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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Rückspiegelsystem,
insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, mit einem Rückspiegel,
der mit einem hinsichtlich seines Reflexionsgrades veränderlichen
Reflexionsteil versehen ist, und mit einem dem Reflexionsteil zugeordneten,
eine Anzahl von Beleuchtungsstärkesensoren
umfassenden Steuersystem.
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Typische
bekannte Beschichtungen für
Autospiegel bestehen üblicherweise
aus vergleichsweise hochreflektierenden Metallen, wie beispielsweise
Silber oder Aluminium. Die damit erreichbaren Reflexionswerte für Autospiegel
betragen im sichbaren Bereich des Lichts mehr als 85%. Obwohl jedoch
vergleichsweise hohe Reflexionswerte bei Tag erwünscht sind, führen sie
aber bei Nachtfahrten möglicherweise
zur Blendung des Fahres durch die Scheinwerfer nachfolgender Fahrzeuge.
Es wurden daher Spiegelbeschichtungen entwickelt, die die Blendung
bei Nachtfahrten reduzieren sollen. Dazu können einerseits Spiegelsysteme
zum Einsatz kommen, die aufgrund geeignet ausgelegter, reflektierender
Elemente bei Nachtfahrten vergleichsweise blendarm sind, wobei insbesondere
spektalselektive Reflexionsbeschichtungen zum Einsatz kommen können. Andererseits
können
aber auch Rückspiegel
zum Einsatz kommen, bei denen die Blendgefahr durch die Scheinwerfer
nachfolgender Fahrzeuge dadurch verringert wird, dass der Spiegelaufbau
Teile variabler Transmission enthält, die beispielsweise elektrisch
geschaltet werden.
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In
derartig ausgestalteten Rückspiegeln
kommt ein hinsichtlich seines Reflexionsgrades veränderliches
Reflexionsteil zum Einsatz, beispielsweise unter Verwendung von
elektrochromen Elementen oder von LCD-Elementen. Diese können beispielsweise
in der Art einer Zwischenschicht in den Schichtaufbau des Spiegelsystems
integriert sein, wobei durch die Beaufschlagung mit einem geeignet gewählten Steuersignal
die Transmission der jeweiligen optisch aktiven Schicht variiert
und damit der Reflexionsgrad des Reflexionsteils des Rückspiegels
modifiziert werden kann.
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Bei
derartigen Systemen sind üblicherweise
eine Mehrzahl von Auslegungszielen zu berücksichtigen. Einerseits ist
nämlich
wünschenswert,
die Blendung des Fahrers durch die Scheinwerfer nachfolgender Fahrzeuge
möglichst
gering zu halten. Dazu sollte bei Nachtfahrten der Rückspiegel
vergleichsweise dunkel, also mit vergleichsweise gering gehaltenem
Reflexionsgrad, geschaltet werden. Andererseits sollte aber gerade auch
bei Nachtfahrten eine möglichst
zuverlässige
Wahrnehmung des Umfeldes, also beispielsweise der Umgebung des Kraftfahrzeugs,
gewährleistet
sein, wozu ein vergleichsweise hoher Reflexionsgrad des Spiegels gewünscht wird.
Um zwischen diesen Auslegungszielen den bestmöglichen Kompromiss bereitstellen
zu können,
können
in Rückspiegelsystemen
mit einem Rückspiegel,
der mit einem hinsichtlich seines Reflexionsgrades veränderlichen
Reflexionsteil versehen ist, Steuer- oder Kontrolleinheiten zum
Einsatz kommen, von denen das Reflexionsteil mit einem unter bestimmten
Bedingungen geeignet gewählten
Steuerwert beaufschlagt wird.
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Um
dabei die Umgebungslicht- und Blendverhältnisse geeignet berücksichtigen
zu können,
sind derartige Rückspiegelsysteme üblicherweise
mit zumindest zwei Lichtsensoren versehen, von denen der erste die von
der Vorwärtsrichtung
auf den Rückspiegel
auftreffende, für
das Hintergrund- oder Umgebungslicht representative Beleuchtungsstärke misst,
und von denen der zweite die von der Rückwärtsrichtung her auftreffende, für die Blendung
durch nachfolgende Fahrzeuge charakteristische Beleuchtungsstärke misst.
