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Die Erfindung betrifft eine Sonnenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem schaltbaren Sichtschutzelement. Das schaltbare Sichtschutzelement kann zum Beispiel als Shutter-Folie ausgestaltet sein.
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Klassische Sonnenblenden sind mechanisch klappbare Sonnenblenden, die vom Insassen manuell umgeklappt werden können. Head-up-Displays sowie Bildschirme, die in eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs integriert sind, können jedoch zum Nachteil haben, dass ein Insasse des Kraftfahrzeugs beim Schauen auf eine Anzeigefläche von einfallendem Sonnenlicht geblendet wird. Wenn der Insasse dann eine Sonnenblende vor die Windschutzscheibe klappt, ist ein kleiner Bereich der Windschutzscheibe und unter Umständen der Anzeige nicht mehr sichtbar.
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Die
WO 2016/044820 A1 beschreibt ein erweitertes Kraftfahrzeug-Sonnenvisier mit einem multifunktionalen, berührungssensitiven Bildschirm, der dazu konfiguriert ist, einen Videoinhalt von einem oder mehreren Kameras anzuzeigen.
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Die
DE 10 2013 001 334 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Fensterscheibe eines Kraftwagens, welche zumindest einen Verstellbereich aufweist, dessen Lichtdurchlässigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung einstellbar ist, wobei die Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit von wenigstens einer durch einen Insassen des Kraftwagens bewirkten und mittels einer Erfassungseinrichtung erfassten Bedienung der Fensterscheibe eingestellt wird.
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Aus der
DE 10 2010 021 563 A1 ist eine Fensterscheibenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Heck-, Front-, Seiten- oder Panoramascheibe bekannt, die zumindest einen Flächenabschnitt aufweist, der hinsichtlich seiner Größe und hinsichtlich seines Transmissionsgrades elektrisch regelbar ist.
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Klassische Sonnenblenden sind sehr unflexibel und können persönliche oder situationsspezifische Bedingungen nur sehr eingeschränkt berücksichtigen. Der Insasse kann die klassische Sonnenblende entweder nach vorne oder zur Seite umklappen. Fährt der Insasse in einem pilotiert betriebenen Kraftfahrzeug und befindet er sich während der Fahrt in einer Relaxposition, zum Beispiel in einer Liegeposition, kann er die klassische Sonnenblende nicht erreichen. Auch bei der Gestenbedienung zum Schattieren einer Fensterscheibe kann der Insasse aus zum Beispiel einer Liegeposition möglicherweise nicht an die Stelle heranreichen, an der er die Geste durchführen muss, damit zum Beispiel eine Kamera oder ein anderer Sensor die Geste erfasst. Je nach Sonnenstand könnte außerdem je nach Lichteinfall und Fahrtrichtung ein Insasse trotz umgeklappter Sonnenblende geblendet werden.
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Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist das Verbessern eines Sonnenschutzes im Kraftfahrzeug.
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Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, eine Sonnenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die mittels einer Verstelleinrichtung zwischen einer Ruheposition und einer Gebrauchsposition verstellt, bewegt oder verfahren werden kann, und die ein schaltbares Sichtschutzelement mit mindestens zwei Teilbereichen aufweist, wobei ein Transparenzgrad jedes Teilbereichs unabhängig von dem anderen Teilbereich eingestellt werden kann. Mit anderen Worten kann jeder der Teilbereiche zum Beispiel transparent oder opak geschaltet werden, und/oder es kann für jeden der Teilbereiche ein Transparenzgrad eingestellt werden. Das Sichtschutzelement kann also nicht nur in der Ruheposition verstaut werden, wenn das Sichtschutzelement nicht gebraucht wird, und bei Bedarf in die Gebrauchsposition verfahren werden, sondern ein Transparenzgrad jeder der Schaltbereiche kann zusätzlich eingestellt werden.
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Durch die bedarfsgerechte Verstellung des Sichtschutzelements ist das Sichtschutzelement bauraumsparend verstaut, wenn die Sonne zum Beispiel nicht scheint, während das Sichtschutzelement in der Visierfunktion ausgefahren ist und den Insassen vor einfallendem Licht schützt. Zusätzlich kann situationsspezifisch eingestellt werden, ob zum Beispiel wenig Licht oder kein Licht durchscheint oder ob nur ein Teil der Fläche des Sichtschutzelements das Sonnenlicht (oder anderes Umgebungslicht) abschattet. Die erfindungsgemäße Sonnenschutzvorrichtung ist dadurch sehr flexibel, wodurch auch die Gestaltung des Kraftfahrzeugs sehr flexibel ist.
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Bei der Erfindung kann auch zum Beispiel ein einziges Sichtschutzelement mehrere Sonnenblenden ersetzen. Die Sonnenblenden müssen also nicht überall im Kraftfahrzeug verbaut sein, sondern können bei Bedarf in Position gebracht werden. Zusätzlich ist eine Größe derjenigen Fläche, die zum Beispiel Sonnenlicht abschattet, einstellbar, im Bedarfsfall also zum Beispiel erweiterbar. Bei einer starken Sonnenlichteinstrahlung kann also entweder zum Beispiel ein oberer Bereich der Windschutzscheibe über die gesamte Breite abgeschattet werden oder nur dort, wo zum Beispiel der Fahrer sitzt, während auf den Beifahrersitz noch Licht fällt. Sitzt dann später zum Beispiel zusätzlich ein Beifahrer im Kraftfahrzeug auf dem Beifahrersitz, kann auch der Beifahrersitz abgeschattet werden.
