DE19824084A1 - Blendschutzeinrichtung und Blendschutzverfahren für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Bei einer Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer abdunkelbaren Filterscheibe ist eine Steuereinheit (20) mit Sensoren (22a, 22b) zum Erfassen eines Blendobjektes (30) und mit einer Kamera (24) zum Erfassen der Augenposition (40, 42) eines Kraftfahrzeuginsassen verbunden. Die Filterscheibe (10) ist matrixartig ausgebildet und einzelne Matrixelemente (38) sind abdunkelbar. DOLLAR A Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Blendschutzeinrichtung ist in einfacher Weise ein abgedunkelter Bereich (36) verzögerungsfrei auf einer Filterscheibe (10) erzeugbar. Der Bereich (36) folgt der Bewegung des Blendobjektes (30) und paßt sich dem Blendobjekt (30) in seiner Größe und in seinem Abdunkelungsverhalten an. Dadurch werden Blendwirkungen für den Fahrer erheblich vermindert und die Verkehrssicherheit so erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Steuerung einer Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Es ist allgemein bekannt, daß bei Nachtfahrten Blendwirkungen von entgegenkommenden Kraftfahrzeugen eine erhebliche Verkehrsgefährdung darstellen. Durch diese Blendwirkungen ist der Fahrer eines Kraftfahrzeuges nicht mehr in der Lage, die Verkehrssituation richtig zu erfassen. Insbesondere schlecht beleuchtete bzw. unbeleuchtete Hindernisse werden entweder gar nicht oder viel zu spät erkannt.

Aber auch bei Tageslicht kann es durch direkte Sonneneinstrahlung oder durch Sonnenlichtreflexe an Glasflächen zu gefährlichen Blendungwirkungen kommen, die mit herkömmlichen Sonnenblenden nicht zu vermeiden sind.

Aus der DE 34 43 488 ist eine ansteuerbare Filterscheibe inbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt, die mehrere fest vorgegebene Flüssigkeitskristallbereiche aufweist, mit deren Hilfe größere Ausschnitte der Filterscheibe abgedunkelt werden können. Dadurch wird zwar die Blendwirkung verringert, gleichzeitig jedoch das Sichtfeld des Fahrers erheblich eingeschränkt.

Aus der DE 39 36 120 ist ein Blendelement bekannt, das im Bereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und einen gewissen Bereich des Sichtfeldes des Fahrers abdeckt. Das Blendelement wird mechanisch bewegt.

Solche mechanische Vorrichtungen haben verschiedene Nachteile. Zum einem ist deren mechanische Ansteuerung sehr aufwendig. Zum anderem läßt sich der Grad der Abdunkelung bzw. der Transmissionsgrad eines derartigen Blendelementes nicht variieren. Undurchsichtige Blendelemente weisen einen Abdunkelungsgrad von 100% (Transmissionsgrad 0%) auf. Außerdem ist die Größe des Blendelementes fest vorgegeben und nicht an die scheinbare Größe des blendenden Objekts anpassbar. Dadurch wird entweder das Blendobjekt nicht vollständig abgedunkelt, d. h. es verbleibt eine Restblendwirkung oder aber das Blendelement überdeckt das Blendobjekt bei weitem und beeinträchtigt dadurch das Sichtfeld des Fahrers, was ebenfalls unerwünscht ist und als störend empfunden wird.

Allgemein reagieren mechanische Einrichtungen mit gewissen zeitlichen Verzögerungen, so daß eine schnelle Reaktion auf plötzlich auftretende Lichtreflexe ebenfalls nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Steuerung einer Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die die oben angegebenen Nachteile vermeiden, die insbesondere eine verzögerungsfreie Ausblendung des Blendobjektes erlauben, die eine Anpassung an das blendenden Objektes ermöglichen und die einfach und kostengünstig herstellbar bzw. durchführbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel bzw. im Anspruch 2 angegebenen Verfahrensschritte.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, eine abdunkelbare Filterscheibe matrixartig auszubilden, wobei einzelne Matrixelemente der Filterscheibe abdunkelbar sind. Angesteuert wird die Filterscheibe über eine Steuereinheit, die mit Sensoren zum Erfassen eines Blendobjektes und mit einer Kamera zum Erfassen der momentanen Augenposition eines Kraftfahrzeuginsassen verbunden ist. In der Steuereinheit wird der Schnittpunkt (Durchtrittspunkt) des Lichtweges "Blendobjekt"­ "Augenposition Fahrzeuginsasse" mit der Filterscheibe bestimmt und durch entsprechende Ansteuerung der Filterscheibe dieser Bereich der Filterscheibe abgedunkelt.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Blendschutzeinrichtung mit Filterscheibe,

Fig. 2 schematische Aufsicht auf eine Filterscheibe gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Blendschutzeinrichtung 1 anhand einer Aufsicht auf den Frontscheibenbereich eines Kraftfahrzeuges von oben schematisch dargestellt. Die Blendschutzeinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer abdunkelbaren Filterscheibe 10, die mit einer Steuereinheit 20 über eine Steuerleitung 25b verbunden ist. Der genauere Aufbau der Filterscheibe 10 ist in Fig. 2 dargestellt.

