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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Fahrzeugfenster und Lichtdurchlässigkeit dadurch hindurch.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge beinhalten Fahrgasträume, die Fenster beinhalten, die aus Glas oder anderen geeigneten Stoffen ausgebildet sind. Fenster funktionieren als undurchlässige transparente Windschutzscheiben, um Fahrgäste während des Betriebs vor Witterungseinflüssen zu schützen. Einfallendes Licht von der Sonne oder aus externen Quellen wie Scheinwerfern von entgegenkommenden Fahrzeugen können blenden und ansonsten die Sicht des Fahrers beeinträchtigen. Einfallendes Licht induziert eine Wärmebelastung auf dem Fahrgastraum, die bei kalten Umgebungstemperaturen vorteilhaft und bei warmen Umgebungstemperaturen nachteilig sein kann. Fahrzeuge sind gegenwärtig mit manuellen oder halbautomatischen Sonnenblenden zum Blockieren oder anderweitig Minimieren von einfallendem Licht in einen Abschnitt eines Fahrgastraums ausgerüstet. Solche Vorrichtungen können vollständig die Sicht behindern und stellen keinesfalls automatisches oder vollständiges Blockieren der Sonne in allen Positionen oder Ausrichtungen in dem Fahrgastraum bereit.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Fenstersystem für einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs wird beschrieben und beinhaltet ein transparentes Fenster einschließlich einer inneren transparenten Schicht, einer äußeren transparenten Schicht und einer pixelierten Schicht. Die pixelierte Schicht beinhaltet eine zweidimensionale Anordnung von elektrochromen Zellen und eine Elektrodenanordnung, die elektrisch mit den elektrochromen Zellen verbunden ist. Ein Verwaltungs-Untersystem für einfallendes Licht für den Fahrgastraum ist elektrisch mit der pixelierten Schicht über die Elektrodenanordnung verbunden, und ist angeordnet, um die elektrochromen Zellen individuell zu aktivieren und zu deaktivieren. Ein Überwachungs-Untersystem für einfallendes Licht ist zum Überwachen von einfallendem Licht angeordnet, das durch das Fenster in den Fahrgastraum übertragen wird, zum Überwachen einer räumlichen Lage eines Fahrgastes in dem Fahrgastraum und Bestimmen einer Intensität des einfallenden Lichts im Verhältnis zu einem Sichtfeld des Fahrgastes. Eine Steuerung steht mit dem Überwachungs-Untersystem für einfallendes Licht und dem Verwaltungs-Untersystem für einfallendes Licht in Verbindung, und beinhaltet einen Anweisungssatz, der ausführbar ist, um über das Überwachungs-Untersystem für einfallendes Licht ein Sichtfeld des Fahrgastes des Fahrzeugs zu bestimmen und die Intensität von einfallendem Licht im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrgastes zu bestimmen. Die Steuerung ist angeordnet, um das Verwaltungs-Untersystem für einfallendes Licht des Fahrgastraums anzuweisen, ausgewählte elektrochrome Zellen in dem transparenten Fenster basierend auf der Intensität des einfallenden Lichts im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrgastes zu aktivieren.