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Die erfindungsgemäße Sonnenschutzvorrichtung, die auch als Lichtschutzvorrichtung bezeichnet werden kann, für ein Kraftfahrzeug weist ein schaltbares Sichtschutzelement mit mindestens zwei Teilbereichen auf, wobei unter einem schaltbaren Sichtschutzelement ein Bauteil, eine Gerätekomponente oder eine Bauteilgruppe verstanden wird, dessen/deren mindestens zwei Teilbereiche in unterschiedliche Transparenzgrade geschaltet werden können. Das schaltbare Sichtschutzelement kann zum Beispiel als schaltbare Shutter-Folie ausgestaltet sein.
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Die Sonnenschutzvorrichtung weist eine Verstelleinrichtung zum Bewegen des Sichtschutzelements zwischen einer Ruheposition und mindestens einer Gebrauchsposition auf. Unter einer Verstelleinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Geräte- und Bauteilgruppe verstanden, das/die zum Beispiel einen Motor umfassen und das Sichtschutzelement zum Beispiel aufrollen oder entlang einer Schiene verfahren kann.
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Die Sonnenschutzvorrichtung weist eine Steuereinheit auf, also ein Gerät oder eine Gerätekomponente, die dazu eingerichtet ist, Signale zu empfangen und auszuwerten sowie um Steuersignale zu erzeugen. Die Steuereinheit kann vorzugsweise als Steuerchip oder Steuergerät ausgestaltet sein. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, ein Steuersignal zu erzeugen, das einen Wechsel zwischen der Ruheposition und der mindestens einen Gebrauchsposition und ein Einstellen des Transparenzgrads jedes der mindestens zwei Teilbereiche des schaltbaren Sichtschutzelements beschreibt, vorzugsweise ein Einstellen des Transparenzgrads jedes der mindestens zwei Teilbereiche des schaltbaren Sichtschutzelements unabhängig voneinander.
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Es ergeben sich die oben genannten Vorteile. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass zum Beispiel eine in einem Dachhimmel angeordnete Sonnenschutzvorrichtung in der Gebrauchsposition in Bezug zu einem Insassen in einem besseren Sichtwinkel steht als eine Windschutzscheibe, die in der Regel in einem sehr flachen Winkel angeordnet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Sonnenschutzvorrichtung zusätzlich zum Anzeigen eines Anzeigeinhalts verwendet wird. Das Sichtschutzelement der erfindungsgemäßen Sonnenschutzvorrichtung kann aus der Ruheposition in unterschiedliche Gebrauchspositionen verstellt werden, weswegen mit einem schaltbaren Sichtschutzelement unterschiedliche Lichteinfallbereiche abgedeckt werden können, also zum Beispiel für auf unterschiedlichen Kraftfahrzeugsitzen befindliche Insassen oder für den gleichen Insassen für unterschiedliche Sitz- und Liegepositionen verwendet werden. Auch hierdurch wird erheblich Bauraum gespart, und die Sonnenschutzvorrichtung kann in sehr viel mehr Freiheitsgraden die Sonnenschutzfunktion erfüllen.
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Dementsprechend kann die Verstelleinrichtung optional dazu ausgelegt sein, das Sichtschutzelement zwischen der Ruheposition und einer von mindestens zwei unterschiedlichen Gebrauchspositionen zu bewegen, zu wechseln oder zu verstellen, und/oder zwischen den mindestens zwei Gebrauchspositionen. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
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Insbesondere kann die Sonnenschutzvorrichtung ein Sichtschutzelement aufweisen, das seinerseits ein Bildschirmelement aufweist. Unter einem Bildschirmelement wird ein Bauteil oder eine Bauteilgruppe verstanden, das/die zum Anzeigen eines Anzeigeinhalts ausgelegt ist und zum Beispiel ein Bildschirm sein kann, vorzugsweise ein Bildschirm aus einem flexiblen Material. Eine solche Sonnenschutzvorrichtung erfüllt eine Doppelfunktion, und zwar eine Visierfunktion, also eine Abschattungsfunktion, und eine Anzeigefunktion. Ein Benutzer der Sonnenschutzvorrichtung wird also beim Schauen auf die als Anzeigefläche ausgestaltete Oberfläche des Sichtschutzelements nicht geblendet. Im Gegensatz zu einer Projektion auf eine Windschutzscheibe durch ein Head-up-Display können Informationen dargestellt werden, ohne dass der Insasse geblendet wird. Wie bereits oben angesprochen, steht das Sichtschutzelement in einem besseren Winkel zu dem Gesicht des Insassen als die Windschutzscheibe, so dass der Anzeigeinhalt nicht verzerrt erscheint oder auch nicht aufwendig verzerrt ausgegeben werden muss, damit der Anzeigeinhalt für den Benutzer unverzerrt erscheint.
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In einer Weiterbildung kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, ein Anzeigesignal zu erzeugen, das ein Ausgeben eines Bildes einer hinteren Umgebung des Kraftfahrzeugs durch das Bildschirmelement beschreiben kann. So kann die Sonnenschutzvorrichtung auch gleichzeitig als Rückspiegel verwendet werden. Die Rückspiegelfunktion kann zum Beispiel dadurch verwirklicht werden, dass die Steuereinheit zum Beispiel ein Kamerasignal aus einer Innen- und/oder Außenkamera des Kraftfahrzeugs empfängt, wobei das empfangene Kamerasignal ein Kamerabild der hinteren Umgebung beschreiben kann. Alternativ kann das Kamerabild ein durch die Steuereinheit generiertes Bild der Außenumgebung sein, das die Außenumgebung wiedergeben kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sonnenschutzvorrichtung kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, eine Sitzposition und/oder eine Liegeposition eines Insassen des Kraftfahrzeugs festzustellen und in Abhängigkeit von der festgestellten Sitzposition und/oder Liegeposition die mindestens eine Gebrauchsposition vorzugeben. Hierzu kann optional zusätzlich ein Festlegen der Gebrauchsposition in Abhängigkeit von der festgestellten Sitzposition und/oder Liegeposition erfolgen, wobei dann die festgestellte Gebrauchsposition vorgegeben werden kann. Kann das Sichtschutzelement nur zwischen einer Ruheposition und einer Gebrauchsposition verstellt werden, kann das Sichtschutzelement mit anderen Worten nur dann in die Gebrauchsposition verstellt werden, wenn der Benutzer zum Beispiel eine aufrechte Sitzposition einnimmt.
