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Verfahren und Einrichtung zur Unsichtbarrnachung blendenden Lichts,
insbesondere. für Kraftfahrzeuge Zur Beseitigung der Gefahren, die dem Kraftfahrer
im nächtlichen Straßenverkehr durch Scheinwerferblendung drohen, wurden bereits
die verschiedenartigsten Blendschutzeinrichtungen vorgeschlagen. In der Praxis ist
das Blendproblem jedoch noch ungelöst, denn es ist immer noch das gleiche Bild,
das sich nachts auf den Straßen zeigt: Die endlose Kette stark blendender Lichter.
Von Jahr zu Jahr nimmt ihre Dichte zu und droht dem Kraftfahrer zum Verhängnis zu
werden.
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Unter den bekanntgewordenen Vorschlägen zur Herstellung blendfreien
Kraftfahrzeugscheinwerferlichts befinden sich eine Reihe von Blendschutzlösungen,
deren Blendschutzwirkung für die Lösung des Blendproblems zulänglich wäre. Diesen
Lösungen gehören drei Verfahrensgruppen an, und zwar z. den Zwei- oder Mehrfarbenverfahren
(bei denen verschiedenfarbige Filter vor den Scheinwerfern und dem Blickfeld der
Fahrer angeordnet werden), 2. den Lichtpolarisationsverfahren (bei denen Lichtpolarisationsfilter
vor den Scheinwerfern und dem Blickfeld der Fahrer angeordnet werden), 3. den stroboskopischen
Verfahren (bei denen das Licht der Scheinwerfer und gleichzeitig die Sicht der Fahrer
in schneller Folge periodisch unterbrochen werden, und zwar so, daß das Scheinwerferlicht
aufeinander zu fahrender Fahrzeuge gegenphasig moduliert ist, so daß aufeinander
zu fahrende Fahrer stets nur abwechselnd die jeweils von ihren Scheinwerfern
beleuchtete
Fahrbahn sehen, wodurch das Licht entgegenkommender Fahrzeuge unsichtbar wird, die
ihnen auf Grund der Trägheit des menschlichen Auges mit einem kontinuierlich leuchtenden
Licht beleuchtet erscheint, vgl. Kinematographie).
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Daß alle diese Lösungen bisher nicht zur Einführung gekommen sind,
liegt daran, daß den Lösungsvorschlägen trotz verschiedenartiger Verfahren im wesentlichen
die gleichen bedeutsamen Mängel anhaften, Mängel, die insbesondere der Einführung
große Schwierigkeiten bereiten.
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Die Einführungsschwierigkeiten sowie auch noch andere Schwierigkeiten
bestehen bei diesen Verfahren unter anderem darin, daß z. bei den Zwei- oder Mehrfarbenverfahren
a) zur Erzielung der Gegenlichtausschaltung alle Fahrer sich schlagartig, von einem
bestimmten Einführungszeitpunkt an, des Schutzsystems zu bedienen haben, welches
eine allmähliche Einführung ausschließt, b) ein großer Lichtverlust eintritt, dessen
hinreichende Kompensierung etwa eine 5ofache Lichtleistung (das 5ofache der bisherigen
Lichtleistung) erfordert, dem die Kapazität der heute in den Kraftfahrzeugen verwendeten
Lichtmaschinen und Batterien nicht gewachsen ist, c) beim Wechsel der Fahrtrichtung
bzw. Fahrbahn stets die entsprechend richtigen Farbfilter einzuschalten sind, d)
die Augen der Fahrer einer Ermüdung dadurch unterworfen sind, daß sie sich dauernd
der wechselnden Farbeinstellung zwischen normalem weißem Licht und farbiger Beleuchtung
bei Fahrzeugbegegnung anpassen müssen, 2. bei den Lichtpolarisationsverfahren a)
zur Erzielung der Gegenlichtausschaltung alle Fahrer sich schlagartig des Schutzsystems
zu bedienen haben, b) ein erheblicher Lichtverlust eintritt, der bei einer 22°/oigen
Transparenz der zwischengeschalteten Polarisationsfilter eine q.,54fache Lichtleistung