Die von diesen Sensoren gelieferten Messwerte können zur Vorgabe eines geeigneten
Sollwerts für
den Reflexionsgrad des Rückspiegels
herangezogen werden, wobei die Auswirkungen üblicherweise rasch wechselnder
Beleuchtungsverhältnisse
einerseits und der aus physiologischen Gründen gegebenen Trägheit des
menschlichen Auges andererseits durch geeignete Mittelwertbildung
der erhaltenen Messwerte und insbesondere durch geeignet gewählte Tiefpassschaltungen
und dergleichen berücksichtigt
oder kompensiert werden können.
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Bei
einem derartigen Rückspiegelsystem,
wie es beispielsweise aus der
US
4,917,477 bekannt ist, besteht generell das Bestreben,
die Umgebungs- und die Blendlichtstärke besonders realitätsnah auszuwerten, insbesondere
um auf besonders zuverlässige
Weise einen an die aktuelle Blendsituation besonders gut angepassten
Sollwert für
den Reflexionsgrad des Rückspiegels
bereitstellen zu können.
Die Rückspiegelsysteme beruhen
dabei in der Regel auf der Annahme, dass das Blendlicht idealer
Weise gemäss
der sogenannten Augenempflichlichkeitskurve ausgewertet werden sollte.
Dabei soll einerseits eine Blendung des Fahrers durch rechtzeitiges
und ausreichend starkes Abblenden des Rückspiegels wirksam vermieden
werden, wobei andererseits auch ein zu starkes Abblenden des Rückspiegels
im Hinblick auf die Wahrnehmung der Umgebung vermieden werden sollte.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückspiegelsystem der genannten
Art anzugeben, mit dem diese generellen Auslegungsziele auf besonders
einfache und zuverlässige
Weise erreichbar sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
gelöst,
indem ein als Blendlichtstärkesensor
vorgesehener Beleuchtungsstärkesensor
des Steuersystems hinsichtlich seiner spektralen Empfindlichkeit
derart ausgestaltet ist, dass seine Empfindlichkeitskurve im Vergleich
zur skotopischen Augenempfindlichkeitskurve zu kleineren Wellenlängen hin
verschoben ist.
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Der
als Blendlichtstärkesensor
vorgesehene Beleuchtungsstärkesensor
weist somit auslegungsgemäss
eine spektrale Empfindlichkeitskurve mit einer Verteilung auf, die
gegenüber
der Kurve der skotopischen Augenempfindlichkeit so in Richtung kürzerer Wellenlängen verschoben
ist, dass der Mittelwert, das Maximum oder der Median bei einem
kleineren Wellenlängenwert
liegt als der entsprechende Wert der skotopischen Augenempfindlichkeitskurve.
Der Blendlichtstärke sensor
ist somit hinsichtlich seiner spektralen Empfindlichkeitskurve derart
ausgelegt, dass bei der Auswertung der Lichtstärken und somit bei der Sollwertbildung
Blendlichtstärken
mit kleinerer Wellenlänge,
also insbesondere im blauen Bereich, stärker berücksichtigt werden als bei einer
Auswertung gemäss
der skotopischen Augenempfindlichkeitskurve. Der solchermaßen blaubetont
ausgestaltete Blendlichtstärkesensor
kann dabei als Sensor im eigentlichen Sinne ausgeführt sein.
Alternativ kann dazu aber auch ein System aus Sensorelementen mit
individuell unterschiedlichen Empfindlichkeitskurven vorgesehen
sein, die zur Erzeugung einer „effektiven" blauverschobenen
Empfindlichkeitskurve geeignet funktional miteinander verknüpft werden,
beispielsweise durch Differenzbildung.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung
aus, dass für
eine besonders bedarfs- und und situationsgerechte Ansteuerung des
Rückspiegels
bei dessen Abblendung die Augenphysiologie in besonders weitgehendem
Maße berücksichtigt
werden sollte. Dabei sollte insbesondere berücksichtigt werden, dass das menschliche
Auge Lichtspektren im Sinne der wahrgenommenen Helligkeit nicht
gleichmäßig, sondern
gewichtet mit der sogenannten Augenempfindlichkeitskurve wahrnimmt,
die tagsüber
oder bei hellen Umgebungslichtverhältnissen die photopische Form
und nachts oder bei dunklen Umgebungsverhältnissen die skotopische Form
aufweist. Beim Autofahren ist es hingegen durch die Eigenbeleuchtung
nicht ganz dunkel, so dass man in diesem Fall von einer mittleren
oder mesopischen Empfindlichkeitskurve des Auges ausgehen sollte.