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Kann das Sichtschutzelement in zum Beispiel zwei verschiedene Gebrauchspositionen verfahren werden, die sich zum Beispiel dadurch unterscheiden können, dass das Sichtschutzelement zwischen dem Insassen und der Windschutzscheibe entweder zum Beispiel nur in einem oberen Drittel in einer Windschutzscheibe verfahren wird oder, in der weiteren Gebrauchsposition, bis zum Beispiel in ein unteres Drittel der Windschutzscheibe; oder kann zum Beispiel das Sichtschutzelement in einer ersten Gebrauchsposition zwischen einem Kopf des Insassen und der Windschutzscheibe angeordnet sein und in einer zweiten Gebrauchsposition zwischen Kraftfahrzeugsitz und zum Beispiel einem Sonnendach an einem Dachhimmel des Kraftfahrzeugs, kann das Abschatten gegen Lichteinfall in besonders vielen Freiheitsgraden erfolgen. Statt dem Verbau von zwei Sichtschutzelementen für jede der beispielhaften Sitzpositionen kann gemäß dieser Ausführungsfunktion ein und dasselbe Sichtschutzelement bedarfsgerecht an die Sitzposition und/oder Liegeposition angepasst werden. Dadurch wird nicht nur Bauraum gespart, sondern insgesamt wird die benötigte Anzahl von Sichtschutzelementen reduziert.
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Die Sonnenschutzvorrichtung ist noch situations- und bedarfsspezifischer, falls die Steuereinheit, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Sonnenschutzvorrichtung, dazu eingerichtet ist zu überprüfen, ob ein vorgegebenes Lichtbeaufschlagungskriterium erfüllt ist. Das vorgegebene Lichtbeaufschlagungskriterium kann dabei ein Vorliegen einer Mindestwahrscheinlichkeit beschreiben, dass der Insasse, vorzugsweise ein Gesicht des Insassen, mit einfallendem Licht beaufschlagt wird. Die Steuereinrichtung kann dann dazu eingerichtet sein, das Steuersignal in Abhängigkeit von dem Erfüllen des vorgegebenen Lichtbeaufschlagungskriteriums zu erzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sonnenschutzvorrichtung, insbesondere als Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform, kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen Lichteinfallbereich festzustellen, insbesondere einen Lichteinfallbereich auf den Insassen, vorzugsweise auf das Gesicht des Insassen; und/oder eine Lichtintensität im Lichteinfallbereich festzustellen; und/oder eine Augenposition des Insassen festzustellen; wobei das Erzeugen des Steuersignals in Abhängigkeit von dem festgestellten Lichteinfallbereich und/oder der festgestellten Lichtintensität und/oder der festgestellten Augenposition erfolgen kann. Vorzugsweise kann dabei das vorgegebene Lichtbeaufschlagungskriterium eine Mindestwahrscheinlichkeit beschreiben, dass der Insasse, vorzugsweise das Gesicht, in dem Lichteinfallbereich liegt; und/oder ein vorgegebener Schwellenwert einer Lichtintensität überschritten wird; und/oder dass die festgestellte Augenposition in dem Lichteinfallbereich liegt.
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Die Abschattungsfunktion sowie die optionale Anzeigefunktion können somit noch präziser erfüllt werden. Unter dem Lichteinfallbereich wird dabei derjenige Bereich im Innenraum des Kraftfahrzeugs verstanden, der zwischen dem Anteil einer Fensterscheibe, der mit Außenlicht beaufschlagt wird und dem Insassen liegt.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer Sonnenschutzvorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Die Verstelleinrichtung ist um Bewegen des Sichtschutzelements zwischen a) der Ruheposition, in der das Sichtschutzelement außerhalb des Lichteinfallbereichs angeordnet ist, der zwischen dem Bereich der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs, in dem Licht einer kraftfahrzeugexternen Lichtquelle in den Innenraum einfällt und einem Insassen des Kraftfahrzeugs liegt, und b) der mindestens einen Gebrauchsposition, in der das schaltbare Sichtschutzelement innerhalb des Lichteinfallbereichs angeordnet ist, ausgestaltet.
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Es ergeben sich die bereits oben beschriebenen Vorteile.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs kann das Sichtschutzelement vorzugsweise an einem Dachhimmel oder an einer Kraftfahrzeugsäule angeordnet sein. Das Sichtschutzelement kann dann in der Ruheposition zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem Aufbewahrungselement des Dachhimmels angeordnet sein oder zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in der Kraftfahrzeugsäule gelagert sein. Unter einem Aufbewahrungselement, das auch als Stauraumelement bezeichnet werden kann, wird dabei eine Konstruktion zum Lagern oder Verstauen des Sichtschutzelements verstanden, zum Beispiel ein Fach oder ein Aufbewahrungsraum. Die Lagerung in der Kraftfahrzeugsäule in der Ruheposition ist besonders bauraumsparend, ebenso die Anordnung im Aufbewahrungselement des Dachhimmels.