Bei der Filterscheibe 10 handelt es sich um die Frontscheibe eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges 50. Sie begrenzt den Innenraum 52 des Kraftfahrzeuges 50. Im Innenraum 52 sind auf den Vordersitzen je zwei Kraftfahrzeuginsassen, ein Fahrer und ein Beifahrer, durch deren entsprechende Augenpositionen 40 bzw. 42 schematisch angedeutet. Die Augenposition 40 bzw. 42 wird mit einer Kamera 24 erfaßt, die ebenfalls im Innenraum 52 angeordnet ist. Die Kamera 24 ist über eine Verbindungsleitung 25c an die Steuereinheit 20 angeschlossen.

Vor der Filterscheibe 10 ist ein Blendobjekt 30 angedeutet, bei dem es sich z. B. um ein entgegenkommendes Fahrzeug, um direktes Sonnenlicht oder um einen Sonnenlichtreflex handeln kann. Zum Erfassen des Blendobjektes dienen je zwei Sensoren 22a, 22b, die im dargestellten Fall jeweils im Randbereich der Filterscheibe 10 angeordnet sind und über Verbindungsleitungen 25a bzw. 25d mit der Steuereinheit 20 verbunden sind. Die beiden Sensoren 22a, 22b können aber auch an einer beliebigen anderen Stelle im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs 50 angeordnet sein. Wichtig hierbei ist nur, daß die beiden Sensoren 22a, 22b jeweils eine freie Sicht in Richtung Blendobjekt 30 ermöglichen. Mit Ziffer 32 ist der Lichtweg vom Blendobjekt 30 zur Augenposition 40 bezeichnet. Der Lichtweg 32 schneidet die Filterscheibe 10 im Durchtrittspunkt 34.

In Fig. 2 ist der Aufbau der Filterscheibe 10 näher dargestellt. Die Filterscheibe 10 ist matrixartig aufgebaut d. h. sie besteht aus einer Vielzahl von Matrixelementen 38, die über eine über entsprechende Ansteuerung der Filterscheibe 10 durch die Steuereinheit 20 einzeln abdunkelbar sind. Bei den Matrixelementen 38 kann es sich z. B. Flüssigkristallelemente (LCD) handeln. Denkbar sind auch separat ansteuerbare elektrochrome Elemente oder laseraktive Elemente, die über Laserbestrahlung ihren Transmissionsgrad ändern.

Durch eine entsprechende Ansteuerung über die Steuereinheit 20 läßt sich nicht nur der Abdunkelungsgrad jedes einzelnen Matrixelementes 38 sondern natürlich auch die Größe des abgedunkelten Bereiches 36 verändern und so der scheinbaren Größe des Blendobjektes 30 anpassen.

Nachfolgend ist die Funktionsweise der Blendschutzeinrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

Nähert sich dem Fahrzeug 50 ein entgegenkommendes Fahrzeug mit Scheinwerfereinstellungen, die eine Blendung des Fahrers 40 darstellen bzw. darstellen könnten, so wird im Verfahrensschritt a) mit Hilfe der beiden Sensoren 22a, 22b das Blendobjekt 30 erfaßt und in der Steuereinheit 20 seine Richtung bzw. seine Position relativ zum Fahrzeug bestimmt. Im Verfahrensschritt b) wird mit Hilfe der Kamera 24 die momentane Augenposition 40 des Fahrers erfaßt. Anschließend wird im Verfahrensschritt c) der Lichtweg 50 vom Blendobjekt 30 zur Augenposition 40 des Fahrers in der Steuereinheit 20 berechnet und der Durchtrittspunkt 34 des Lichtweges 50 durch die Filterscheibe 10 festgelegt.

Im weiteren Verfahrensschritt d) steuert die Steuereinheit 20 die Filterscheibe 10 derart an, daß der Bereich 36 des Durchtrittspunkts 34 abgedunkelt wird.