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Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Ausführungsformen und anderen Arten zur Ausführung der vorliegenden Lehren unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden beispielhaft eine oder mehrere Ausführungen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 schematisch ein Fahrzeug veranschaulicht, das eine Fahrzeugkarosserie mit mehreren Fenstern beinhaltet, die angeordnet sind, um einen Fahrgastraum zu umhüllen, ein Überwachungs-Untersystem für einfallendes Licht und ein Verwaltungs-Untersystem für einfallendes Licht gemäß der Offenbarung;
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2 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil des Fahrgastraums des Fahrzeugs veranschaulicht, einschließlich einer Windschutzscheibe, eines Fahrzeugfahrers und einer Fahrzeugkamera, gemäß der Offenbarung; und
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3 schematisch eine Draufsicht und eine zugehörige Seitenansicht einer Ausführungsform eines der Fenster und der damit verbundenen Fenstersteuerung veranschaulicht, gemäß der Offenbarung; und
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4 ein Funktionsdiagramm einer Steuerroutine darstellt, die durch die Steuerung ausgeführt werden kann, um den Betrieb der Fenstersteuerung des Fahrzeugs zu steuern, gemäß der Offenbarung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, die hierin beschrieben und veranschaulicht sind, können in einer Vielfalt von verschiedenen Konfigurationen angeordnet und konstruiert sein. Daher ist die folgende ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung wie sie beansprucht wird einzuschränken, sondern sie ist lediglich repräsentativ für mögliche Ausführungsformen davon. Obwohl zahlreiche spezielle Einzelheiten in der folgenden Beschreibung offengelegt werden, um ein gründliches Verständnis der hierin offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, können zudem einige Ausführungsformen ohne einige oder alle diese Details in die Praxis umgesetzt werden. Darüber hinaus wurde der Klarheit halber bestimmtes technisches Material, das im Stand der Technik bekannt ist, nicht ausführlich beschrieben, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden. Des Weiteren sind die Zeichnungen vereinfacht und nicht im exakten Maßstab dargestellt. Nur zur besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit werden Richtungsbezeichnungen wie oben, unten, links, rechts, nach oben, über, unter, unterhalb, hinten und vorn mit Bezug auf die Zeichnungen verwendet. Diese und ähnliche Richtungsbezeichnungen sind beschreibend in ihrer Art und sollen nicht auf irgendeine Art ausgelegt werden zur Begrenzung des Umfangs der Offenbarung. Weiterhin können die Lehren als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und/oder verschiedene Verarbeitungsschritte hierin beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten bestehen können, die dafür konfiguriert sind, die spezifizierten Funktionen auszuführen. Außerdem kann die Offenbarung, wie hier dargestellt und beschrieben, in Abwesenheit eines Elements ausgeführt werden, das nicht ausdrücklich hierin offenbart ist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, veranschaulicht 1 in Übereinstimmung mit hierin offenbarten Ausführungsformen eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 10, das im Verhältnis zu einer Fahrbahnoberfläche 11 positioniert ist. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Fahrzeugkarosserie 12, einen Fahrgastraum 14 mit einer Mehrzahl von Fenstern 15, eine Steuerung 50, ein Überwachungs-Unteruntersystem 40 für einfallendes Licht und ein Verwaltungs-Untersystem (LMS) 70 für einfallendes Licht für den Fahrgastraum. Die Fenster 15 sind um einen Außenumfang des Fahrgastraums 14 angeordnet. Die Fenster 15 können mittels nicht beschränkender Beispiele eine Windschutzscheibe 16, Seitenfenster mit einem Beifahrerfenster 19 und einem Fahrerfenster 18, einer Heckscheibe 20 und einem Fenster auf dem Dach des Fahrzeugs 10 (nicht dargestellt) beinhalten. Die Fenster 15 können auch linke und rechte hintere Fahrgastraumfenster und dazwischenliegende Fenster in einigen Ausführungsformen (nicht dargestellt) beinhalten. Jedes der Fenster 15 ist vorzugsweise aus irgendeiner Form aus transparentem Material, wie gehärtetem Glas oder laminiertem Glas hergestellt. Jedes der Fenster 15 weist eine pixelierte Schicht 17 auf, die im Detail mit Bezug auf 3 beschrieben ist.
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Die Fahrzeugkarosserie 12 definiert sechs Karosserieseiten, einschließlich eines vorderen Endes, eines hinteren Endes, einer linken Seite, einer rechten Seite, eines oberen Abschnitts, der ein Fahrzeugdach beinhalten kann, und eines Fahrgestellabschnitts. Der Fahrgastraum 14 ist innerhalb der Karosserie 12 enthalten und beinhaltet einen oder mehrere Fahrgastsitze, einschließlich einem Fahrersitz 22. Einige Fahrzeuge können auch einen Beifahrersitz, mittlere Fahrgastsitz(e), Fondsitz(e) und/oder andere geeignet angeordnete Sitze beinhalten, je nach Ausführungsform des Fahrgastraums 14.