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Die oben gestellte Aufgabe wird, unter Erreichen der bereits genannten Vorteile, gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Sonnenschutzvorrichtung nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren die folgenden, durch die Steuereinheit der Sonnenschutzvorrichtung durchgeführten Schritte aufweist. Es erfolgt zunächst ein Feststellen eines Lichteinfallbereichs und, in Abhängigkeit von dem festgestellten Lichteinfallbereich, ein Erzeugen eines Steuersignals, das einen Wechsel zwischen der Ruheposition und der mindestens einen Gebrauchsposition, also einen Wechsel von der Ruheposition in die Gebrauchsposition, von der Gebrauchsposition in die Ruheposition oder von einer ersten Gebrauchsposition in eine zweite Gebrauchsposition sowie ein Einstellen eines Transparenzgrads jedes der mindestens zwei Teilbereiche des schaltbaren Sichtschutzelements beschreibt. Durch die Steuereinheit erfolgt ebenfalls ein Übertragen des erzeugten Steuersignals an die Verstelleinrichtung der Sonnenschutzvorrichtung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch die Steuereinheit ein Feststellen einer Sitzposition und/oder einer Liegeposition eines Insassen des Kraftfahrzeugs erfolgen, wobei das erzeugte Steuersignal in Abhängigkeit von der festgestellten Sitzposition und/oder Liegeposition die mindestens eine Gebrauchsposition vorgeben kann. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Steuereinheit ein Überprüfen erfolgen, ob ein vorgegebenes Lichtbeaufschlagungskriterium erfüllt ist, das ein Vorliegen einer Mindestwahrscheinlichkeit beschreibt, dass der Insasse, insbesondere ein Gesicht des Insassen, mit einfallendem Licht beaufschlagt wird, wobei die Steuereinheit das Steuersignal in Abhängigkeit von dem Erfüllen des vorgegebenen Lichtbeaufschlagungskriteriums erzeugt, insbesondere nur bei Erfüllen des vorgegebenen Lichtbeaufschlagungskriteriums. Optional kann in diesem Verfahrensschritt ein Feststellen einer Lichtintensität im Lichteinfallbereich vorgeschaltet sein und/oder ein Feststellen einer Augenposition des Insassen. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, in der das Sichtschutzelement ein Bildschirmelement aufweist, kann durch die Steuereinheit ein Erzeugen eines Anzeigesignals erfolgen, das vorzugsweise ein Ausgeben eines Bildes einer hinteren Außenumgebung des Kraftfahrzeugs durch das Bildschirmelement beschreiben kann. Auch hier ergeben sich die entsprechenden, bereits oben beschriebenen Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die oben beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen, die durch die Steuereinheit durchgeführt werden können. Auch hier ergeben sich die oben genannten Vorteile. Vorzugsweise kann die Steuereinheit eine Prozessoreinrichtung aufweisen, also ein Bauteil zur elektronischen Datenverarbeitung. Die optionale Prozessoreinrichtung kann mindestens einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor aufweisen. Optional kann die Steuereinheit einen Datenspeicher aufweisen, auf dem ein Programmcode gespeichert sein kann, welcher, bei dessen Ausführen durch die Prozessoreinrichtung, die Steuereinheit dazu veranlasst, die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Steuereinheit und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sonnenschutzeinrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemä-ßen Steuereinheit und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und den erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
- 2 eine weitere schematische Darstellung zu dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und den erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
- 3 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des Sichtschutzelements und des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 4 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des Sichtschutzelements und des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 5 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des Sichtschutzelements und des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip der erfindungsgemäßen Sonnenschutzvorrichtung anhand eines ersten Ausführungsbeispiels.
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Hierzu zeigt die 1 ein Kraftfahrzeug 10, zum Beispiel einen Personenkraftwagen, mit einer Fensterscheibe 12, zum Beispiel einer Windschutzscheibe, und einem beispielhaften Benutzer 14, der zum Beispiel auf einem Fahrersitz 16 sitzen kann.
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In dem Beispiel der 1 kann an dem Dachhimmel ein Aufbewahrungselement 18 angeordnet sein, das zum Beispiel als Fach oder Hohlraum im Dachhimmel ausgestaltet sein kann. Alternativ kann das Aufbewahrungselement 18 zum Beispiel eine Kraftfahrzeugsäule sein, zum Beispiel eine A-Säule, oder zum Beispiel ein Fach in einer Hutze oder einer Hutablage des Kraftfahrzeugs 10.
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In der 1 ist eine Sonnenschutzvorrichtung 20 gezeigt, die zumindest teilweise in das Aufbewahrungselement 18 eingefahren ist. Vorzugsweise kann die Sonnenschutzvorrichtung 20 in der Ruheposition vollständig in das Aufbewahrungselement 18 eingefahren, vorzugsweise darin aufgerollt sein. Mit anderen Worten zeigt die 1 das Sichtschutzelement 26 der Sonnenschutzvorrichtung 20 in der Ruheposition.
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Die 1 zeigt außerdem einen Sichtfeld oder ein Gesichtsfeld 22, also denjenigen Bereich, den die Augen des Insassen 14 erfassen. Außerdem zeigt die 1 den Lichteinfallbereich 24, also denjenigen Bereich zwischen der Windschutzscheibe und dem Insassen 14, insbesondere einem Gesicht des Insassen 14, der mit direktem Licht der Außenumgebung des Kraftfahrzeugs 10, zum Beispiel Sonnenlicht, beaufschlagt wird. Im Beispiel der 1 überschneiden sich beide Bereiche, so dass der Benutzer im Beispiel der 1 geblendet wird.
