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Mit polarisiertem Licht arbeitende Kraftfahrzeugbeleuchtung Die Erfindung
bezieht sich auf eine mit polarisiertem Licht arbeitende Kraftfahrzeugbeleuchtung.
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Man ist bisher zur Vermeidung der Blendung bei Kraftfahrzeugbeleuchtungen
bei der Verwendung rein geometrisch optischer Mittel verblieben, durch welche das
Lichtverteilungsdiagramm den jeweiligen Erfordernissen angepaßt wird. Die übliche
Kraftfahrzeugbeleuchtung wird in Fernlicht und in Abblendlicht unterteilt, wobei
die Fernlichtglühfäden zwei parallele Lichtbündel parallel zur Fahrbahn und mit
einer Reichweite von einigen hundert Metern erzeugen, während die Abblendlichtglühfäden
ein breiteres Lichtbündel schräg auf die Fahrbahn strahlen, so daß ihre Reichweite
entsprechend niedriger ist. Das Umschalten von Fernlicht auf Nahlicht erfolgt jedesmal,
wenn dem eigenen Fahrzeug ein anderer Verkehrsteilnehmer entgegenkommt. Man glaubte,
durch das Abblenden die Blendwirkung der Fahrzeugbeleuchtung so weit beseitigt oder
wenigstens herabgesetzt zu haben, daß eine Störung oder Behinderung des entgegenkommenden
Verkehrsteilnehmers nicht mehr zu befürchten ist. Diese Annahme ist jedoch ein Trugschluß.
Die durch das Streulicht hervorgerufene Blendung ist immer noch so groß, daß bei
der Begegnung zweier Fahrzeuge, insbesondere bei nasser Straßendecke, ein Erkennen
von Hindernissen auf der Fahrbahn neben bzw. hinter den sich begegnenden Fahrzeugen
nicht möglich ist.
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Es ist bekannt, daß sich blendungsfreie Beleuchtungssysteme mit Hilfe
von polarisiertem Licht konstruieren lassen und daß solche Beleuchtungssysteme,
insbesondere
in der Kraftfahrzeugtechnik, einen erheblichen Fortschritt gegenüber den mit natürlichem
Licht arbeitenden Systemen darstellen.
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So ist bereits bekannt, an Stelle des üblichen Lichtes polarisiertes
Licht zu verwenden und den Kraftfahrer mit einer Analysatorbrille oder einer Analysatorscheibe
auszurüsten, deren Schwingungsrichtung so orientiert ist, daß zwar das polarisierte
Licht des eigenen Fahrzeuges sichtbar bleibt, das des entgegenkommenden Fahrzeuges
jedoch im wesentlichen ausgelöscht wird.
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Ein bekannter Vorschlag geht dahin, das Fernlicht zu polarisieren.
Diesem Vorschlag blieb aber der Erfolg versagt, weil es aus wirtschaftlichen Erwägungen
heraus nicht möglich ist, alle Fahrzeuge mit einer solchen Einrichtung auszurüsten.
Außerdem hätte das bekannte System dazu gezwungen, alle Verkehrsteilnehmer mit Analysatorbrillen
auszurüsten.
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Auch ist es nicht mehr neu, einen zusätzlich zum Abblendlicht verwendeten
Begegnungsscheinwerfer zu polarisieren, während das Fern- und Abblendlicht unpolarisiert
bleibt. Das bekannte System besteht hierbei aus zwei Fernlichtscheinwerfern mit
unpolarisiertem Licht, die in üblicher Weise über eine Schaltvorrichtung abgeblendet
werden können. Optisch und räumlich getrennt hiervon ist ein polarisierter Begegnungsscheinwerfer
vorgesehen, der zusätzlich zu den abgeblendeten Scheinwerfern benutzt wird, um auf
die dem entgegenkommenden Fahrzeug abgewendete Fahrbahnseite ein gerichtetes Lichtbündel
weit nach vorn zu strahlen.
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So wurde unter anderem noch der Vorschlag gemacht, vor den bereits
vorhandenen Scheinwerfer der Kraftfahrzeuge Polarisationsfilter anzubringen, wodurch
sowohl das Fernlicht als auch das Nahlicht oder Begegnungslicht polarisiert wird.
Hierdurch sollte auf den Straßen außerhalb der Ortschaften das Abblenden vermieden
werden, auch bei der Begegnung mit anderen Kraftfahrzeugen. Diese Anordnung hat
jedoch den Nachteil, daß durch die durch die Polarisationsfilter hervorgerufene
Verminderung der Lichtstärke für beide Beleuchtungssysteme ein wesentlich stärkerer
Generator mit entsprechend stärkeren Glühlampen verwendet werden muß. Für die Übergangszeit
sollten aus diesem Grunde die noch nicht mit stärkeren Generatoren ausgerüsteten
Fahrzeuge mit einem zusätzlichen polarisierten Fernscheinwerfer erhöhter Lichtstärke
ausgerüstet werden, um bei Begegnung mit einem mit der neuen Ausrüstung versehenen
Fahrzeug diesem beleuchtungsmäßig annähernd gleichgestellt zu sein.