Wie sich überraschender
Weise herausgestellt hat, ist gerade bei einer augenphysiologisch
möglichst korrekten
Auswertung des Blendlichts davon auszugehen, dass insbesondere vom
Blauanteil des Blendlichts und dort vor allem von demjenigen Anteil,
der die blauempfindlichen Zäpfen
des Auges anregt, eine als besonders störend empfundene Blendung ausgeht.
Die höchste
Empfindlichkeit der blauempfindlichen Zäpfchen liegt dabei bei einer
Wellenlänge
von etwa 445 nm.
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Zusätzlich sollte
berücksichtigt
werden, dass Spiegelsysteme mit veränderlichem Reflexionsgrad spektrale
Eigenschaften aufweisen können,
die sich in Abhängigkeit
vom eingestellten Reflexionsgrad ändern. Beispielsweise können derartige Spiegelsysteme
während
der Abblendung von einem Reflexionsgrad von etwa 70% auf einen Reflexionsgrad
von etwa 10% ihre Farbe von neutral in Richtung blau verändern, so
dass Blauanteile des im Spiegel reflektierten und vom Fahrer wahrgenommenen
Blendlichts in ihren Relativanteilen im Spektrum selektiv verstärkt werden.
Darüber
hinaus weisen moderne Scheinwerfersysteme, deren emitiertes Licht
für die
Blendung über
den Rückspiegel
verantwortlich ist, vergleichsweise hohe Blauanteile in ihrem Spektrum
auf was insbesondere für
die sich zunehmend etablierenden Xenonscheinwerfer (HID) oder auch
für Scheinwerfer
in LED-Technologie zutrifft. Um diesen Aspekten im Hinblick auf
eine besonders situationsgerechte Sollwertbildung geeignet Rechnung
tragen zu können,
sollte der für
die Auswertung der Blendlichtstärke vorgesehene
Beleuchtungstärkesensor
hinsichtlich seiner spektralen Empfindlichkeit geeignet für eine erhöhte Betonung
von Wellenlängen
im blauen Bereich ausgelegt sein.
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Um
in besonderem Maße
variierenden Umgebungslichtverhältnissen
und somit auch der sich ändernden
spektralen Empfindlichkeit des Auges Rechnung tragen zu können, ist
der als Blendlichtstärkesensor
vorgesehene Beleuchtungsstärkesensor
vorteilhafterweise ergänzt
durch einen weiteren als Blendlichtstärkesensor vorgesehenen Beleuchtungsstärkesensor.
Dieser weist eine im Vergleich zum ersten Blendlichtstärkesensor
unterschiedliche spektrale Empfindlichkeitskurve auf. Der weitere
als Blendlichtstärkesensor
vorgesehene Beleuchtungsstärkesensor
kann dabei zweckmäßigerweise
derart ausgestaltet sein, dass seine Empfindlichkeitskurve in etwa
der skotopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht, oder dass
seine Empfindlichkeitskurve im Vergleich zur skotopischen Augenempfindlichkeitskurve
zu kleineren Wellenlängen
verschoben ist. Besonders vorteilhafterweise ist der weitere als
Blendlichtstärkesensor
vorgesehene Beleuchtungsstärkesensor
aber hinsichtlich seiner spektralen Empfindlichkeit dabei derart
ausgestaltet, dass seine Empfindlichkeitskurve im Vergleich zur
skotopischen Augenempfindlichkeitskurve zu größeren Wellenlängen hin
verschoben ist. Bei einem derartig in der Art einer Doppelsensorausführung ausgestalteten
Rückspiegelsystem
wird die Blendlichtstärke
somit von zwei Beleuchtungsstärkesensoren
mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit erfasst, so dass
durch variierende Wichtung der von diesen beiden Sensoren gelieferten
Messwerte besonders situationsangepasst und bedarfsgerecht die Sollwertbildung
für den
Reflexionsgrad unter Berücksichtigung
der Blendlichtstärke
erfolgen kann. Auch bei wechselnden Lichtverhältnissen kann damit durch eine
angemessen veränderte
Wichtung der beiden Sensorbeiträge
eine der tatsächlichen
Augenphysiologie besonders nah kommende Lichtstärkeerfassung vorgenommen werden.