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Das Sichtschutzelement 26 kann vorzugsweise eine schaltbare Folie sein, wie sie dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Die beispielhafte Folie kann zum Beispiel eine Shutter-Folie umfassen. Alternativ kann das Sichtschutzelement 26 zum Beispiel zumindest teilweise aus Glas bestehen, zum Beispiel eine Glasscheibe mit schaltbaren Teilbereichen 42 umfassen. Zum Zwecke der Lagerung im Aufbewahrungselement 18 hat sich jedoch eine Ausgestaltung als Folie als vorteilhaft erwiesen, da das Sichtschutzelement 26 dann zum Beispiel aufrollbar ist und weniger Bauraum beansprucht. Optional kann das Sichtschutzelement 26 auch mehrere solcher beispielhaften Glasplatten oder Glasfolien aufweisen.
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Die 1 zeigt schematisch eine Verstelleinrichtung 28, die zum Beispiel einen Motor und/oder einen mechanischen Verstellmechanismus aufweisen kann, zum Beispiel einen Bowdenzug und/oder eine Schiene. Die Verstelleinrichtung 28 kann zum Beispiel über einen Motor eine Rolle drehen und damit das Sichtschutzelement 26 abrollen, so dass das Sichtschutzelement 26 von der Ruheposition in die Gebrauchsposition übergeht oder aufrollen, so dass das Sichtschutzelement 26 von der Gebrauchsposition in die Ruheposition übergeht. Optional kann die Verstelleinrichtung 28 zum Beispiel einen Drehmechanismus aufweisen, der ein an zum Beispiel dem Dachhimmel angeordnetes Sichtschutzelement 26 zum Beispiel je nach Sitz- oder Liegeposition des Insassen 14 drehen und in die Gebrauchsposition bringen kann. Ist das Sichtschutzelement 26 zum Beispiel eine Glasplatte, kann die Glasplatte zum Beispiel so verschwenkt werden, dass diese zum Beispiel zwischen einem Panoramafenster im Dach und einem in einer Liegeposition liegenden Insassen 14 angeordnet sein kann. In der 1 ist eine beispielhafte Kommunikationsverbindung gezeigt, die zum Beispiel eine Datenkommunikationsverbindung 30 und/oder eine elektrische Verbindung sein kann. Über eine Datenkommunikationsverbindung 30 kann die Verstelleinrichtung 28 mit einer Steuereinheit 32 des Kraftfahrzeugs 10 verbunden sein, die zum Beispiel als Steuerchip oder Steuergerät ausgestaltet sein kann. Eine Datenkommunikationsverbindung 30 zwischen der Steuereinheit 32 und der Verstelleinrichtung 28 kann zum Beispiel eine drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung sein, zum Beispiel ein Datenbus des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel ein CAN-Bus; oder zum Beispiel eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 30, zum Beispiel eine WLAN-, Bluetooth- oder Mobilfunkverbindung.
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Die 1 zeigt ebenfalls eine optionale Prozessoreinrichtung 34 der Steuereinheit 32 sowie einen optionalen Datenspeicher 36.
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Optional kann das Kraftfahrzeug 10 eine Sensoreinrichtung 38 aufweisen, also ein Gerät, eine Gerätegruppe oder Gerätekomponente zum Erfassen eines Innenraums und/oder eines Außenraums des Kraftfahrzeugs 10. Die Sensoreinrichtung 38 kann insbesondere eine Kamera an einem Kraftfahrzeugheck (in der 1 nicht gezeigt) aufweisen, die eine hintere Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 filmen kann. Optional kann die Sensoreinrichtung 38 einen oder mehrere Helligkeits- und/oder Lichtsensoren aufweisen, die zum Beispiel im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 und/oder an einer Scheibenwurzel der beispielhaften Windschutzscheibe angeordnet sein können. Ein solcher Helligkeitssensor kann zum Beispiel Fotodioden aufweisen.
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Anhand einer erfassten Lichtintensität kann die Steuereinheit 32 optional eine Lichtintensität an verschiedenen Stellen im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 feststellen (optionaler Verfahrensschritt S1), falls die Sensoreinrichtung 38 zum Beispiel mehrere, im Kraftfahrzeug 10 verteilte Helligkeitssensoren aufweist. Anhand der festgestellten Lichtintensität kann die Steuereinheit 32 dann optional ableiten, ob der Insasse 14, insbesondere sein Gesicht, mit Sonnenlicht beaufschlagt wird (S2). Alternativ kann ein Lichteinfall von direktem Sonnenlicht auf ein Gesicht des Insassen 14 zum Beispiel auch durch einen Innenraumkamera (in der 1 nicht gezeigt) erfasst werden. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, falls die Steuereinheit 32 zusätzlich eine Sitzposition und/oder Liegeposition des Insassen 14 feststellt (S3), beispielsweise mittels einer entsprechenden Sensorik im Kraftfahrzeugsitz, die Bestandteil der Sensoreinrichtung 38 sein kann.
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Ist der Kraftfahrzeugsitz 16 zum Beispiel aufrecht gestellt und erfasst zum Beispiel eine Helligkeitssensorik auf der Hutze und/oder an einer Scheibenwurzel der Windschutzscheibe und/oder an einer Kopfstütze des Kraftfahrzeugs 10 einen hohen Helligkeitswert, kann der Lichteinfallbereich 24 auf einen Bereich zwischen der Fensterscheibe 12 und dem Insassen 14 festgestellt werden (S2). Ist zum Beispiel in dem Datenspeicher 36 ein Lichtbeaufschlagungskriterium abgelegt, das ein Verstellen des Sichtschutzelements 26 von der Ruheposition in die Gebrauchsposition erfordert, falls der Lichteinfallbereich 24 auf diesen Bereich mit einer aufgestellten Rückenlehne festgestellt wird (S2) und erfassen die beispielhaften Helligkeitssensoren für diesen Bereich eine sehr hohe Helligkeit, die einen Schwellenwert unterschreiten, kann die Steuereinheit 32 im Überprüfungsvorgang S4 feststellen, dass das vorgegebene Lichtbeaufschlagungskriterium erfüllt ist.
