeln des vorderen Fahrzeugs. Dadurch wird der Blendeffekt, wodurch der Fahrer des vorderen Fahrzeugs geblendet wird, vermieden.

Eine andere Variation davon könnte gebaut werden, bei der der Lichtpolarisator auf der Heckscheibe, anstatt oder zusätzlich auf dem Innenspiegel, montiert wird.

Bei den Nebelscheinwerfern oder bei den anderen zusätzlichen Scheinwerfern, die mit Lichtpolarisatoren ausgestattet sind, werden die Schwingungsebenen deren Polarisatoren mit der Schwingungsebene des Windschutzscheiben-Polarisators des gleichen Fahrzeugs um ungefähr oder genau 90 Grad sich kreuzen. Wenn diese Scheinwerfer eingeschaltet werden, werden sie bestimmte Helligkeit auf der Straße verursachen, aber wegen der oben genannten Kreuzung, werden keine direkte Reflexionen die Augen des Fahrzeugführers erreichen und so kann man erzielen, daß bei Rauch, Nebel, Regen oder Schneefällen eine bessere Sicht auf der Straße sich ergibt und ohne deren unerwünschten Reflexionen. Das erhöht erheblich die Sicherheit beim Fahren im schlechten Wetter.

Die unerwünschten Reflexionen auf nasser Oberfläche der Straße durch Lichter von entgegenkommenden Fahrzeugen werden auch durch das optische Sicherheits-Verkehrssystem automatisch beseitigt.

Die unerwünschten Reflexionen auf nasser Oberfläche der Straße durch Straßenlampen können dadurch beseitigt werden, indem man die Straßenlampen zum Teil und von Seite der Straßenreflexionen mit Lichtpolarisatoren (Fig. 6, Fig. 10) bedeckt, wobei deren Schwingungsebenen senkrecht zur Schwingungsebene des Scheibenpolarisators des betroffenen Fahrzeugs sind (Fig. 10).

Durch das Montieren von Lichtpolarisatoren auf Straßenlampen in wohnenden Gebieten, kann man durch zusätzliches Montieren von Lichtpolarisatoren auf die Häuserfenster, das ins Haus unerwünschte eingedrungene Straßenlampenlicht oder Verkehrslicht, kontrollieren.

Ein ähnliches System zu den Autoscheibenpolarisatoren kann auch auf Helme von Motorradfahrern (Fig. 3: 6) oder auf Brillen (Fig. 3: 7) montiert werden.

Bei elektrischen Lichtpolarisatoren kann man den Polarisationseffekt manuell oder elektrisch stoppen. Wenn das System von Mehrschicht- Lichtpolarisatoren gebaut wird, dann kann man die Scheiben elektronisch verschwärzen. Man kann dann auch durch die entsprechenden Sensoren die Verschwärzung von Randbereichen einer Windschutzscheibe (auch beim Fahren) automatisch und je nach Richtung der Sonnenstrahlen verursachen. Eine Teil- oder Vollverschwärzung bestimmter Scheiben eines Fahrzeugs kann auch dabei nach Wunsch aktiviert werden. Eine Teil- oder Vollverschwärzung bestimmter Scheiben eines Fahrzeugs kann auch dabei nach Wunsch aktiviert werden.

Eine totale automatische oder manuelle Verschwärzung von allen Fahrzeugscheiben im parkenden Zustand kann dazu dienen, daß Gegenstände im Innenraum des Fahrzeugs nicht mehr erkennbar sind und dabei deren Diebstähle weniger lukrativ zu machen. Dazu wird die Innenraum- Temperatur des in der Sonne parkenden Fahrzeugs gesenkt.

Im parkenden Zustand des Fahrzeugs kann der benötigte Strom durch Solarzellen geliefert werden.

Claims

1. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem mit Lichtpolarisatoren für die Vermeidung von Blendung durch Fahrzeugescheinwerfer, wobei Teile der Lichtpolarisatoren vor Lichtquellen geschaltet werden und andere Teile der Lichtpolarisatoren entweder vor, in oder hinter lichtdurchlässige Materialien (z. B. Glas, Spiegel, etc.) aufgetragen werden.
Die Intensität, des durch die Lichtpolarisatoren durchdringenden Lichts, wird durch variable oder feste Kreuzung der Schwingungsebenen der verschiedenen oben genannten Lichtpolarisatoren kontrolliert.
Der durch die Lichter der verschiedenen Fahrzeuge und Straßenlampen oder deren Reflexionen verursachte Blendeffekt, wird gerade durch diese Kreuzung der oben genannten Lichtpolarisatoren variiert oder sogar voll verhindert.

2. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Anspruch 1 für alle Arten von Fahrzeugen, wobei auf den Windschutzscheiben, auf den Scheinwerfern und auf den Innen- und Außenspiegeln der Fahrzeuge Lichtpolarisatoren angebracht sind.
Die Schwingungsebenen dieser Lichtpolarisatoren sind bzw. müssen einheitlich unter einen Winkel von genau oder etwa 45 Grad (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 7) bezüglich der Querachse eines jeden Fahrzeugs angebracht werden.
Die Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren, die auf den Scheinwerfern und auf der Windschutzscheibe des gleichen Fahrzeugs angebracht sind, müssen parallel oder fast parallel zueinander stehen (Fig. 2) und einen Winkel von etwa oder genau 90 Grad zu den Lichtpolarisatoren der Innen- und Außenspiegel (Fig. 5: 9a, 9b) haben.
Wenn zwei Fahrzeuge A und B mit eingeschalteten Lichter entgegenfahren (Fig. 8), soll die Schwingungsebene des polarisierten Lichtes des einen Fahrzeugs A, daß auf die Windschutzscheibe des anderen Fahrzeugs B fällt, einen Winkel von ungefähr oder genau 90 Grad (Fig. 8: 9) zu der Schwingungsebene des Scheibenpolarisators des anderen Fahrzeugs B haben und umgekehrt.
Wenn zwei Fahrzeuge A und B mit eingeschalteten Lichter hintereinander fahren, sollen sich auch die Schwingungsebenen der Scheinwerferpolarisatoren, des hinteren Fahrzeugs B mit denen von dem Innen- und Außenspiegel (Fig. 5: 9a, 9b) des vorderen Fahrzeugs A, unter einen Winkel von etwa oder genau 90 Grad einstellen.

3. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüche 1 und 2, bei dem die verschiedenen Lichtpolarisatoren nicht aus einem einheitlichen Lichtpolarisator gebaut sind.
Sie sind aus streifen- oder fleckenartigen Lichtpolarisatoren bzw. aus anderen möglichen Formen gebaut (Fig. 1: 1, 2, 3, 4). Die oben genannten verschiedenen benachbarten Formen der Lichtpolarisatoren (Fig. 7: 1a, 1b) sollen nicht die gleichen Winkel von Schwingungsebenen im Bezug auf die Querachse der Fahrzeuge aufweisen.
Anstatt exakt 45 Grad bezüglich dieser Querachse zu haben, sollen die Winkel der Schwingungsebenen wechselweise einmal größer (Fig. 7) und einmal kleiner (Fig. 7) als 45 Grad sein.
Somit ist bei rechtwinklig-diagonaler Kreuzung der Schwingungsebenen eines Scheinwerferpolarisators des einen Fahrzeugs A, mit denen von den Spiegeln oder der Windschutzscheibe des anderen Fahrzeugs B, keine volle Blockierung des Lichts vorhanden und es ist immer ein deutliches Erkennungssignal sowohl entgegenkommender, als auch hintereinander fahrender Fahrzeuge sichtbar.

4. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1 und 2, wobei ein Teil der Lichtpolarisatoren oder alle Lichtpolarisatoren zusammen teilweise polarisiertes Licht; anstatt volle polarisiertes Licht durchdringen lassen.
Dabei wird bei der 90 Grad Kreuzung der Schwingungsebenen zweier Lichtpolarisatoren keine Voll-Blockierung, des durch sie durchdringenden Lichts, entstehen und ein Mindesterkennungssignal wird sichtbar bleiben.

5. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1 und 2, wobei ein Teil der Lichtpolarisatoren oder alle Lichtpolarisatoren stellenweise volltransparent sind, so daß ein Mindestanteil an unpolarisiertes Licht immer und unabhängig von deren Schwingungsebenen, durch sie durchdringt.

6. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5 für Land-, Luft- und Seeverkehrsmaschinen, das zusätzliche Scheinwerfer mit Lichtpolarisatoren (Fig. 2: 5) enthält.
Die Schwingungsebenen dieser zusätzlichen Lichtpolarisatoren sind senkrecht oder fast senkrecht zu denen, von den Windschutzscheiben der gleichen Verkehrsmaschine, so daß bessere Lichtdurchdringungsfähigkeiten und weniger Reflexionen im Nebel, bei Regen oder Schneefall zu erreichen sind.

7. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 für motorisierte und nichtmotorisierte Zweiradfahrzeuge und Fußgänger, wobei Lichtpolarisatoren gemäß zukünftigen festgelegten Vorschriften für das Optische Sicherheits-Verkehrssystem auf Helme (Fig. 3: 6) von Verkehrsteilnehmern und auf Brillen (Fig. 4-7) jeglicher Art montiert sind.

8. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, bei dem die Lichtpolarisatoren die Lichtquellen oder das durchsichtige Glas nur zum Teil bedecken (Fig. 6).

9. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, bei dem die Lichtpolarisatoren auf die Straßenlampen (Fig. 6 und Fig. 10) gelegt werden.
Die Schwingungsebenen dieser Lichtpolarisatoren sollen senkrecht oder fast senkrecht zu den Schwingungsebenen von Windschutzscheibenpolarisatoren der Fahrzeuge, die in Richtung der Lampen entgegenkommen, sein.

10. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, bei dem die Winkel der Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren einstellbar sind (z. B. Fahrzeuginnen- und Fahrzeugaußenspiegel, Fig. 5: 9a, 9b)

11. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 9 und 10, bei dem Lichtpolarisatoren auf die Fenster von Häusern oder Geschäfte, die nah an Straßen sind, gelegt werden.
Die Schwingungsebenen dieser Lichtpolarisatoren sollen senkrecht zu den Schwingungsebenen von den Lichtpolarisatoren der Fahrzeuge oder Straßenlampe (Fig. 7, Fig. 8), deren Lichter auf diese Fenster fallen, sein.

12. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 8 für Fahrzeuge von dienstleistenden Organisationen (Polizei, Feuerwehr etc.), bei denen die Schwingungsebenen der Lichtpolarisatoren speziell aufmontiert sind, um deren besondere Lichtsignale von den Fahrzeugen der restlichen Verkehrsteilnehmern eindeutig hervorzuheben.

13. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 7 und 12, bei dem Lichtpolarisatoren auf Lampen und Taschenlampen fest oder wahlweise montiert sind, um bei Rauch oder Schlechtwetterverhältnisse bessere Sicht zu liefern.

14. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12, bei dem die Lichtpolarisation elektrisch oder elektronisch verursacht wird (z. B. durch flüssige Kristalle).

15. Optisches Sicherheits-Verkehrssystem nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 13, bei dem auf die verschiedenen Scheiben des Fahrzeugs (Fig. 1: 1) ein, zwei oder mehrere Lichtpolarisatoren übereinander in Schichten angebracht sind und wobei eine dieser Schichten elektronisch steuerbar ist (z. B. eine Schicht mit flüssigen Kristallen).
Durch die elektronisch automatische oder manuelle Steuerung dieser Schichten, wird die Verdunklung bzw. die Durchsichtigkeit der Scheiben kontrolliert.
Auf den Dächern der Fahrzeuge werden wahlweise Solarzellen (Fig. 11: 11) angebracht, um den für die Schichtsteuerung benötigten Stromverbrauch auszugleichen.
Bei geparkten Fahrzeugen wird die Verdunklung der Fahrzeugscheiben manuell oder automatisch erfolgen.
Bei fahrenden Fahrzeugen werden die oberen und unteren Randbereiche (Fig. 11: 12) der Windschutzscheiben und Heckscheiben manuell oder automatisch verdunkelbar sein.
Die verschiedenen Seiten- und Heckscheiben (Fig. 11: 14, 15) der Fahrzeuge können auch manuell betätigt werden.
Bei Verdunklung der Scheiben wird das Eindringen des Sonnenlichts in den Innenräumen der Fahrzeuge kontrollierbar bzw. vermeidbar sein.