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Das Fahrzeug 10 beinhaltet vorzugsweise einen Antriebsstrang, der ein Triebwerk beinhaltet, welches mechanisch über einen Getriebezug oder einen Antriebsstrang mit einem oder mehreren Rädern 13 zur Übertragung von mechanischer Kraft auf die Fahrbahnoberfläche 11 verbunden ist, um Traktion zu bewirken. Das Triebwerk kann, im Sinne nicht einschränkender Beispiele, ein Verbrennungsmotor, ein Hybrid-Elektro-Antriebsstrang, ein elektrisch betriebener Motor oder eine andere alternative Art Triebwerk beinhalten. Das Getriebe kann ein automatisches Getriebe sein, das drehbar mit einem Differential verbunden ist, oder ein Achsgetriebe oder eine andere geeignete Getriebekonfiguration beinhalten. Das Fahrzeug 10 kann, ohne darauf eingeschränkt zu sein, eine mobile Plattform in Form eines Nutzfahrzeuges, eines Industriefahrzeuges, eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, eines Personenkraftwagens, verschiedener Formen autonomer Fahrzeuge, eines Flugzeugs, eines Wasserfahrzeugs, eines Zugs, eines Geländefahrzeugs, einer persönlichen Bewegungsvorrichtung, eines Roboters und dergleichen beinhalten, um die Zwecke der vorliegenden Offenbarung zu erfüllen. Der Betrieb des Fahrzeugs 10 kann durch die Steuerung 50 gesteuert werden.
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Das Überwachungs-Unteruntersystem 40 für einfallendes Licht beinhaltet eine Überwachungssteuerung 42 und mehrere Sensoren, Steuerroutinen, Kalibrierungen und andere Elemente, die zum Überwachen und Kennzeichnen von einfallendem Licht konfiguriert sind, das durch eines oder mehrere der Fenster 15 in den Fahrgastraum 14 übertragen wird, und auch zum Bestimmen eines Sichtfelds (FOV) jedes der Fahrgäste in dem Fahrgastraum 14. Das Sichtfeld definiert die Ausdehnung der beobachtbaren Umgebung, die man zu einem Zeitpunkt sehen kann. Das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht bestimmt eine Intensität des einfallenden Lichts im Verhältnis zum Sichtfeld für jeden der Fahrgäste. Diese Vorgänge werden dynamisch in der Lichtüberwachungsteuerung 42 ausgeführt, um Echtzeitinformationen bereitzustellen.
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Die Lichtüberwachungssteuerung 42 beinhaltet Informationen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden, der geometrisch beschreibend für die Fahrzeugarchitektur ist, da sie mit dem Fahrgastraum 14 in Beziehung steht. Solche Informationen beinhalten vorzugsweise eine dreidimensionale Beschreibung des Fahrgastraums 14 einschließlich einer Gestalt und Form der Windschutzscheibe 16, der Seitenfenster einschließlich, beispielsweise, des Beifahrerfensters 19 und des Fahrerfensters 18 und der Heckscheibe 20. In einer Ausführungsform ist die dreidimensionale Beschreibung des Fahrgastraums 14 bezüglich der Fahrbahnoberfläche 11 beschrieben, wobei Längs-, Quer- und Erhebungsachsen dadurch definiert sind.
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Das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht kann ein Insassenerfassungs-Untersystem 44 beinhalten, das angeordnet ist zur Überwachung der räumlichen Ausrichtung jedes Fahrgastes des Fahrzeugs 10, einschließlich Erfassung und Überwachung der Position(en) von Fahrer und Insassen von anderen Fahrzeugsitzen. Solche erfassenden Untersysteme können Sitzsensoren zur Erfassung der Belegung und Sitzposition, Speichersitze und zugehörige Steuerungen, Sensoren zur Sicherheitsgurtverwendung, Sitzschienenverfahrsensoren und fahrzeuginterne Kamera-Untersysteme beinhalten. Solche Sensoren und zugehörige Steuerroutinen können verwendet werden, um die Sitzposition und räumliche Ausrichtung jedes Fahrgastes mit linienförmigen, winkelförmigen und/oder mehrachsigen Erfassungskonfigurationen zu kennzeichnen.
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Das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht kann ein Fahrzeugerfassungs-Untersystem 46 beinhalten, das zur Überwachung räumlicher Ausrichtung des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Das Fahrzeugerfassungs-Untersystem 46 kann ein fahrzeugseitiges globales Positionsbestimmungssystem (GPS) beinhalten oder damit in Verbindung stehen, das abgefragt wird, um die Fahrtrichtung des Fahrzeugs und Fahrzeughöhe zu bestimmen. Das Fahrzeugerfassungs-Untersystem 46 kann beinhalten oder in Verbindung mit einem fahrzeugseitigen Fahrdynamik-Untersystem stehen, das gyroskopische Sensoren, Beschleunigungsmesser und andere Vorrichtungen beinhaltet, die eingesetzt werden können, um Fahrzeuggeschwindigkeit (oder Nulldrehzahl) und Beschleunigung und Fahrzeugposition einschließlich Gierrate, Nicken und Rollen zu bestimmen.