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Anhand der aufgestellten Rückenlehne kann zum Beispiel die in der 2 gezeigte Gebrauchsposition des Sichtschutzelements 26 vorgegeben werden (S5).
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Befindet sich der Insasse 14 alternativ zum Beispiel in einer Relaxposition, in der die Rückenlehne des Kraftfahrzeugs 10 sehr stark nach hinten geneigt oder sogar in einer Liegeposition angeordnet ist, wobei eine solche Position zum Beispiel über ein Erfassen eines Winkels der Rückenlehne zur Sitzfläche festgestellt werden kann (S3), oder wird zum Beispiel erfasst, dass der Kraftfahrzeugsitz 16 sich dreht oder zurückbewegt wird, kann die Gebrauchsposition entsprechend angepasst werden (S5). Diese Variante kann zum Beispiel der Fall sein, falls ein Beifahrer oder ein Mitfahrer auf dem Rücksitz einen derart verstellbaren Kraftfahrzeugsitz 16 hat oder falls das Kraftfahrzeug 10 ein vollautonom fahrendes Kraftfahrzeug 10 ist. In einer solchen gedrehten Sitzposition oder in einer Liegeposition könnte der Insasse 14 eine gängige, manuelle Sonnenblende zum Aufklappen nicht mehr erreichen. Durch das hier beschriebene Verfahren und durch die Sonnenschutzvorrichtung 20, wie zur 1 und zur 2 beschrieben, kann der Insasse 14 bei Verstellen des Sichtschutzelements 26 in die Gebrauchsposition (S6), zum Beispiel eine Gebrauchsposition zwischen einem Panoramafenster im Dach und einem liegenden Insassen 14, davor geschützt werden, geblendet zu werden.
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Zum Verstellen des Sichtschutzelements 26 zwischen der Ruheposition und der Gebrauchsposition (S6), oder zwischen zwei verschiedenen Gebrauchspositionen, falls zum Beispiel das Aufbewahrungselement 18 der 1 und der 2 auch eine Öffnung nach hinten aufweist, erzeugt die Steuereinheit 32 im Verfahrensschritt (S7) ein Steuersignal, das den Wechsel zum Beispiel zwischen Ruheposition und Gebrauchsposition beschreibt, und überträgt dieses an die Verstelleinrichtung 28 (S8).
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Idealerweise kann das Sichtschutzelement 26 zusätzlich ein Bildschirmelement 40 aufweisen, vorzugsweise ein biegsames und/oder transparentes Display, wie es dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Bildschirmelement 40 kann zum Beispiel als LED-Folie ausgestaltet sein, vorzugsweise als Mikro-LED-Folie. Im optionalen Verfahrensschritt S10 kann die Steuereinheit 32 ein Bild von der beispielhaften Heckkamera empfangen, ein Anzeigesignal erzeugen (S11), das das empfangene Kamerabild beschreibt, und das erzeugte Anzeigesignal an das Bildschirmelement übertragen (S12), so dass das Bildschirmelement 40 das Bild der hinteren Au-ßenumgebung ausgibt (S13). Im Beispiel der 2 kann somit das Sichtschutzelement 26 als Rückspiegel benutzt werden.
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Der Insasse 14 wird so beim Blick in den „Rückspiegel“ nicht von der Sonne geblendet. Befindet sich der Insasse 14 zum Beispiel in der Liegeposition und ist das Sichtschutzelement 26 mit dem Bildschirmelement 40 in der Gebrauchsposition, zum Beispiel zwischen dem Panoramadach und dem Insassen 14 angeordnet, kann alternativ zum Beispiel ein Video ausgegeben werden, zum Beispiel ein Film, oder es können zum Beispiel Fahrzeugdaten angezeigt werden (S13), oder zum Beispiel ein Bild aus einer Vogelperspektive, zum Beispiel aus einer 360°-Kamera, die zum Beispiel auf einem Dach des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein kann. Das Sichtschutzelement 26 mit dem Bildschirmelement 40 kann zum Beispiel bei einer aufrechten Sitzposition in der Gebrauchsposition an der beispielhaften Windschutzscheibe angeordnet sein, vorzugsweise in einer Mitte der Windschutzscheibe, so dass zum Beispiel Passagiere auf der Rückbank ebenfalls auf das Bildschirmelement 40 schauen können. Bedeckt das Sichtschutzelement 26 zum Beispiel in der Gebrauchsposition die gesamte Fläche der beispielhaften Windschutzscheibe, kann, sind zum Beispiel nur ein Fahrer und ein Beifahrer unterwegs, das Bildschirmelement 40 nur auf der Beifahrerseite ein Bild anzeigen.