erfordert, dem die Kapazität der Lichtmaschinen und Batterien nicht gewachsen ist,
3. bei den stroboskopischen Verfahren a) zur Erzielung der Gegenlichtausschaltung
alle Fahrer sich schlagartig des Schutzsystems zu bedienen haben, b) die gegenphasige
Modulation des Scheinwerferlichts eine genaue Synchronisierung von sich begegnenden
Schutzeinrichtungen erfordert, welche zwar durch bekannte Verfahren herstellbar
ist, die jedoch entweder für den Fahrverkehr unpraktisch sind oder einen zu hohen
technischen Aufwand erfordern (Herstellung der Synchronisation, z. B. durch elektrische
Schwingungskreise, die von den Fahrern in Abhängigkeit von längs den Straßen angeordneten,
die Synchronisierungsfrequenz und -phase, angebenden, einheitlich gesteuerten Signalen,
beispielsweise Lichtsignalen, einzustellen sind oder auch durch Empfangsgeräte für
drahtlosen Empfang, die mit einem zentralen Sender in Verbindung stehen, der gegenphasig
synchronisierte Steuerungsimpulse übermittelt).
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Vom Standpunkt der Einführungsschwierigkeiten betrachtet, von dem
die Lösung des Blendproblems in der Praxis in erster Linie gesehen werden muß (wie
die bisherige Nichteinführung der bekanntgewordenen Blendschutzeinrichtungen mit
zulänglicher Blendschutzwirkung zeigt), dürften die Zwei- oder Mehrfarbenverfahren
und Lichtpolarisationsverfahren für die Lösung des Blendproblems auch weiterhin
ausscheiden, da die Kompensierung der hohen Lichtverluste bei einer schlagartigen
Einführung der Schutzsysteme auch gleichzeitig die generelle und schlagartige Auswechselung
der bisher verwendeten Lichtmaschinen und Batterien gegen solche erheblich höherer
Kapazität zur Folge hätte, welches nicht nur große Umstellungsschwierigkeiten verursachen
würde, sondern sich auch deshalb noch verbietet, weil aus Preis-und insbesondere
Raumgründen Lichtmaschinen und Batterien nicht beliebig groß gebaut werden können.
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Demgegenüber dürfte von einem Verfahren der dritten Lösungsgruppe,
einem stroboskopischen Verfahren, die Lösung des Blendproblems eher zu erwarten
sein, da bei diesen Verfahren die Lichtleistung nicht erhöht zu werden braucht,
und zwar deshalb, weil die doppelt erforderlich werdende Lichtleistung der Lichtimpulse
sich in der Gesamtlichtleistung nicht zu einem doppelten Lichtbedarf auswirkt, da
während der Strahlungspausen Lichtleistung bzw. elektrische Energie gespart wird,
und zwar dann, wenn die Modulation des Scheinwerferlichts nicht durch vor die Scheinwerfer
angeordnete Blenden erfolgt, sondern durch direkte Strahlungsunterbrechung der Lichtquellen
herbeigeführt wird.
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Die aber auch den stroboskopischen Verfahren noch anhaftenden Einführungsschwierigkeiten
(schlagartige Einführungsnotwendigkeit und genaue Synchronisierung sich begegnender
Schutzeinrichtungen) sind nicht unbedeutend, so daß die Lösung des Blendproblems
durch ein bekanntes Verfahren dieser Verfahrensart auch künftighin fraglich erscheint.
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Zur Erhöhung der Einführungswahrscheinlichkeit eines stroboskopischen
Verfahrens wird mit der Erfindung eine Blendschutzeinrichtung mit stroboskopischem
Verfahren vorgeschlagen, die keiner schlagartigen Einführung und keiner Synchronisierung
mit entgegenkommenden Schutzeinrichtungen bedarf.