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Das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht kann ein Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht beinhalten, das zur Überwachung der Ausrichtung und Intensität von einfallendem Licht im Verhältnis zu dem Fahrzeug 10 angeordnet ist. Das Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht kann Vorrichtungen, Steuerroutinen und vorbestimmte Kalibrierungen beinhalten, die die Lage der Sonne gegenüber dem Horizont für die Fahrzeugposition in Bezug auf Datum und Uhrzeit angeben. Das Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht kann Vorrichtungen zur Überwachung von Wetterbedingungen, einschließlich Umgebungstemperatur, Vorhandensein von Schnee und anderen, Blendungen erzeugenden Bedingungen beinhalten. Das Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht kann ein Scheinwerferüberwachungssystem beinhalten, das angeordnet ist zur Überwachung der Intensität der Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Das Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht kann andere Vorrichtungen beinhalten, die konfiguriert sind, um die Intensität des Lichts von einer stationären Lichtquelle, wie einer Straßenleuchte, zu überwachen. Das Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht kann einen fotometrischen Sensor zur Überwachung der Intensität des einfallenden Lichts beinhalten, das durch eines der Fenster 15 in den Fahrgastraum 14 übertragen wird. Fotometrische Sensoren können Vorrichtungen und Systeme zur Überwachung von Licht im optischen Spektrum beinhalten, und können in einer Ausführungsform eine Fotodiodenvorrichtung mit gefiltertem Silizium beinhalten, die ein Signal erzeugt, das sich auf die Leuchtdichte (in Einheiten von cd/m2), Beleuchtungsstärke (in Einheiten von Lux), Lichtstärke (in Einheiten von cd) oder ein anderes geeignetes Messsystem bezieht.
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Das Erfassungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht verwendet dreidimensionale räumliche geometrische Verhältnisse, welche dynamisch in der Lichtüberwachungssteuerung 42 ausgeführt werden, um die Intensität von einfallendem Licht gegenüber dem Sichtfeld jedes der Fahrgäste basierend auf Informationen von dem Insassenerfassungs-Untersystem 44, dem Fahrzeugerfassungs-Untersystem 46 und dem Erfassungs-Untersystem 48 für einfallendes Licht zu bestimmen. Entwicklung und Implementierung von räumlichen geometrischen Zusammenhängen sind Fachleuten bekannt und werden daher hierin nicht näher beschrieben.
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Das Fahrzeug 10 kann auch eine Benutzeroberfläche 26 beinhalten, die es dem Fahrer oder anderen Fahrgästen ermöglicht, mit der Steuerung 50 zur Einstellung oder manuellen Steuerung des LMS 70 zusammenzuwirken. Obwohl eine Benutzeroberfläche 26 dargestellt ist, kann der Begriff „Benutzeroberfläche“ beinhalten, ist aber nicht beschränkt auf einen Touchscreen, ein physisches Tastenfeld, eine Maus, ein Knopf/Knöpfe, Kippschalter, ein Mikrofon und/oder einen Lautsprecher. In einer Ausführungsform reagiert der Touchscreen auf taktile Eingaben durch einen Benutzer, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Zeigen, Tippen, Ziehen, mit zwei Fingern Auf- und Zuziehen usw. Die Benutzeroberfläche 26 kann durch einen von den Fahrgästen verwendet werden, um eine Steuerungseingabe für das LMS 70 zum Steuern von dessen Betrieb bereitzustellen.