Die Ansteuerung der Filterscheibe 10 erfolgt so, daß der abgedunkelte Bereich 36 entsprechend der Bewegung des Blendobjektes 30 nachgeführt wird und somit z. B. ein entgegenkommendes Fahrzeug bis zur Vorüberfahrt abgedunkelt bleibt.

Durch diese Maßnahme erfolgt keine bzw. nur eine geringe Blendwirkung des Fahrers, was erheblich zur Verkehrssicherheit beiträgt. Der Fahrer kann nunmehr auch unbeleuchtete bzw. schlecht beleuchtete Hindernisse rechtzeitig erkennen und entsprechend reagieren.

In einer vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Verfahrenschritt a1) mit Hilfe der Sensoren 22a, 22b auch die scheinbare Größe des Blendobjektes 30 auf der Filterscheibe 10 bestimmt und die Größe des Bereichs 36 entsprechend festgelegt.

Die Größe des abgedunkelten Bereichs 36 wird damit gerade so groß, daß der Schattenwurf die Augenposition 40 des Fahrers überdeckt.

Aufgrund der angepaßten geringen Größe des abgedunkelten Bereichs 36 ist das Gesichtsfeld des Fahrers nur punktuell eingeschränkt und zwar genau in dem Bereich, der zu einer Blendwirkung führen würde.

In einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird im Verfahrenschritt a2) mit Hilfe der Sensoren 22a, 22b auch die Lichtintensität des Blendobjektes 30 bestimmt. Die Steuereinheit 20 steuert daraufhin die Filterscheibe 10 derart an, daß der abgedunkelte Bereich 36 in seinem Transmissionsverhalten der Lichtintensität des Blendobjektes 30 angepaßt ist. Blendobjekte 30 geringerer Intensität werden deshalb für den Fahrer weniger stark abgedunkelt. Dadurch wird aber auch sein Sichtfeld weniger beeinflußt, was wiederum die Verkehrssicherheit erhöht.

Selbstverständlich können mehrere Blendobjekte z. B. mehrere entgegenkommende Fahrzeuge gleichzeitig ausgeblendet werden.

Da die Blendwirkung auch für den Beifahrer störend sein kann, ist vorgesehen zusätzlich die Augenposition des Beifahrers zu erfassen und einen entsprechenden Bereich für ihn abzudunkeln.

Da die Wirkung der Blendschutzeinrichtung ohne Verzögerung erfolgt, können auch Lichtblitze, die aufgrund von Spiegelungen an Glasflächen auftreten, rasch geschwächt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Blendschutzeinrichtung ist in einfacher Weise ein abgedunkelter Bereich 36 verzögerungsfrei auf einer Filterscheibe 10 erzeugbar. Der Bereich 36 folgt der Bewegung des Blendobjektes 30 und paßt sich dem Blendobjekt 30 in seiner Größe und in seinem Abdunkelungsverhalten an. Dadurch werden Blendwirkungen für den Fahrer erheblich vermindert und die Verkehrssicherheit so erhöht.

Claims (4)

1. Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer abdunkelbaren Filterscheibe, die über einer Steuereinheit ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) mit Sensoren (22a, 22b) zum Erfassen eines Blendobjektes (30). und mit einer Kamera (24) zum Erfassen der Augenposition (40, 42) eines Kraftfahrzeuginsassen verbunden ist und daß die Filterscheibe (10) matrixartig ausgebildet ist, wobei einzelne Matrixelemente (38) der Filterscheibe (10) abdunkelbar sind.

2. Verfahren zur Steuerung einer Blendschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Erfassen des Blendobjektes (30) mit Hilfe der Sensoren (22a, 22b)
• b) Erfassen der momentanen Augenposition (40) des Fahrzeuginsassen mit Hilfe der Kamera (24)
• c) Berechnung des Lichtweges (50) vom Blendobjekt (30) zur Augenposition (40) des Fahrers und Festlegung des Durchtrittspunktes (34) des Lichtweges (50) durch die Filterscheibe (10)
• d) Ansteuerung der Filterscheibe (10) durch die Steuereinheit (20) derart, daß der Bereich (36) des Durchtrittspunktes (34) abgedunkelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 mit einem zusätzlichen Verfahrensschritt

• a1) Bestimmung der scheinbaren Größe des Blendobjektes (30) auf der Filterscheibe (10) mit Hilfe der Sensoren (22a, 22b) und entsprechende Festlegung der Größe des Bereiches (36).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3 mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt

• a2) Bestimmung der Lichtintensität des Blendobjekt (30) mit Hilfe der Sensoren (22a, 22b) und Anpassung des Transmissionsverhalten des abgedunkelten Bereichs (36) an die Lichtintensität des Blendobjektes (30).