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Mit einer Einrichtung nach der Erfindung wird das Scheinwerferlicht
entgegenkommender Fahrzeuge und auch anderes blendendes Licht für diejenigen Fahrer
unsichtbar gemacht, z. B. zu go bzw. 95 °/o, die ihr Fahrzeug 'mit der Erfindungseinrichtung
ausstatten, wobei es gleichgültig ist, ob entgegenkommende Fahrzeuge mit einer Blendschutzeinrichtung
gemäß der Erfindung ausgestattet sind oder nicht (eine roo°/oige Gegenlichtunsichtbarmachung
wäre wegen des Fortfalls jeglicher Positionsbeleuchtung nicht ideal, und zwar deshalb,
weil ein Fehlen von Positionslichtern, insbesondere an noch entfernteren Fahrzeugen,
die noch nicht vom eigenen Scheinwerferlicht erfaßt sind, oft ein zu unerwartetes
Auftauchen entgegenkommender Fahrzeuge zur Folge hätte, insbesondere in kurvenreichen
Straßen).
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Die Einrichtung nach der Erfindung arbeitet nach einem stroboskopischen
Verfahren, bei dem, gleich den bisher bekanntgewordenen Verfahren dieser Verfahrensgruppe,
das Licht der Scheinwerfer und gleichzeitig die Sicht der Fahrer in schneller Folge
periodisch unterbrochen werden und zwecks Unsichtbarmachung des blendenden Lichts
von der Phasenlage der Scheinwerferlichtströme aufeinander zu fahrender
Fahrzeuge
Gebrauch gemacht wird, jedoch mit dem Unterschied, daß' nicht wie bei den bekannten
stroboskopischen Blendschutzverfahren von einer gegenphasigen Phasenlage, sondern
von einer sich dauernd verschiebenden Phasenlage Gebrauch gemacht wird und dieses
auch nur dann, wenn entgegenkommende Fahrzeuge mit einer Blendschutzeinrichtung
gemäß der Erfindung ausgestattet sind.
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Das Verfahren der Erfindung ist derart, daß ein kleiner Kompaß, der
z. B. auf dem Fahrzeugdach angeordnet werden kann (zum Fahrzeugchassis magnetisch
abgeschirmt), eine Impulserzeugungseinrichtung schaltet (z. B. durch elektrische
Widerstandssteuerung, welche entsprechende elektromagnetische Relais schaltet; die
Herstellung eines solchen Kompasses, der für den mit Erschütterungen verbundenen
Fahrbetrieb geeignet ist, ist nach dem Stand der Technik möglich, in vereinfachter
Form, insbesondere nach den Prinzipien des Flugzeugkompaßbaues), und zwar so, daß
sie z. B.: A. in dem Fahrwinkelbereich von o bis =2o° alle 1/45c Sekunde einen Impuls
von je 1/912o Sekunde abgibt, B. in dem Fahrwinkelbereich von =2o bis 24o° alle
1/41o Sekunde einen Impuls von je 1/910o Sekunde abgibt, C. in dem Fahrwinkelbereich
von 24o bis 36o° alle 1/soc"" Sekunde einen Impuls von je 1/io1ss,a Sekunde abgibt.