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2 stellt schematisch eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Fahrgastraums 14 des Fahrzeugs 10 einschließlich Windschutzscheibe 16 dar, um weiter Elemente zu beschreiben, die mit dem Überwachungs-Untersystem 40 in Zusammenhang stehen. Eine vertikale Achse 51, die kolinear mit einer Längsachse des Fahrzeugs 10 ist, und eine horizontale Achse 53, die kolinear mit einer Querachse des Fahrzeugs 10 ist, sind angegeben. Ein Fahrzeugfahrer 55 wird angegeben. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Fahrzeugkamera 60, die in der Nähe der Windschutzscheibe 16 angebracht ist, wie z. B. auf einem Rückspiegel (nicht dargestellt). Eine weitere fotoempfindliche Vorrichtung 62 kann eingesetzt, und in dem Fahrgastraum 14 an einem anderen Ort montiert werden. Eine Fahrzeugkamera 60 und die fotoempfindliche Vorrichtung 62, wenn sie eingesetzt werden, sind an Stellen im Fahrgastraum 14 montiert, die geeignet sind zur Erkennung und Überwachung einer oder mehrerer externer Lichtquellen und des Sichtfelds der Fahrgäste, einschließlich des Fahrers 55 und anderer Fahrgäste. Eine primäre externe Lichtquelle 57, wie beispielsweise ein Sonnen- und ein Abschattungselement 52 sind in Bezug auf den Fahrzeugfahrer 55 oder alternativ relativ zu einem anderen Fahrgast (nicht dargestellt) angegeben. Unter bestimmten Umständen kann eine sekundäre externe Lichtquelle 58 in dem Sichtfeld des Fahrzeugfahrers 55, und ein zugehöriges zweites Schattenelement 54 vorhanden sein. Die sekundäre externe Lichtquelle 58 kann eine Reflexion der primären externen Lichtquelle 57 sein oder von einer zweiten Quelle herstammen. Eine Fahrzeugkamera 60 ist vorzugsweise eine digitale Vorrichtung, die einen Bilderfassungssensor, einen Codierer und eine Kamerasteuerung beinhaltet. Die Kamera 60 ist in der Lage zum Aufnehmen von digitalisierten Bildern, die das Sichtfeld darstellen, mit einer vordefinierten Auflösung. Der Bilderfassungssensor der Kamera 60 kommuniziert mit dem Codierer, der mit der Kamerasteuerung kommuniziert, der die digitale Signalverarbeitung (DSP) auf den digitalisierten Bildern ausführt. Die Kamera 60 ist fest montiert im Fahrgastraum 14 und hat einen Referenzrahmen in Form eines xyz-Koordinatensystems mit einem Ausgangspunkt, der mit der Kamera 60 verbunden ist, wobei die x- und y-Koordinate durch das Fahrzeug 10 und die Fahrbahnoberfläche 11 und die z-Koordinate orthogonal dazu definiert sind. Die Kamerasteuerung beinhaltet ausführbare Routinen, die sie in die Lage versetzen, einen Ort einer externen Lichtquelle zu identifizieren, beispielsweise, im Zusammenhang mit dem einfallenden Licht, das durch die Windschutzscheibe 16 basierend auf den digitalisierten Bildern übertragen wird, die durch die Kamera 60 erzeugt sind. Die Kamerasteuerung kann auch ausführbare Routinen beinhalten, die sie in die Lage versetzen, den Ort und das zugehörige Sichtfeld des Fahrers 55 zu identifizieren, indem sie Mustererkennungsroutinen und Lichterkennungsroutinen basierend auf den digitalisierten Bildern verwendet, die durch die Kamera 60 erzeugt sind. Die Kamera 60 und die fotoempfindliche Vorrichtung 62 kommunizieren mit der Lichtüberwachungssteuerung 42.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist das Verwaltungs-Untersystem (LMS) 70 für einfallendes Licht für den Fahrgastraum dafür konfiguriert, um mit dem Fenster 15 zusammenzuwirken, um die Transparenz des Fensters 15 zu modulieren. Wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, ist das LMS 70 steuerbar, um die Transparenz von einem oder mehreren räumlich definierten Unterabschnitten eines der Fenster 15 zu modulieren, worin die Transparenz modulierbar sein kann, um die Intensität des einfallenden Lichts, das durch die Scheibe 15 übertragen wird, in Bezug auf das Sichtfeld des Fahrgastes zu reduzieren, wie durch das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht bestimmt wird. Dies beinhaltet das Reduzieren der Transparenz zum Reduzieren der Intensität des einfallenden Lichts, das durch das Fenster 15 übertragen wird, das sich im Sichtfeld von einem oder mehreren der Fahrgäste befindet, wobei dem Fahrer 55 eine bevorzugte Behandlung gewährt wird, um die visuelle Beeinträchtigung zu reduzieren, zu minimieren oder zu beseitigen.