Die Charakteristik der Sensoren insgesamt ist dabei besonders variabel
an eine möglicherweise
schwankende Empfindlichkeitskurve des Auges anpassbar.
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Die
Beleuchtungsstärkesensoren
sind dabei vorteilhafterweise an eine Kontrolleinheit angeschlossen, die
anhand der Sensorsignale einen Sollwert für den Reflexionsgrad ermittelt.
Die Kontrolleinheit berücksichtigt
dabei vorzugsweise die Sensorsignale der als Blendlichtstärkesensoren
vorgesehenen Beleuchtungsstärkesensoren
relativ zueinander in Abhängigkeit
von der Blendlichtstärke
und/oder von der Umgebungslichtstärke gewichtet. Dabei kann insbesondere
im Rahmen der Signalverarbeitung der Blauanteil verstärkt berücksichtigt
oder mit höherer
Wichtung ausgewertet werden, wenn vergleichsweise starke Blendung
festgestellt wurde.
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Darüber hinaus
kann in einer alternativen oder zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung
durch eine geeignete, situationsabhängig variierende Wichtung der
von den beiden Blendlichtstärkesensoren
mit jeweils unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit erfassten
Messwerte bei der Auswertung eine Anpassung an individuelle Erkenntnisse
oder Randbedingungen hinsichtlich der aktuellen Fahrsituation, der
Umgebung oder auch des Fahrers selber vorgenommen werden. Vorzugsweise
unter Rückgriff
auf fest vorgegebene und/oder in einem Kennfeld hinterlegte und/oder
von einem Benutzer vorgegebene Verhältnisse bezüglich der Wichtung der beiden
Sensoren können
dabei individuelle Eigenschaften des Fahrers erfasst und mit berücksichtigt
werden. Bei der Nutzung von Kennfeldern können als Eingangsgrößen insbesondere
die eingestellten Sollwerte für
den Reflexionsgrad verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können dynamische Kennfelder
verwendet werden, bei denen beispielsweise die Vorgeschichte der
Beleuchtungsverhältnisse
berücksichtigt
werden.
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Bei
einem Verfahren zum Betreiben dieses Rückspiegelsystems wird vorteilhafterweise
der Sollwert für
den Reflexionsgrad des Reflexionsteils unter Berücksichtigung der im Hinblick
auf die genannten Kriterien geeignet relativ zueinander gewichteten
Messwerte der als Blendlichtstärkesensoren
vorgesehenen Beleuchtungsstärkesensoren
ermittelt.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch die höhere
Gewichtung des Blauanteils in der Blendlichtstärke die vom Blauanteil ausgehende
höhere
Blendgefahr bei der Ansteuerung des Rückspiegels geeignet berücksichtigt
wird. Durch die Ausgestaltung des Rückspiegelsystems mit zumindest
zwei Blendlichtstärkesensoren
mit jeweils unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit ist zudem in
besonders günstigem
Maße eine
Anpassung der Auswertung der Blendlichtstärke an variierende, von der Umgebung
abhängige
Parameter, die insgesamt vorliegende Beleuchtungsstärke oder
individuelle Eigenschaften des Fahrers möglich, was insbesondere durch
eine geeignete Wichtung der jeweils erfassten Lichtstärken zueinander
bei der Auswertung auf besonders einfache Weise erfolgen kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch
ein Rückspiegelsystem
für ein
Kraftfahrzeug, und
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2 bis 4 jeweils
ein Diagramm mit einer Anzahl von spektralen Empfindlichkeitskurven.
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Das
Rückspiegelsystem 1 gemäß 1 ist
zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, von dem in 1 lediglich
die Windschutzscheibe 2 dargestellt ist. An der Windschutzscheibe 2 ist
in herkömmlicher Weise
als Innenspiegel ein Rückspiegel 4 angebracht.