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Diese Impulse veranlassen, als Steuerungsimpulse verwendet, für die
Zeit ihrer Dauer das Leuchten der Scheinwerfer (wobei die Lichtimpulse mit dem 2ofachen
der normalen Lichtstärke eines Kraftfahrzeugscheinwerfers gestrahlt werden; eine
Mehrbelastung der Stromquelle tritt hierdurch nicht ein, da durch Verwendung entsprechend
geeigneter Lichtquellen, z. B. steuerbarer Blitzentladungslampen, während deri Strahlungspausen
elektrische Energie gespart wird) und das Freigeben der Fahrbahnsicht, wobei die
Sichtfreigebung durch Entsperrung einer Sichtsperreinrichtung geschieht, die im
Fahrbahnblickfeld des Fahrzeugführers angeordnet ist. Als Sichtsperreinrichtung
kann eine Kerrzelle Verwendung finden, die, trägheitslos arbeitend, durch Anlegen
eines elektrischen Feldes bzw. durch einen durch das Kerrzellenmedium fließenden
Strom durchsichtig wird (es handelt sich hierbei um einen Effekt, der darauf beruht,
daß die einzelnen kristallinischen Teilchen des Kerrzellenmediums, die im allgemeinen
völlig unregelmäßig gelagert sind, gerichtet werden).
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Die mit diesem Verfahren (Ausnutzung einer sich dauernd verschiebenden
Phasenlage) erzielbare Gegenlichtausschaltung ist einmal abhängig von der Wahl des
zu verwendenden Zeitverhältnisses, das zwischen Impulsfolgegeschwindigkeit und Impulsdauer
besteht, ein andermal abhängig von dem zur Anwendung gelangenden Verschiebungsverhältnis,
das zeitlich zwischen den Impulsfolgegeschwindigkeiten der Fahrwinkelbereiche o
bis =2o°, 129 bis 24o° und 24o bis 36o° besteht.
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Bei Anwendung der beispielhaft angeführten Impulsfolge- und Impulsdauerzeiten
A, B und C ergibt sich folgende Gegenlichtausschaltung: Kommen Fahrzeuge entgegen,
die nicht mit einem gleichartigen Blendschutz ausgestattet sind, wird bei der Impulsfolge
A, B oder C 95 °/o Gegenlicht unsichtbar gemacht. Kommen Fahrzeuge entgegen,
die mit einem gleichartigen Blendschutz ausgestattet sind, so wird, wenn i. die
entgegenkommenden Fahrzeuge die unter A angeführten Lichtimpulse strahlen, während
das eigene Fahrzeug die unter B angeführten Lichtimpulse strahlt, 95 °/o
Gegenlicht unsichtbar gemacht, 2. die entgegenkommenden Fahrzeuge die unter B angeführten
Lichtimpulse strahlen, während das eigene Fahrzeug die unter C angeführten Lichtimpulse
strahlt, 95 % Gegenlicht unsichtbar gemacht, 3. die entgegenkommenden Fahrzeuge
die unter C angeführten Lichtimpulse strahlen, während das eigene Fahrzeug die unter
A angeführten Lichtimpulse strahlt, go °/o Gegenlicht unsichtbar gemacht.
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Fällt das 5- bzw. io°/oig verbleibende Gegenlicht von entgegenkommenden
Fahrzeugen ein, die mit einer Blendschutzeinrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet
sind (also Impulslicht der Impulsfolgen A, B oder C), so wird dieser Gegenlichtrest
fiimmerfrei empfunden, da durch die entsprechend kurz gewählten Impulsfolgen A,
B und C die Gegenlichtreste noch mit einer Impulsfolgegeschwindigkeit von mindestens
24 Impulsen je Sekunde einfallen (Flimmergrenze etwa 16 Hz).
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
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Das Steuergerät i schaltet durch Betätigung des Schalters 5 über Leitung
=i, Steuergerät i, Leitung 13, Schalter 5, Leitung 14, Fußabblendschalter 6, Leitung
15 oder 16 (je nach Schaltstellung des Abblendschalters 6), Steuergerät i, Leitung
17 oder 18 (je nach Schaltstellung des Abblendschalters 6), Scheinwerfer g und =o
(Bilux-Abblendlampe) und Fahrzeugchassis (Masse) den üblichen Scheinwerferstromkreis,
d. h. die Scheinwerferanlage mit Abblendumschaltung, wie sie heute bei allen Kraftfahrzeugen
verwendet wird, ein. Der übliche Scheinwerferstromkreis bleibt für gesetzlich vorgeschriebene
Abblendzwecke bestehen.