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3 stellt schematisch eine Draufsicht und eine zugehörige Seitenansicht einer Ausführungsform eines der Fenster 15 und des zugehörigen LMS 70 dar. Das Fenster 15 beinhaltet eine innere transparente Schicht 71, eine äußere transparente Schicht 73 und eine pixelierte Schicht 74, die analog zu der pixelierten Schicht 17 ist, die unter Bezugnahme auf 1 dargestellt ist. In einer Ausführungsform ist die pixelierte Schicht 74 zwischen der inneren transparenten Schicht 71 und der äußeren transparenten Schicht 73 positioniert. Alternativ wird die pixelierte Schicht 74 auf einer inneren Oberfläche der inneren transparenten Schicht 71 hergestellt. Die pixelierte Schicht 74 beinhaltet ein zweidimensionales Feld aus mehreren elektrochromen Zellen 76, wovon eine einzelne angegeben ist. Eine zweidimensionale Elektrodenanordnung 78 wird ausgebildet, die elektrisch mit jeder der elektrochromen Zellen 76 verbunden ist. Das LMS 70 ist elektrisch mit der pixelierten Schicht 74 über Ein-/Ausgabeschaltkreise verbunden, die elektrisch mit der Elektrodenanordnung 78 verbunden sind. Das LMS 70 beinhaltet Steuerroutinen, die selektiv elektrischen Strom einzelnen Leitern in der Elektrodenanordnung 78 zuführen, um die ausgewählten der elektrochromen Zellen 76 zu aktivieren und zu deaktivieren.
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Die elektrochromen Zellen 76 verwenden vorzugsweise ein Material, das eine reversible elektrochemisch vermittelte Änderung einer optischen Eigenschaft als Reaktion auf einen elektrischen Zustand an den Tag legt, wie beispielsweise als Reaktion auf eine angelegte Spannung. Optische Eigenschaften können Farbe, Lichtdurchlässigkeit, Absorbanz und Reflexionsgrad beinhalten. Ein Beispiel eines elektrochromen Materials ist Wolframoxid (WO3) das ein kathodisches elektrochromes Material ist, bei dem ein Farbgebungsübergang durch elektrochrome Reduzierung erfolgt, worin das elektrochrome Material transparent bis blau ist, wenn es deaktiviert ist, und einen Farbgebungsübergang durchläuft, um einen Blauton als Reaktion auf eine angelegte Spannung zu erzeugen. Die angelegte Spannung kann variabel sein, worin die Größe der Farbgebung. die einen Blauton erzeugt, sich mit erhöhter Spannung erhöht. Ein weiteres Beispiel für ein elektrisch schaltbares Material ist farbstoffdotierter polymerverteilter Flüssigkristall („Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC“), wobei sich die Ausrichtung von Flüssigkristallen (LC) mit einer angelegten Spannung ändert, wodurch sie mehr oder weniger transparent werden. Im Allgemeinen sind PLDCs lichtundurchlässig (zufällige Ausrichtung von Flüssigkristallen) im nicht strombeaufschlagten Zustand, und transparent, wenn sie strombeaufschlagt sind.
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Das LMS 70 beinhaltet ausführbare Steuerroutinen, Kalibrierungen und andere Elemente zur individuellen Steuerung der Vielzahl von elektrochromen Zellen 76. Jede der Vielzahl von elektrochromen Zellen 76 kann ihre Farbgebung erhöhen, d. h. ihre Tönung als Reaktion auf die angelegte Spannung verdunkeln, wodurch sie zunehmend transluzent oder undurchsichtig werden.
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Wie in Bezug auf 3 dargestellt, wird eine einzige der elektrochromen Zellen 76, angegeben durch das Bezugszeichen 76-1, aktiviert und zeigt somit eine erhöhte Farbgebung zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 innerhalb eines Unterabschnitts, der räumlich durch den Bereich der elektrochromen Zelle 76 definiert ist. Andere Aktivierungsschemata können Aktivieren einer Vielzahl der elektrochromen Zellen 76 beinhalten zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 innerhalb eines räumlich definierten Unterabschnitts, der ein horizontales Band auf dem Fenster 15 ist. Dies kann auch Aktivieren einer ersten Vielzahl der elektrochromen Zellen 76 mit einem ersten Niveau von angelegter Spannung zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 durch eine erste Menge innerhalb eines ersten, räumlich definierten Unterabschnitts beinhalten, der ein erstes horizontales Band auf dem Fenster 15 ist, und Aktivieren einer zweiten Vielzahl der elektrochromen Zellen 76 mit einem zweiten Niveau der anliegenden Spannung zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 durch eine zweite Menge innerhalb eines zweiten, räumlich definierten Unterabschnitts, der ein zweites horizontales Band auf dem Fenster 15 ist, das an das erste horizontale Band auf dem Fenster 15 angrenzt. Dies kann auch Aktivieren einer definierten Vielzahl der elektrochromen Zellen 76 beinhalten zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 innerhalb eines räumlich definierten Unterabschnitts auf dem Fenster 15. Weiterhin kann das LMS 70 die elektrochromen Zellen eines der Fenster 15 zur Verringerung der Transparenz eines räumlich definierten Unterabschnitts des Fensters 15 aktivieren und deaktivieren, worin der räumlich definierte Unterabschnitt des Fensters 15 einer grafischen Anzeige zugeordnet ist, die aus alphanumerischen Zeichen oder Symbolen besteht, um Informationen an einen oder mehrere Fahrgäste zu übermitteln. Dies kann eine Head-up-Anzeige oder HUD zum Mitteilen von Fahrzeugbetriebsinformationen an den Fahrer beinhalten, oder kann eine Nachricht beinhalten, die von einem anderen der Fahrgäste gelesen werden kann.