Der Rückspiegel
ist dabei in nicht näher
dargestellter Weise als Rückspiegel
mit veränderbarem
Reflexionsgrad ausgebildet. Dazu ist der Rückspiegel 4 im Ausführungsbeispiel
als elektrochromer Spiegel ausgestaltet, wobei aber auch eine andere
geeignete Ausgestaltung, beispielsweise als LCD-Spiegel, denkbar
ist. Der Rückspiegel 4 umfasst
dabei in nicht näher
dargestellter Weise ein Reflexionsteil, das hinsichtlich seines
Reflexionsgrades veränderlich
ist.
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Zur
Einstellung eines gewünschten
Reflexionsgrades umfasst das Rückspiegelsystem 1 in
einem Steuerungssystem 6 eine dem Reflexionsteil zugeordnete
Steuereinheit 8, die, wie durch den Pfeil 10 dargestellt,
an den Rückspiegel 4 ein
Ansteuersignal, wie beispielsweise eine Steuerspannung, ausgibt.
In Abhängigkeit
von diesem Steuersignal ändert
das Reflexionsteil des Rückspiegels 4 in üblicher
Weise seinen Reflexionsgrad.
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Die
Steuereinheit 8 gibt dabei das Steuersignal in Abhängigkeit
von einer Mehrzahl denkbarer Parameter vor. Insbesondere wird dabei
ein von einer zugeordneten Kontrolleinheit 12 bereit gestellter
Sollwert S berücksichtigt,
wie dies durch den Pfeil 14 angedeutet ist. Die Steuereinheit 8 ist
dabei dafür
ausgelegt, auf der Grundlage des übermittelten Sollwerts S ein
geeignetes Steuersignal, insbesondere eine geeignete Ansteuerspannung,
derart an den Rückspiegel 4 auszugeben,
dass sich dessen Reflexionsgrad bestmöglich dem Sollwert S annähert: Dabei
können
auch gemessene Istwerte und sonstige zugeführte Parameter berücksicht werden,
wobei insbesondere unter Berücksichtigung
des Sollwerts S eine Regelung nachgeschaltet sein kann.
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Zur
Einstellung eines möglichst
situations- und bedarfsgerecht gewählten Reflexionsgrades am Rückspiegel 4 umfasst
das Rückspiegelsystem 1 zudem
einen ersten Beleuchtungsstärkesensor 16,
der am Rückspiegel 4 in
Vorwärtsrichtung
gesehen angeordnet ist. Der Beleuchtungsstärkesensor 16 ermittelt
dabei einen Messwert al für die Umgebungslichtstärke oder
Hintergrundlichtstärke,
wie dies durch den Pfeil 18 angedeutet ist. Weiterhin ist
ein zweiter Beleuchtungsstärke sensor 20 vorgesehen,
der in Rückwärtsrichtung
des Kraftfahrzeugs hin ausgerichtet ist und einen Messwert bl für
die Blendlichtstärke
aufgrund des von nachfolgenden Fahrzeugen abgestrahlten Fahrlichts
und sonstiger rückwärtiger Lichtquellen
ermittelt. Dies ist durch den Pfeil 22 dargestellt. Durch
die Blendung von nachfolgenden Fahrzeugen gelangt somit nach Reflexion
am Rückspiegel 4 die
Blendungslichtstärke
bl·R
zum Auge des Fahrers, wobei R der Reflexionsgrad des Rückspiegels 4 ist.
Dies ist durch den Pfeil 24 dargestellt. Die von den Beleuchtungsstärkesensoren 16, 20 ermittelten
Messwerte al, bl werden,
wie durch die Pfeile 26, 28 dargestellt, an die
Kontrolleinheit 12 übermittelt
und dort zur Ermittlung des Sollwerts S für den Reflexionsgrad des Rückspiegels 4 zugrunde
gelegt. Die Ermittlung des Sollwerts S erfolgt dabei zyklisch mit
einer Zykluszeit Δt
von beispielsweise 0,2 s.
