DE20313276U1

DE20313276U1 - Aktive, partielle Abtönung von Windschutzscheiben an Kraftfahrzeugen aller Art

Info

Publication number: DE20313276U1
Application number: DE20313276U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2013-08-28

Abstract

Aktive Abtönung von Windschutzscheiben nur bei Bedarf, also im Fall einer Blendung durch entgegenkommende oder stationäre Lichtquellen,
daduch gekennzeichnet,
dass eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit der Windschutzscheibe mit Hilfe von durchsichtiger Flüssigkristallscheibe (Flüssigkristallfolie) oder einer Technologie ähnlicher Wirkung schnellstmöglich erreicht wird.
– dass mit Hilfe von Scannern (Laserscanner oder andere verwandte Technologien) der entgegenkommende Lichtkegel identifiziert wird und dessen Strahlstärke/Strahldichte (Leuchtdichte/Lichtstärke für das menschliche Auge) gemessen wird, um eine Abtönung der Windschutzscheibe einzuleiten.
– dass ein Mikrocomputer mit entsprechender Software die Daten des Scanners verarbeitet.
– dass nur ein etwas größerer (oder genau der) Bereich der Windschutzscheibe abgedeckt wird, aus welchem die blendende Wirkung für den Fahrzeugführer (also den Betrachter) herrührt.
– dass die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit bis zu einem Maß vorgenommen wird, welches auf den Fahrzeugführer nicht mehr unangenehm blendend wirkt um sicherzustellen, dass die auftretende (n) Lichtquelle (n) noch vom Fahrzeugführer erkannt...

Description

Technisches Gebiet
Feingerätetechnik, Mikromechanik, Technische Optik
Beschreibung
Aktive, partielle Abtönung von Windschutzscheiben an Kraftfahrzeugen aller Art
Stand der Technik
Im Augenblick sind dem Anmelder keine ähnlichen Technologien bekannt.
Der Einsatz von Laserscannern zur Positionsbestimmung von Gegenständen und Vermessung solcher ebenso wie digitale Bildverarbeitung ist Stand der Technik. Der Einsatz Flüssigkristallfolien in Schweiß-Sicherheitshelmen ist ebenso Stand der Technik. jedoch wird hier das gesammte Gesichtsfeld des Benutzers (einstellbar) abgedunkelt. Diese Technologie entspricht bei weitem nicht den Anforderungen der Erfindung „Aktive, partielle Abtönung von Windschutzscheiben an Kraftfahrzeugen aller Art".
Problem
Der in Hauptschutzanspruch 1 und 2 angegebenen Erfindung liegt folgendes Problem zugrunde
Besonders mit der Einführung von Xenon- Scheinwerfern an Kraftfahrzeugen, aber auch durch falsch eingestellte Scheinwerfer und Überladung aber auch durch Unterlassung der Umstellung von Fernlicht auf Abblendlicht beim Passieren des Gegenverkehrs kann es, als Fahrzeugführer eines KFZ im öffentlichen Straßenverkehr, zur erheblichen Beeinträchtigung der Sicht durch „Blendung" kommen. Dies ist vornehmlich bei Dunkelheit der Fall, trifft aber ebenso bei Tag zu, wenn die Sonne als Lichtquelle noch tief am Himmel steht man auf Grund seiner Position direkt hinein sieht, oder man in den Lichtkegel der entgegenkommenden Fahrzeuge (Motorräder eingeschlossen) blicken muss.
Aufgrund der Lichtintensität von Xenon-Scheinwerfern (kurze, energiereichere Lichtwellen im blauen Bereich des Spektrums), der Unterlassung der Umstellung von Fern- auf Abblendlicht oder der Fehlstellung der Scheinwerfer des potentiellen, entgegenkommenden Fahrzeugs oder einer nicht näher definierten, störenden Lichtquelle (z.B. Sonne am Tag, Arbeitslicht eines Traktors neben der Fahrbahn), kommt es zu einer „Blendung" des Fahrzeugführers. Die Sinneswahrnehmung „Blendung" kann im Bereich von wenig störend bis stark störend sicherheitsgefährdenden Einfluss auf den Fahrzeugführer und andere Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr nehmen.
Definition der Blendung
Blendung ist eine Störung des Adaptionszustandes durch die „Übersteuerung" der auf eine geringere Leuchtdichte eingestellten Netzhaut mit Visusverminderung. Dadurch wird das aktuelle Sehen behindert.
Mögliche Gefährdungen eines Fahrzeugführers im Straßenverkehr durch Blendung:

1. Die Umstellung von Dunkelheit auf helle Umgebung (Helladaption) kann noch mit ausreichender Geschwindigkeit vollzogen werden. Direkt nach der Reizung wird die Pupille im Millisekundenbereich aktiviert und eine Verkleinerung der selben vorgenommen. Allerdings bewirkt die Blendung oft eine „Sekundenblindheit" bei Menschen im fortgeschrittenem Alter. Des weiteren kann es zur Auslösung eines Migräneschubes oder eines Epileptischen Anfalls des Fahrzeugführers führen. Trotz der schnellen Umstellung besteht ein Sicherheitsrisiko.
2. Die Anpassung für das menschliche Auge von heller Umgebung auf Dunkelheit (Dunkeladaption) ist erheblich schwieriger. Dies liegt darin begründet, dass das Auge die Dunkeladaption Langsamer vornimmt als die Helladaption und die Pupille sich langsamer öffnet. Die Dunkeladaption steigt zwar in den ersten Minuten rasch an (Sofortadaption) und eine Momentanadaption kann kurzzeitige Lichtreize verringern, jedoch bleibt eine erhebliche Zeitspanne von mehreren Sekunden bestehen, in der das eigene Scheinwerferlicht zunächst nicht ausreicht, um die durchfahrene Umgebung ausreichend wahrzunehmen. Sobald also die potentielle Lichtquelle (Gegenverkehr) aus dem Gesichtsfeld des Fahrzeugführers verschwunden ist, entsteht ein optisches „Wahrnehmungsvakuum". →Sicherheitsrisiko
3. Falls der Fahrzeugführer der Blendung entgehen möchte, wird er seinen Blick in Richtung des rechten Fahrbahnrandes wenden. Dies hat eine Verschiebung des Wahrnehmungsraumes zur Folge und kann ebenso zu einer Kollision mit entgegenkommendem Verkehr oder Hindernissen führen. →Sicherheitsrisiko

Es bleibt noch hinzuzufügen, dass das Auge bei Nachtfahrten ständiger Wechselbeanspruchung

–dunkel (kein Gegenverkehr oder „blendende" Lichtquelle)
–hell
–dunkel

Lösung
Alle oben genannten Probleme können mit den, in Hauptschutzanspruch 1 und 2 und deren Unterschutzansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst werden.
Erreichte Vorteile
Verminderung der Lichtintensität / Lichteinwirkung von potentiellem Gegenverkehr oder tiefstehender Sonne auf das Auge des Fahrzeugführers. Somit wird ein Selbstschutz für den Fahrzeugführer bezüglich der Blendwirkung im Straßenverkehr erreicht, wie er in dieser Form bisher nicht möglich war und in keinem zivilen Fahrzeug angewendet wurde. Der Fahrzeugführer kann somit nicht mehr aus Gründen der Blendung von künstlichen Lichtquellen oder tiefstehender Sonne die Kontrolle über sein Fahrzeug verlieren.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Dieses Verfahren ist bei allen Landfahrzeugen eingeschlossen Motorädern mit Windschutzscheiben, Helmvisieren, Booten, Flugzeugen und Drehflüglern anwendbar.
Ausführungsbeispiel
Die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges wird um eine durchsichtige Flüssigkristallscheibe (oder Flüssigkristallfolie) oder einer Technologie ähnlicher Wirkung ergänzt oder ersetzt. Diese Technologie ermöglicht einem Mikrocomputer mit entsprechender Software partiell und andauernd Teile der Windschutzscheibe abzudunkeln. Im stromlosen Zustand muss die Windschutzscheibe absolut durchsichtig sein (Sicherheit bei Stromausfall). Am Kraftfahrzeug montiert werden die Scanner zu Überwachung der Augen (des Sehbereichs) des Fahrzeugführers und zur Überwachung der, im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers auf der Fahrbahn potentiell störenden Lichtquellen außerhalb des Fahrzeugs.
Der Scanner 1, welcher die Augen und den Kopf des Fahrzeugführers überwacht, leitet seine Daten kontinuierlich zum Mikrocomputer weiter. Aus diesen Daten wird im Mikrocomputer in Echtzeit das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers und dessen Abstand zur Windschutzscheibe berechnet und mit den Daten des Scanners 2 abgeglichen, welcher die Fahrbahn überwacht. Falls eine Lichtquelle im Überwachungsbereich des Scanners 2 entdeckt wird, wird zuerst dessen Strahlstärke oder Bestrahlungsstärke oder Strahlungsenergie gemessen und entschieden, ob eine Blendung vorliegt und eine partielle Abtönung der Windschutzscheibe vorgenommen werden muss. Liegt eine Blendung vor (einstellbar), so lassen sich aus den Daten von Scanner 1 und Scanner 2 Eintrittspupille, Raumwinkel und andere Lichttechnisch wichtigen Daten berechnen, um eine angemessene partielle Abtönung in dem Bereich der Windschutzscheibe zu veranlassen. Dieser Bereich wird nun schnellstmöglich vom Mikrocomputer angesteuert und, je nach Intensität der Lichtquelle, auf ein blendfreies Maß abgedunkelt.
Bei bewegten Lichtquellen, unabhängig davon ob sich die Lichtquelle oder das Fahrzeug bewegt, wird die Abgieichung kontinuierlich fortgeführt und bei Veränderung der Lage oder der Größe der Lichtquelle nachgeregelt.