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Die Sensoreinrichtung 38 kann optional anhand der beispielhaften Innenraumkamera eine Augenposition und/oder eine Blickrichtung des Insassen 14 feststellen (S14), indem die Steuereinheit 32 zum Beispiel von der beispielhaften Innenraumkamera ein entsprechendes Kamerabild empfängt (S10) und auswertet. Entsprechende Techniken zum Ermitteln einer Augenposition und/oder einer Blickrichtung sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Anhand der festgestellten Augenposition kann zum Beispiel eine Feinjustierung der Ausrichtung des Sichtschutzelements 26 erfolgen und/oder das Einstellen eines Transparenzgrads eines, mehrerer oder jedes der mindestens zwei Teilbereiche des schaltbaren Sichtschutzelements 26 (S15). So kann zum Beispiel das Sichtschutzelement 26 nur dann in die Gebrauchsposition verfahren werden, falls der Insasse 14 auch tatsächlich in den Lichteinfallbereich 24 schaut, oder nur dann kann zum Beispiel der Teilbereich 42 des schaltbaren Sichtschutzelements 26, das auf Höhe des Gesichts des Insassen 14 sein kann, zum Beispiel von halbtransparent auf ganz opak geschaltet werden (S15). Weist das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel zwei Sonnenschutzvorrichtungen 20 auf, oder eine Sonnenschutzvorrichtung mit zwei Sichtschutzelementen 26, von denen zum Beispiel eines in einer linken A-Säule und ein weiteres in einer rechten A-Säule angeordnet ist, kann die Steuereinheit 32 zum Beispiel anhand der festgestellten Sitzposition und/oder der festgestellten Augenposition entscheiden, welche der beiden Sichtschutzelemente 26 angesteuert und in die jeweilige Gebrauchsposition gebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Augenposition, insbesondere die Blickrichtung, vorgeben, wie weit das Sichtschutzelement 26 in den Lichteinfallbereich 24 ausgefahren werden kann, mit anderen Worten kann anhand der Augenposition, insbesondere der Blickrichtung, die Gebrauchsposition des Sichtschutzelements 26 vorgegeben werden (S5).
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Die 3 zeigt eine Sicht in ein Cockpit des Kraftfahrzeugs 10. Die Sonnenschutzvorrichtung 20 kann dabei vorzugsweise einem der Beispiele entsprechen, wie sie bereits zu der 1 und der 2 beschrieben worden sind.
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Optional kann die Sonnenschutzvorrichtung 20 der 3 ein Sichtschutzelement 26 aufweisen, das zum Beispiel mehrere schaltbare Folien umfassen kann. In der 2 sind, aufgrund der besseren Übersicht, nicht alle technischen Merkmale der 1 und der 2 gezeigt beziehungweise mit Bezugszeichen versehen. Merkmale, die im Zusammenhang mit der 3 im Folgenden nicht noch einmal beschrieben sind, können jedoch vorhanden sein und denjenigen der 1 und der 2 entsprechen. Mit anderen Worten wird in der 3 nur auf die Details des Sichtschutzelements 26 eingegangen und auf Abweichungen oder optionale Besonderheiten zu dem Beispiel der 1 und der 2.
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Das Sichtschutzelement 26 des Beispiels der 3 kann dabei zum Beispiel gerade in die Gebrauchsposition verfahren worden sein, angedeutet durch die Bewegungsrichtungen des Verstellvorgangs S6. Beispielhaft kann dieses Sichtschutzelement 26 in drei verschiedene Gebrauchspositionen vor der Windschutzscheibe verstellt werden, wobei entweder nur ein Teilbereich 42 einen oberen Rand der Windschutzscheibe bedeckt, oder zwei vorzugsweise streifenförmige Teilbereiche 42 die Windschutzscheibe bis zum Beispiel in der Mitte der Windschutzscheibe bedecken, oder alle drei beispielhaften Teilbereiche 42 zwischen einem Insassen und der Windschutzscheibe gelagert sind. Das beispielhafte Sichtschutzelement 26 der 3 kann zum Beispiel nur in einem Anteil einer Gesamtfläche, die auf verschiedene Transparenzgrade eingestellt werden kann, ein Bildschirmelement 40 aufweisen, das zum Beispiel als biegsames Display ausgestaltet und sich teilweise über zum Beispiel zwei der Teilbereiche 42 erstrecken kann.
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Die 4 und die 5 zeigen weitere Varianten der Sonnenschutzvorrichtung 20, insbesondere des Sichtschutzelements 26. Dabei wird in der 4 und in der 5 sowie im nachfolgenden Text nur auf die optionalen Varianten des Sichtschutzelements 26 eingegangen. In allen anderen Merkmalen kann die Sonnenschutzvorrichtung 20 vorzugsweise jeweils derjenigen der 1 und der 2 entsprechen. Mit anderen Worten wird in der 4 und in der 5 sowie im nachfolgenden Text nur auf die Unterschiede der Details des Sichtschutzelements 26 zu denjenigen der 1 und 2 beschrieben eingegangen. Sowohl in der 4 als auch in der 5 kann das jeweilige Sichtschutzelement 26 optional ein Bildschirmelement 40 aufweisen.
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Die 4 zeigt ein Sichtschutzelement 26, das zum Beispiel eine Shutter-Folie umfassen kann, deren Teilbereiche 42 streifenförmig sind und die zum Beispiel zehn streifenförmige Teilbereiche 42 aufweisen kann. Alternativ können zum Beispiel zehn streifenförmige, schaltbare Folien aneinander angeordnet sein, die im Folgenden als Teilbereich 42 bezeichnet werden. Die jeweiligen Teilbereiche 42 können jeweils flexibel und individuell verdunkelt oder aufgehellt werden, das heißt, die streifenförmigen Teilbereiche 42 können flexibel und individuell transparent oder opak geschaltet werden oder in ihrem Transparenzgrad beziehungweise Opazitätsgrad verstellt werden (S15). Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist dabei in der 4 (und weiter unten in der 5) das Aufbewahrungselement 18 nicht gezeigt. Im Beispiel der 4 ist dabei ein Teilbereich 42 gezeigt, der zum Beispiel gerade auf vollständig opak oder nahezu opak geschaltet sein kann, während die anderen, streifenförmigen Teilbereiche 42 zum Beispiel auf transparent geschaltet sein können.