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Durch eine weitere Betätigung des Schalters 5 wird unter Einschaltbeibehaltung
des üblichen Scheinwerferstromkreises die das eigene Fahrzeug schützende Lichtimpulsschutzanlage
über Leitung 12 eingeschaltet.
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Ist eine rücksichtnehmende Abblendung notwendig, d. h. eine
Abblendung solchen Objekten gegenüber, die selbst kein Gegenlicht strahlen, z. B.
bei entgegenkommenden Fußgängern oder auch im Ortsverkehr, so wird durch Abblendumschaltung
(durch Fußabblendschalter 6) der Abblendpflicht in gewohnter Weise nachgekommen.
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Kommt dem eigenen Fahrzeug ein Fahrzeug mit Gegenlicht oder auch ein
anderes Objekt mit Gegenlicht entgegen, so schaltet die Schutzanlage selbsttätig,
durch die Photozelle 7, das Gegenlicht zu go bzw. 95 °/o aus, und zwar dadurch,
daß die Photozelle über Leitung 23 und 24 das Steuergerät i eine Schaltung ausführen
läßt, welche einmal Leitung 15 und 16 abschaltet (wodurch der übliche Scheinwerferstromkreis
ausgeschaltet wird), ein andermal Steuergerät i (bei einer Fahrwinkelschaltstellung
im Bereich von =-.o bis 24o° durch den Kompaß 4 über Leitung 21 und 22) Stromimpulse
erzeugen läßt, welche als Lichtsteuerimpulse B über Leitung =g zum Scheinwerfer
3
und'als Sichtfreigabesteuerimpulse B über Leitung 2o zur Sichtsperreinrichtung
2 fließen.
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Die Lichtimpulse, die bei Anwendung der unter A, B und C beispielhaft
angeführten Impulsfolge und Impulsdauer mit 2ofacher Lichtstärke gestrahlt werden,
können von dem Scheinwerfer 3 einmal derart gestrahlt werden, daß der Scheinwerfer
mit einer Lichtquelle ausgestattet wird, die entweder relativ trägheitslos jeweils
im Impulsrhythmus A, B oder C strahlt, z. B. mittels steuerbarer Blitzentladungslampe,
oder ein andermal so gestrahlt werden, daß der Scheinwerfer 3 eine Lichtquelle erhält,
die selber nicht trägheitslos strahlend (z. B. Glühlampe) über das Steuergerät =
und Leitung ig einen Strom bekommt, der sie dauernd mit der Lichtstärke der Lichtimpulse
strahlen läßt, d. h. z. B. mit 2ofacher Lichtstärke, wobei im Scheinwerfer 3 eine
steuerbare Lichtsperreinrichtung (z. B. Kerrzelle, die zwischen Lichtquelle und
Lichtaustritt angeordnet über Leitung 2o parallel zur Sichtsperreinrichtung 2 geschaltet
ist) für die Modulation der Lichtstrahlung sorgt, die jeweils im Rhythmus der Lichtsteuerimpulse
A, B oder C erfolgt. Ist das entgegenkommende Fahrzeug an dem eigenen Fahrzeug vorbeigefahren
bzw. wird die Photozelle 7 nicht mehr von Gegenlicht bestrahlt, so schaltet Steuergerät
i den üblichen Scheinwerferstromkreis wieder ein, die Lichtimpulsstrahlung dagegen
aus und gibt über Leitung 2o der Sichtsperreinrichtung 2 einen dauernden Sichtöffnungsstrom.