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Es ist jedoch außerdem noch zu berücksichtigen, daß die Verkehrsstraßen
nicht nur von Kraftfahrzeugen benutzt werden. Bei der Einführung der bisher vorgeschlagenen
polarisierten Fernlichtbeleuchtungssysteme müßten auch alle übrigen Verkehrsteilnehmer
Analysatorbrillen tragen. Eine solche Maßnahme ist aber zweifellos nur schwer auszuführen.
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Die Erfindung geht von den bekannten, mit polarisiertem Licht arbeitenden
Kraftfahrzeugbeleuchtungen aus, die aus einem ersten Beleuchtungssystem mit zwei
Scheinwerfern zur Erzeugung von unpolarisiertem Fernlicht und einem zweiten, vom
ersten System optisch und räumlich getrennten Beleuchtungssystem mit einem Scheinwerfer
zur Erzeugung polarisierten Lichtes bestehen. Hierbei sind beide Systeme über eine
Schaltvorrichtung mit der Stromquelle so verbunden, daß beim Ausschalten des ersten
Beleuchtungssystems das zweite System wirksam wird.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß das vom zweiten System
erzeugte polarisierte Licht aus einem Lichtbündel besteht, das ganz oder überwiegend
aus schräg nach unten auf die Fahrbahn gerichteten Strahlen zusammengesetzt ist
und eine Ausbreitungscharakteristik hat, bei der die Beleuchtungsstärke in einer
Entfernung von 25 Metern vor dem Scheinwerfer auf einer Ebene senkrecht zur Fahrbahn
in Höhe des Scheinwerfers I Lux beträgt (Abblendlicht).
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Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. Diese zeigen in Fig. I eine Vorderansicht eines
Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Beleuchtung, Fig. 2 die Lichtverteilung
des ersten und zweiten Beleuchtungssystems, Fig. 3 die Schaltung der erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeugbeleuchtung und Fig. 4 eine Darstellung einer Analysatorbrille, wie
sie bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbeleuchtung Verwendung findet.
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In den in Fig. I dargestellten Kraftfahrzeugen sind zwei Fernlichtscheinwerfer
normaler Bauart I und 2 eingebaut, welche an Stelle der bisherigen Bilux- od. dgl.
Lampen für das Fernlicht je eine Einfadenlampe 3, 4 mit einer Leistung von 35 Watt
als Lichtquelle haben. Außerdem ist jeder dieser Scheinwerfer mit einer zusätzlichen
Glühlampe 5, 6 niedriger Leistung, d. h. von etwa 3 Watt, ausgerüstet, welche beim
Abschalten der Fernlichtlampen I, 2 als Positionslampen die Begrenzung des Fahrzeuges
anzeigen. Zusätzlich zu den Scheinwerfern i und 2 ist nach Fig. I ein polarisierter
Scheinwerfer 7 angebracht, der mit einem Polarisator ausgerüstet wird, wie es durch
die Schraffierung angedeutet ist. Dieser Polarisator polarisiert das gesamte, vom
Scheinwerfer abgestrahlte Licht in ausreichendem Maße. Um den durch die Polarisation
auftretenden Lichtverlust auszugleichen, wird bei der Anordnung nach Fig. I eine
Glühlampe 8 verwendet, deren elektrische Leistungsaufnahme etwa der Summe der Leistungsaufnahme
der beiden Fernscheinwerferglühlampen 3 und 4 entspricht. Dieser polarisierte Scheinwerfer
7 weist ein Lichtverteilungsdiagramm auf, das eine Straßenbeleuchtung ergibt, welche
dem bisher allgemein verwendeten und vorgeschriebenen Abblendlicht entspricht. Dieses
Lichtverteilungsdiagramm kann mit verschiedenen optischen Mitteln erzielt werden,
z. B. durch entsprechende Fokussierung des Glühkörpers der verwendeten Lichtquelle
oder durch Streuscheiben, Stufenlinsen od. dgl.
In Fig. 3 ist die
Schaltung der Kraftfahrzeugbeleuchtung dargestellt. Die Fernlichtlampen der Scheinwerfer
I und 2 sind zusammen auf den Fernlichtkontakt II des Abblendschalters Ia geführt.
Mit dem Abblendkontakt 13 sind die Positionslampen 5 und 6 sowie die Hochleistungslampe
8 des polarisierten Scheinwerfers 7 gemeinsam verbunden. Die Zuführung 14 des Abblendschalters
I2 ist über einen Hauptschalter 15 an die Batterie 16 angeschaltet.