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Das
Rückspiegelsystem 1 ist
für eine
besonders bedarfsgerechte Ermittlung des Sollwerts S unter spezifischer
und weitgehender Berücksichtigung
der Besonderheiten der Augenphysiologie ausgefegt. Dabei ist insbesondere
dem Konzept Rechnung getragen, dass im Hinblick auf die Augenphysiologie
bei der Berücksichtigung
der Blendlichtstärke
insbesondere der Blauanteil des Blendlichts in verstärktem Maße berücksichtigt
werden sollte. Um dies zu ermöglichen,
ist der als Blendlichtstärkesensor
vorgesehene Beleuchtungsstärkesensor 20 hinsichtlich
seiner spektralen Empfindlichkeit derart ausgestaltet, dass seine
Empfindlichkeitskurve im Vergleich zur skotopischen Augenempfindlichkeitskurve
zu kleineren Wellenlängen
hin verschoben ist. In der Empfindlichkeitskurve des als Blendlichtstärkesensor
vorgesehenen Beleuchtungsstärkesensors 20 liegen
somit der Schwerpunkt, der Mittelwert und/oder das Maximum bei jeweils
einem kleineren Wellenlängenwert
als der entsprechende Wert der skotopischen Augenempfindlichkeitskurve.
Bei der Ermittlung des Sollwerts S werden unter Rückgriff
auf den Messwert bl für die Blendlichtstärke somit
Blendlichtstärken
mit kleinerer Wellenlänge,
also im blauen Bereich, vergleichsweise stärker berücksichtigt.
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Um
darüber
hinaus der Art einer besonders variablen und anpassbaren Charakteristik
eine Anpassung des Prozesses der Sollwertbildung an variierende äußere Bedingungen
oder auch individualisiert an den Fahrer vornehmen zu können, ist
zudem ein weiterer, als Blendlichtstärkesensor ausgestalteter Beleuchtungsstärkesensor 30 vorgesehen,
der ebenfalls einen Meßwert
bl' für die Blendlichtstärke ermittelt.
Auch der vom Beleuchtungsstärkesensor 30 ermittelte
Messwert bl' wird, wie durch den Pfeil 32 dargestellt,
an die Kontrolleinheit 12 übermittelt und kann dort ebenfalls
bei der Ermittlung des Sollwerts S für den Reflexionsgrad des Rückspiegels 4 zugrunde
gelegt werden. Um dabei die Auswirkungen unterschiedlicher Umgebungszustände oder individueller
Eigenschaften auf die spektrale Augenempfindlichkeit geeignet berücksichtigen
zu können,
ist der Beleuchtungsstärkesensor 30 für eine andere
spektrale Empfindlichkeitskurve ausgelegt als der Beleuchtungsstärkesensor 20.
Der Beleuchtungsstärkesensor 30 könnte dabei
in der Art bekannter Beleuchtungsstärkesensoren z. B. an die spektrale
Empfindlichkeitskurve des Auges bei skotopischem Sehen angepasst
sein; im Ausführungsbeispiel
ist der Beleuchtungsstärkesensor 30 hinsichtlich
seiner spektralen Empfindlichkeit aber derart ausgestaltet, dass
seine Empfindlichkeitskurve im Vergleich zur skotopischen Augenempfindlichkeitskurve
zu größeren Wellenlängen hin
verschoben ist.
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Durch
die Beleuchtungsstärkesensoren 20, 30 werden
somit zwei Messwerte bl, bl' für die Blendlichtstärke ermittelt
und an die Kontrolleinheit 12 übergeben, wobei in beiden Messwerten
bl, bl' unterschiedliche spektrale
Beiträge
in der Blendlichtstärke
verschieden berücksichtigt
werden. Während
beim Messwert bl der Blauanteil der Blendlichtstärke vergleichsweise
stark berücksichtigt
ist, ist dieser Blauanteil beim Messwert bl' eher unterrepresentiert
oder schwach berücksichtigt.
In der Kontrolleinheit 12 erfolgt eine gewichtete Auswertung
der Messwerte bl, bl' bei der Bestimmung
des Sollwerts S derart, dass situations- und umgebungsabhängig unterschiedliche
relative Wichtungen beider Messwerte bl,
bl' berücksichtigt
werden.
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Bei
einer derartigen, situationsabhängig
vorgenommenen Wichtung der Messwerte bl,
bl' kann
insbesondere der Erkenntnis Rechnung getragen werden, dass im Zustand
der Blendung das menschliche Auge vergleichsweise empfindlicher auf
den Blauanteil des Spektrums reagiert. Wenn also im Zusammenhang
mit der Sollwertbestimmung in der Kontrolleinheit 12 auf
den Zustand der Blendung des Auges erkannt wird, so erfolgt bei
der Auswertung der Blendlichtstärke
durch entsprechende höhere
Gewichtung des Messwerts bl im Vergleich
zum Messwert bl' eine verstärkte Berücksichtigung des Blauanteils
im Blendlichtspektrum.