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Werden alte Fahrzeuge mit der Einrichtung nach der Erfindung ausgestattet,
so kann es zweckmäßig sein, die Lichtimpulsstrahlung in einem Extrascheinwerfer
unterzubringen, wie in der Zeichnung mit Scheinwerfer 3 wiedergegeben. Bei Fahrzeugneubauten
kann dagegen die Lichtimpulsstrahlung in den Scheinwerfern g und io oder auch nur
in einem der beiden mit untergebracht werden.
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Die Sichtverschließung im Blickfeld des Fahrzeugführers und die Lichtstrahlungsunterbrechung
im Scheinwerfer 3 (wobei letztere bei Verwendung von nicht trägheitslos die Lichtstiahlung
unterbrechenden Lichtquellen erfolgt) können auch durch entsprechende Mechanismen
erfolgen.
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Die Sichtsperreinrichtung 2 ist im Fahrbahnblickfeld des Kraftfahrzeugführers
angeordnet und kann von einem Rahmen aufgenommen werden, der sich mit einer Druckbewegung
nach oben und anschließender Klappbewegung an die Innenseite des Fahrzeugdaches
klappen läßt (für Tagesfahrten), wobei die Halterungsteile 25 und 2511 die Führungs-
und Rastungsaufgabe übernehmen.
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Es kann für besondere Anlässe, z. B. bei einem eventuellen Ausfall
der Photozelle, und Prüfungszwecke zweckmäßig sein, wenn ein Schalter 8 in Parallelwirkung
zur Photozelle 7 eine Schutzeinschaltungsmöglichkeit gibt. Diese Einschaltung kann
so lange andauern, wie der Schalter 8, der an der linken inneren Fahrzeugwand angeordnet
werden kann, durch eine Kniedruckbewegung nach links in Einschaltstellung gehalten
wird.
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Da nicht nur im Ortsverkehr oder bei entgegenkommenden Fußgängern,
Radfahrern usw. eine Abblendpflicht besteht, sondern, solange nicht alle Kraftfahrzeuge
mit einer Blendschutzeinrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet sind, auch bei
entgegenkommenden Kraftfahrzeugen (da die Blendschutzeinrichtung nur das eigene
Fahrzeug schützt), wird die Lichtquelle des Impulslichts entweder so ausgebildet
bzw. angeordnet, daß der Scheinwerfer 3 das Impulslicht im bekannten Abblendwinkel
strahlt (welches den Vorteil hat, daß entgegenkommende Fahrzeuge mit ihrem Gegenlicht
das eigene Fahrzeug zwingen, im Abblendwinkel zu strahlen, d. h. selbsttätige Abblendumschaltung
durch Impulslichteinschaltung mittels Photozelle 7), oder sie wird so ausgebildet,
daß sie, wie die Scheinwerfer g und io, als Umschaltlichtquelle arbeitet.
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Wird sie so ausgebildet, dann darf Fußabblendschalter 6 nicht, wie
angegeben, bei der Lichtimpulseinschaltung durch Steuergerät = nur vom üblichen
Scheinwerferstromkreis abgeschaltet werden, sondern muß, aus dem üblichen Scheinwerferstromkreis
ausgeschaltet, auf die Lichtimpulsstrahlung wirkend geschaltet werden (durch Steuergerät
i). _ Der Fußabblendschalter 6 schaltet in diesem Falle nicht die Scheinwerfer g
und io, sondern den Scheinwerfer 3 bzw. die Lichtimpulsstrahlung auf einen anderen
Strahlungswinkel, d. h. auf bekannten Abblend- oder Aufblendwinkel um.
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Da die Lichtstrahlung entgegenkommender Fahrzeuge kurzzeitig unterbrochen
_ werden kann, z. B. durch Baumschattenunterbrechung, und ein unnötiges Ein- und
Ausschalten der Schutzeinrichtung stört, kann es weiterhin zweckmäßig sein, die
Einschaltsteuerung der Photozelle 7 durch eine Abschaltverzögerung (die im Steuergerät
i erfolgen kann) für eine bestimmte Zeit aufrechtzuerhalten.