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Je höher eine Auflösung der Teilbereiche 42 des Sichtschutzelements 26 ist, das heißt je kleiner die Teilbereiche 42 sind, und je mehr Teilbereiche 42 das Sichtschutzelement 26 aufweist, desto individueller, also benutzerspezifischer und situationsspezifischer, kann die Steuereinheit 32 das Abschatten bestimmter Anteile des Sichtschutzelements 26 steuern. Bei einer sehr hohen Auflösung kann zum Beispiel ein Lichtspot, der stört, zum Beispiel eine kreisrunde Fläche dort, wo aus Sicht des Insassen 14 die Sonne auf der Fensterscheibe 12 erscheint, ausgeblendet werden, also abgeschattet werden. Dadurch wird eine Anzahl an Freiheitsgraden noch einmal drastisch erhöht. Dies ist besonders anschaulich an dem Beispiel der 5 gezeigt, an dem das Sichtschutzelement 26 zum Beispiel als schaltbare, Matrix-artige schaltbare Folie ausgestaltet sein kann. Hierdurch wird eine maximale Flexibilität für eine Freiform des abgeschatteten Anteils des Lichteinfallbereichs 24 erreicht. Die einzelnen Teilbereiche 42 sind dabei, aus Gründen der besseren Übersicht, in der 5 nicht alle mit Bezugszeichen versehen.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Sonnenschutzvorrichtung 20 bereitgestellt werden kann, die zum Beispiel als virtuelle Sonnenblende bezeichnet werden kann, und die vorzugsweise eine Sonnenschutzvorrichtung 20 mit integrierten Bildschirmelement 40, das insbesondere als transparentes Display ausgestaltet sein kann, vorzugsweise für pilotierte Fahrten.
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Die beispielhafte (virtuelle) Sonnenblende oder mehrere virtuelle Sonnenblenden können zum Beispiel an einer Fensterscheibe 12, zum Beispiel der Windschutzscheibe, angebracht werden. Optional können beispielsweise im oberen Bereich der Windschutzscheibe oder der Sonnenblende beispielhaft ein transparentes Display und eine bestimmte Anzahl von Sichtschutzelementen 26, zum Beispiel eine oder mehrere spezielle schaltbare Folien, angebracht sein. Eine oder mehrere der beispielhaften schaltbaren Folien können zum Beispiel auf Wunsch je nach Stromzufuhr entweder 100% transparent oder bis 100% schwarz werden. Außerdem kann optional anhand zum Beispiel eines Sensors, zum Beispiel einer optischen Cam, erkannt werden, wie hell die Sonneneinstrahlungen sind, sowie die Augenposition zum Beispiel des Fahrers und Beifahrers festgestellt oder identifiziert werden (S14).
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Sonnenblendefunktion: Die Sonnenblendefunktion kann optional auf „ein/aus“ sowie auf AUTO einstellt werden. Hierbei können bei Erkennung von Sonneneinstrahlung auf den Fahrer-Gesicht oder Augen (S2) Teilbereiche 42 des oder der Sichtschutzelemente 26 automatisch und intelligent auf dunkel geschaltet werden (S15). Diese können vorzugsweise in Form von klassischen Rechtecken, Streifen, Kreise oder freiförmigen Flächen sein. Je stärker die Sonneneinstrahlung ist, desto dunkler kann die beispielhafte Folie geschaltet werden.
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Geht der Fahrer zum Beispiel in eine Relaxposition (geänderte Sitzposition), kann zum Beispiel die Verschiebung der Augenposition automatisch mitgetrackt (S14) und den Verdunkelungsbereich und/oder Intensität angepasst werden (S15). In der Relaxposition kann der Benutzer 14, zum Beispiel der Fahrer, die Intensität und/oder Verdunklungsfläche jederzeit bequem anhand eines Bedienelementes in Reichweite, einer App auf dem beispielhaften Display oder auf einem Personal Device bequem einstellen.
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Entertainment: Möchte der Benutzer 14, zum Beispiel ein Fahrer/Beifahrer, nun zum Beispiel bei der Pilotfahrt (also einer Fahrt im pilotierten oder vollautonomen Modus) einen Film anschauen, kann dies anhand des integrierten transparenten Displays vor der Folie angezeigt werden. Die Position der Anzeige (vorzugsweise die Position des Sonnenblenden-Bereichs des Stands der Technik) ist sehr ergonomisch und bequem für den Benutzer 14. Im Anzeigebereich kann auch die beispielhafte schaltbare Folie auf schwarz geschaltet werden, damit die Schwarzanteile das Bild angezeigt werden können und Bildkontrast optimal ist. Außerdem bietet die Verdunkelung des Bereiches Schutz davor, dass das Bild von draußen sichtbar wird.
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Vorzugsweise kann die komplette Fläche der Fensterscheibe 12, zum Beispiel der Windschutzscheibe, mit der beispielhaften, vorzugsweise matrixartigen, schaltbaren Folie und zum Beispiel mehreren Displays bedeckt werden.
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Alternativ kann auch ein großes transparentes Display (Gesamtfläche der Windschutzscheibe) verwendet werden. Die Anzahl und Position der Anzeigeflächen kann vom Benutzer 14 und je nach Situation frei gewählt werden.
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Vorzugsweise kann ein virtueller Innen-Rückspiegel bereitgestellt werden. Der Innenrückspiegel kann hierbei auch durch transparentes Display ersetzt werden. Die Anzeige auf dem Display ist dann intelligent und kann in pilotierter Fahrt angepasst oder verschoben werden.
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In einer beispielhaften technischen Umsetzung können das beispielhafte, optionale Display und die beispielhafte, schaltbare Folie zum Beispiel entweder in/an der Windschutzscheibe integriert werden oder auf der Innenseite aufgeklebt werden. Das transparente Display kann auch an der Innenseite der Windschutzscheibe angebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016/044820 A1 [0003]
- DE 102013001334 A1 [0004]
- DE 102010021563 A1 [0005]