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Die modulierte oder reduzierte Transparenz und zugehörige reduzierte Lichtdurchlässigkeit reduziert die Blendungsintensität und Wahrscheinlichkeit von beeinträchtigter Sicht, die durch eine externe Lichtquelle verursacht werden kann. Die reduzierte Transparenz kann dynamisch gesteuert werden und kann zu einer spezifischen der elektrochromen Zellen 76 lokalisiert werden, zu einem gesamten Bereich eines ausgewählten der Fenster 15 lokalisiert werden, oder kann ausgewählte elektrochrome Zellen 76 aller Fenster 15 des Fahrzeugs umschließen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1, mit weiterer Bezugnahme auf 2 und 3, überwacht die Steuerung 50 Eingänge von dem Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht zur Bestimmung einer Intensität des einfallenden Lichts im Verhältnis zu einem Sichtfeld des Fahrgastes und bestimmt über das Überwachungssystem die Intensität des einfallenden Lichtes im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrgastes. Die Steuerung 50 arbeitet dahingehend, dass sie das LMS 70 zur Verringerung der Transparenz einer oder mehrerer der elektrochromen Zellen 76 des Fensters 15 steuert, basierend auf der Intensität des einfallenden Lichts im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrgastes.
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4 stellt ein Funktionsblockdiagramm einer Steuerroutine 400 dar, die durch die Steuerung 50 ausgeführt werden kann, um den Betrieb des LMS 70 des Fahrzeugs 10 zu steuern. Die Steuerroutine 400 wird vorzugsweise in regelmäßigen Abständen während des Fahrzeugbetriebs durchgeführt, und wenn das Fahrzeug nicht in Betrieb ist. Wenn das Fahrzeug 10 nicht in Betrieb (402)(0) ist, bestimmt sie, ob ein Insasse im Fahrzeug (404) ist, worin die Anwesenheit eines Insassen durch das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht erfasst werden kann. Wenn keine Insassen (404)(0) vorhanden sind, wird das LMS 70 aktiviert, um ein bevorzugtes Tönungsniveau in Verbindung mit einem geparkten Fahrzeug zu erreichen, welches ein maximal abgedunkeltes Tönungsniveau zum Minimieren der Sichtbarkeit in den Fahrgastraum 14 (406) sein kann. Wenn Insassen im Fahrzeug (404)(0) anwesend sind, kann das LMS 70 zu einem vordefinierten Tönungsniveau aktiviert werden, beispielsweise, keine Tönung oder vollständig transparent oder auf ein Niveau von Tönung, das vom Fahrer oder anderen Fahrgästen steuerbar ist.
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Wenn das Fahrzeug 10 in Betrieb ist (402)(1), bestimmt das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht eine Fahrzeugposition, beispielsweise über ein GPS-System (410), bestimmt eine Position der Sonne (412) und verwendet Informationen um zu bestimmen, welches des/der Fenster(s) 15 durch die Sonneneinstrahlungslast beeinflusst wird, und betätigt das LMS 70 für das/die Fenster 15. Die Intensität des einfallenden Lichts (414) wird ausgewertet und mit einer Schwellenwertintensität (416) verglichen, worin die Schwellenwertintensität ein Voreinstellungsniveau sein kann, oder vom Fahrer oder anderen Fahrgästen eingestellt sein kann.