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Darüber hinaus
kann die Wichtung bei der Berücksichtigung
der Messwerte bl, bl' zusätzlich auch
noch abhängig
von einer Vielzahl von weiteren Parametern erfolgen, wobei entsprechende
Wichtungsfaktoren beispielsweise in der Art von Kennfeldern geeignet
in der Kontrolleinheit 12 oder einer diesen zugeordneten
Speichereinheit hinterlegt sein können. Alternativ oder zusätzlich kann
dabei auch bei Bedarf vorgesehen sein, eine manuelle Beeinflussung
oder Justierung der Wichtungsfaktoren vorzunehmen, beispielsweise
um individuellen Eigenschaften des Fahrers Rechnung tragen zu können. Im
Ergebnis wird durch die Bestückung
des Rückspiegelsytems 1 mit
zumindest zwei als Blendlichtstärkesensoren
ausgestalteten Beleuchtungsstärkesensoren 20, 30,
die jeweils eine unterschiedliche spektrale Empfindlichkeitskurve
aufweisen, ein zusätzlicher
Freiheitsgrad für
die Auswertung der ermittelten Blendlichtstärken geschaffen, der bei der
Berechnung des Sollwerts S für
den Reflexionsgrad R des Rückspiegels 4 die
Berücksichtigung
einer Vielzahl von Parametern und eine besonders weitgehende Umsetzung
augenphysiologischer Erkenntnisse gestattet.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind zwei seperate als Blendlichtstärkesensoren ausgestaltete Beleuchtungsstärkesensoren 20, 30 vorgesehen.
Selbstverständlich
können
diese aber auch in ein gemeinsames Gehäuse integriert ausgeführt sein.
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Die
Grundlagen für
das Auslegungskonzept der Beleuchtungsstärkesensoren können anhand
der spektralen Darstellungen in den
2,
3 und
der folgenden Tabelle noch weiter erläutert werden:
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Darin
sind für
Beispiele verschiedener Lichtquellen für verschiedene Wahrnehmungszustände des
Auges relative Helligkeiten angegeben. Die Normierung wurde dabei
einerseits derart vorgenommen, dass sämtliche Lichtquellen bei photopischer
Augenempfindlichkeit (= Tag sehen) gleich hell sein sollen. Andererseits wurde
für den
Vergleich der Lichtquellen HID und LED mit Halogen die Helligkeit
für Halogen
bei den Empfindlichkeiten „skotopisch" und „blau" (entspricht der
Wahrnehmung mit der Empfindlichkeitskurve der blauen Zäpfchen)
erneut auf 1 normiert, unabhängig
davon, dass sich die Helligkeiten von der Helligkeit bei photopischer Betrachtung
unterscheiden. Somit ist ein qualitativer Vergleich von HID und
LED mit Halogen besonders einfach möglich. Aus dieser Tabelle wird
deutlich, dass ein „skotopischer", also an die skotopische
Augenempfindlichkeitskurve angepasster, Blendlichtsensor zwar im
Vergleich zu einem „photopischen" Blendlichtsensor zwar
bei HID-Licht oder LED-Licht einer etwas erhöhten Blendung Rechnung tragen
würde.
Die von diesen Lichquellen ausgehende Blendung ist aber subjektiv
stärker
erhöht
als um die ermittelten lediglich 24% bzw. 20%. Mit einem Sensor,
der der „blauen" Empfindlichkeitskurve
entspricht, wurde diese erhöhte
Blendung daher geeigneter berücksichtigt.
Das Auslegungskriterium, dass bei der Blendlichterfassung Blauanteile
in besonders hohem Maße
berücksichtigt
werden sollen, ist zudem in den Diagrammen in den 2 und 3 näher verdeutlicht.