Claims

Aktive Abtönung von Windschutzscheiben nur bei Bedarf, also im Fall einer Blendung durch entgegenkommende oder stationäre Lichtquellen, daduch gekennzeichnet, dass eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit der Windschutzscheibe mit Hilfe von durchsichtiger Flüssigkristallscheibe (Flüssigkristallfolie) oder einer Technologie ähnlicher Wirkung schnellstmöglich erreicht wird. – dass mit Hilfe von Scannern (Laserscanner oder andere verwandte Technologien) der entgegenkommende Lichtkegel identifiziert wird und dessen Strahlstärke/Strahldichte (Leuchtdichte/Lichtstärke für das menschliche Auge) gemessen wird, um eine Abtönung der Windschutzscheibe einzuleiten. – dass ein Mikrocomputer mit entsprechender Software die Daten des Scanners verarbeitet. – dass nur ein etwas größerer (oder genau der) Bereich der Windschutzscheibe abgedeckt wird, aus welchem die blendende Wirkung für den Fahrzeugführer (also den Betrachter) herrührt. – dass die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit bis zu einem Maß vorgenommen wird, welches auf den Fahrzeugführer nicht mehr unangenehm blendend wirkt um sicherzustellen, dass die auftretende (n) Lichtquelle (n) noch vom Fahrzeugführer erkannt wird/werden und als Gefahrenquelle(n) eingestuft wird/werden. – dass totale Verdunkelung des blendenden Lichtkegels wahlweise vorzusehen ist, falls diese durch optische/akustische Signale für den Fahrzeugführer kenntlich gemacht werden. – dass bei Verlassen des blendenden Lichtkegels aus dem Gesichtsfeld des Fahrzeugführers die Abtönung der Windschutzscheibe schnellstmöglich aufgehoben wird.
Partieller Abtönung nur des Teiles der Windschutzscheibe, welcher im direkten „Sehbereich" des Fahrzeugführers (der Teil des Lichtkegels, welcher in die Augen des Fahrzeugführers fällt = Eintrittspupille) liegt und zur Blendung des Fahrzeugführers führt, dadurch gekennzeichnet, – dass nur der geringst mögliche Teil der Windschutzscheibe abgedunkelt wird, welcher von einem Mikrocomputer und dessen Eingabegerätes als der sinnvolle Teil erkannt wird. – dass Scanner (Laserscanner oder andere verwandte Technologien) die Augen und den Kopf, also das Gesichtsfeld des Fahrzeugführers überwachen und deren Position zum Einfallswinkel (Raumwinkel) des blendenden Lichtkegels auf das Auge des Fahrzeugführers an einen Mikrocomputer mit entsprechender Software zur Verarbeitung weitergeben, um eine partielle Abtönung der Windschutzscheibe (nach Hauptschutzanspruch 1) einzuleiten. – dass bei sich bewegenden, blendenden Lichtquellen (also auch bei Bewegung des eigenen Fahrzeugs) die Abdeckung (Abtönung) der blendenden Lichtquelle (nach Hauptschutzanspruch 1) möglichst überdeckend nachgeführt wird. – dass mehrere, unterschiedliche blendende Lichtquellen, welche sich im Gesichtsfeld des Fahrzeugführers befinden, gleichzeitig oder in kurzer Abfolge von Scanner(n) erkannt werden. Die Daten werden im Mikrocomputer mit entsprechender Software verarbeitet, um (nach Hauptschutzanspruch 1) mehrere partielle Abtönungen der Windschutzscheibe parallel zueinander einzuleiten.