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Wenn die Intensität des einfallenden Lichts kleiner als die Schwellenwertintensität (416)(0) ist, wird keine weitere Maßnahme ergriffen. Wenn die Intensität des einfallenden Lichts größer ist als die Schwellenwertintensität (416)(1) ist, bestimmt das Überwachungs-Untersystem 40 für einfallendes Licht eine Kopfposition des Fahrers und weiterer Fahrgäste, um deren Sichtfeld (418) zu bestimmen, und ermittelt eine Position und Form eines räumlich definierten Unterabschnitts des Fensters 15, der dem einfallenden Licht im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrers oder anderer Fahrgäste (420) zugeordnet ist. Ein bevorzugter Grad der Farbgebung wird bestimmt (422), der auf der auf einer Grundlinie oder nominalen Farbgebung (430) basieren kann, und das LMS 70 wird zum Aktivieren der elektrochromen Zellen 76 im Zusammenhang mit dem räumlich definierten Unterabschnitt des Fensters 15 angewiesen, der mit dem einfallenden Licht im Verhältnis zu dem Sichtfeld des Fahrers und anderer Fahrgäste (424) verbunden ist. Die elektrochromen Zellen 76 werden dahingehend gesteuert, ihre Farbgebung zu erhöhen, d. h. ihre Tönung als Reaktion auf die angelegte Spannung zu verdunkeln, wodurch sie zunehmend transluzent oder undurchsichtig werden. Andere Aktivierungsschemata können Aktivieren einer Vielzahl der elektrochromen Zellen 76 beinhalten zum Reduzieren der Transparenz des Fensters 15 innerhalb eines räumlich definierten Unterabschnitts, der ein horizontales Band auf dem Fenster 15 ist.
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Zusätzlich zur Entlastung der visuellen Beeinträchtigung, die von der Sonne oder durch Blendung von entgegenkommenden Fremdlichtquellen verursacht wird, beinhalten andere Vorteile, die sich für einen Fahrzeugfahrer ergeben können, die Fähigkeit, manuelle Sonnenblenden, Heckrollos und andere Komponenten weglassen zu können.
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Die Begriffe Steuereinheit, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Prozessor und Ähnliches beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), elektronische(r) Schaltkreis(e), Zentraleinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und deren zugeordneten nicht-transitorische Speicherkomponenten in Form von Arbeitsspeicher- und Datenspeichervorrichtungen (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenspeicher usw.). Die nicht-transitorische Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Befehle in der Form einer oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routine, kombinatorischen Logikschaltung(en), Eingabe-/Ausgabeschaltung(en) und -vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Zu den Ein- und Ausgabevorrichtungen und Schaltungen gehören Analog-/Digitalwandler und ähnliche Vorrichtungen, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder in Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf sämtliche von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Wertetabellen. Jede Steuereinheit führt für Steuerroutine(n) aus, um die gewünschten Funktionen, darunter auch die Überwachung der Eingaben von Sensorvorrichtungen und anderen vernetzten Steuereinheiten, bereitzustellen, und führt zudem Steuer- und Diagnoseroutinen aus, um die Betätigung von Stellgliedern zu steuern. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu können Routinen als Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Die Kommunikation zwischen den Steuereinheiten, sowie zwischen die Kommunikation zwischen den Steuereinheiten, Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine Punkt-zu-Punkt-Direktverkabelung, eine Netzwerkkommunikations-Busverbindung, eine drahtlose Verbindung oder eine andere geeignete Kommunikationsverbindung bewerkstelligt werden. Die Kommunikation beinhaltet den Austausch von Datensignalen auf eine beliebige geeignete Art, darunter auch z. B. elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale durch die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können diskrete, analoge oder digitalisierte analoge Signale beinhalten, die Eingaben von Sensoren und Stellgliedbefehle, sowie Kommunikationssignale zwischen Steuereinheiten darstellen. Der Begriff „Signal“ bezieht sich auf jede physisch wahrnehmbare Anzeige, die Informationen übermittelt und kann jede geeignete Wellenform (z. B. elektrische, optische, magnetische, mechanische oder elektromagnetische) umfassen, wie beispielsweise Gleichstrom, Wechselspannung, Sinuswellen, Dreieckswelle, Rechteckwelle, Vibration und dergleichen, die durch ein Medium laufen können. Wie hier verwendet, beschreibt der Begriff „dynamisch“ Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind.
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Während die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren die vorliegenden Lehren unterstützen und beschreiben, wird der Umfang der vorliegenden Lehren jedoch einzig und allein durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Ausführungsformen und anderen Arten zur Ausführung der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Lehren, die in den hinzugefügten Ansprüchen definiert sind.