Diese zeigen qualitativ und der Art einer normierten Darstellung
jeweils in Abhängigkeit
von der Wellenlänge λ eine Kurve 40,
die die spektrale Empfindlichkeit des Auges bei photopischem Sehen
wiedergibt, und eine Kurve 42, die die spektrale Empfindlichkeit
des Auges bei skotopischem Sehen wiedergibt. Die auslegungsgemäß vorgesehene
stärkere
Berücksichtigung
von Blauanteilen bei der Blendlichterfassung kann dabei, wie in 2 dargestellt,
bei Erfassung mit nur einem Blendlichtsensor erreicht werden, indem
dessen spektrale Empfindlichkeitskurve im Vergleich zur skotopischen
Augenemp findlichkeitskurve 42 zu kleineren Wellenlängen hin
verschoben ist. Dies ist durch eine für den Sensor charakteristische
Empfindlichkeitskurve 44 beispielhaft verdeutlicht. Wie
der Empfindlichkeitskurve 44 dabei entnehmbar ist, können dabei
auch längerwellige
Anteile berücksichtigt
werden, wenn auch in reduziertem Umfang.
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Alternativ
kann das genannte Auslegungskriterium auch erreicht werden durch
eine Verwendung von zwei (oder mehr) Sensoren, wie dies im Diagramm
nach 3 gezeigt ist. Dabei kann ein erster als „Blausensor" ausgelegter Sensor
mit einer spektralen Empfindlichkeit gemäß der Empfindlichkeitskurve 46 vorgesehen sein,
der durch einen weiteren Sensor mit einer spektralen Empfindlichkeit
gemäß der Empfindlichkeitskurve 48 ergänzt ist,
der den mittel- bis langwelligen Bereich abdeckt. Selbstverständlich sind
auch viele weitere Mischvarianten denkbar, wie beispielsweise eine
Kombination zweier Sensoren, deren Empfindlichkeitskurven jeweils
unterschiedlich weit zu kleineren Wellenlängen gegenüber der skotopischen Augenempfindlichkeitskurve
gemäß Kurve 42 verschoben
sind.
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Im
Diagramm nach 4 ist hingegen ein Beispiel
gezeigt, bei dem der „blaubetonte" Sensor gebildet ist
durch ein System von mehreren Sensorelementen mit jeweils verschiedener
spektraler Empfindlichkeitskurve 50, 52. Die spektralen
Empfindlichkeitskurven 50, 52 sind dabei im gezeigten
Beispiel im langwelligen Bereich deckungsgleich, unterscheiden sich
aber im kurzwelligen Bereich. Dies ist im Diagramm durch die schraffierte
Fläche 54 betont.
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Obwohl
jedes dieser Sensorelemente eine individuelle Empfindlichkeitskurve 50 bzw. 52 jeweils
mit Schwerpunkt im roten Bereich und mit einem Maximum am „photopischen" Punkt aufweist,
kann durch geeignete funktionale Verknüpfung der Empfindlichkeitskurven 50, 52 miteinander,
im Ausführungsbeispiel
durch Differenzbildung, eine „effektive" oder resultierende
Empfindlichkeitskurve mit den gewünschten in den blauen Wellenlängenbereich
verschobenen spektralen Eigenschaften erzeugt werden. Diese resultierende
Empfindlichkeitskurve entspricht dabei jeweils der Ausdehnung der
Fläche 54 in
y-Richtung und weist somit eine maximale Empfindlichkeitskurve bei
einer Wellenlänge
von etwa 450 nm auf. Insbesondere bei einem Sensor mit linearem Übertragungsverhalten,
bei dem die Empfindlichkeit proportional zu einem Ausgangssignal
wie beispielsweise einer Ausgangsspannung ist, ist auf diese Weise
besonders einfach ein Sensorsystem mit den gewünschten spektralen Eigenschaften
herstellbar.
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- 1
- Rückspiegelsystem
- 2
- Windschutzscheibe
- 4
- Rückspiegel
- 6
- Steuerungssystem
- 8
- Steuereinheit
- 10
- Pfeil
- 12
- Kontrolleinheit
- 14
- Pfeil
- 16
- Beleuchtungsstärkesensor
- 18
- Pfeil
- 20
- Beleuchtungsstärkesensor
- 22,
24
- Pfeil
- 26,
28
- Pfeil
- 30
- Beleuchtungsstärkesensor
- 32
- Pfeil
- 40,
42
- Kurve
- 44,
46, 48
- Empfindlichkeitskurve
- 50,
52
- spektrale
Empfindlichkeitskurve
- 54
- Fläche
- al, bl, bl'
- Messwert
- Δt
- Zykluszeit
- R
- Reflexionsgrad
- S
- Sollwert