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Die Lichtverteilung eines Fernscheinwerfers I und eines polarisierten
Scheinwerfers 7 läßt sich aus Fig. z erkennen. Während der Fernscheinwerfer I parallel
zur Straßendecke strahlt, wird das vom polarisierten Scheinwerfer 7 ausgehende Licht
unter einem solchen Winkel auf die Straßendecke geworfen, daß der Fahrer des entgegenkommenden
Fahrzeuges nur von schwachem Streulicht getroffen werden kann.
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In Fig. 4 ist eine polarisierende Halbbrille dargestellt, deren polarisierender
Teil 9 je nach Bedarf durch Kopfneigen ins Gesichtsfeld gebracht werden kann. Man
kann jedoch auch eine mechanisch betätigte Analysatorscheibe in das Gesichtsfeld
bringen oder wahlweise daraus entfernen, wie es in Fig. I bei Io dargestellt ist.
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Die Bedienung der Kraftfahrzeugbeleuchtung erfolgt in der für die
heutigen Abblendsysteme üblichen Weise. Bei freier Straße schaltet der Fahrer auf
Fernlicht. Die Analysatorbrille des Fahrers ist der im Wagen natürlichen Kopfhaltung
so angepaßt, daß der Fahrer durch den unteren absorptionsfreien Teil der Brille
17 die Straße überblickt. Eine Störung durch den oberen polarisierenden Teil 9 infolge
Lichtverlustes tritt nicht ein, da bei Nachtfahrt das Gesichtsfeld durch die nach
unten gerichtete Fahrzeugbeleuchtung nach oben begrenzt ist. Bei Begegnung mit einem
anderen Verkehrsteilnehmer schaltet der Fahrer in der bisher üblichen Weise auf
das polarisierte Licht um. Die kleinen Glühlampen 5 und 6 der Fernscheinwerfer I
und 2 wirken dabei als Positionslampen. Ihre elektrische Leistungsaufnahme ist so
bemessen, daß die Positionslampen etwa die gleiche Flächenhelligkeit zeigen wie
der polarisierte Scheinwerfer bei Betrachtung durch einen Analysator. Mit dem Umschalten
neigt der Fahrer den Kopf so weit, daß der Analysator in das Gesichtsfeld kommt,
dadurch wird die gesamte, vom polarisierten Scheinwerfer eines entgegenkommenden
Fahrzeuges ausgehende Blendung beseitigt. Nach Passieren dieses Fahrzeuges schaltet
der Fahrer auf Fernlicht um, wobei das bei der Begegnung nicht geblendete Auge sofort
wieder voll reaktionsfähig ist. Die Änderung der Kopfhaltung geht, wie Versuche
gezeigt haben, vollständig unbewußt vor sich, weil die meisten Kraftfahrer beim
Begegnen den Kopf der Windschutzscheibe nähern, um im erhöhten Gefahrenmoment besser
sehen zu können. Diese Bewegung ist vollständig ausreichend, um bei einer geeignet
dimensionierten Halbbrille den Analysator ins Gesichtsfeld zu bringen. Für Kraftfahrer,
welche bereits Brillenträger sind, kann die Analysatorbrille in Form von Vorhängern
über die normale Korrektionsbrille gesetzt werden, wenn nicht ein polarisierender
Windschutzscheibeneinsatz, wie ihn Fig. I bei io zeigt, vorgezogen wird. Bei der
Verwendung eines beweglichen Scheibenanalysators wird derselbe zweckmäßig so ausgestattet,
daß seine Einschaltung in das Gesichtsfeld entweder durch eine vom Abblendschalter
betätigte elektrische Hilfsvorrichtung (Relais, Steuermotor) oder aber durch eine
mechanische Vorrichtung erfolgt, die ihrerseits den Abblendschalter betätigt. In
Fig. i wird ein derartiger Scheibenanalysator io mit Hilfe eines an der Tragachse
befestigten Hebels 18 im Gesichtsfeld ein- oder ausgeschaltet. Das andere Ende der
Achse wirkt auf den in Fig. 3 dargestellten Abblendschalter 12, der im Ausführungsbeispiel
der Fig. i am Rahmen der Windschutzscheibe befestigt ist.
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Die kombinierte Kraftfahrzeugbeleuchtung nach der Erfindung hat gegenüber
allen bisher vorgeschlagenen polarisierten Beleuchtungssystemen den für seine Einführung
entscheidenden Vorteil, daß auch entgegenkommende Verkehrsteilnehmer, die nicht
mit einem Analysator ausgerüstet sind, keiner über die festgelegten gesetzlichen
Vorschriften hinausgehenden Blendung ausgesetzt sind. Damit ist den Interessen dieser
Verkehrsteilnehmer, wie Radfahrer, Fußgänger, Zugtiere usw., in ausreichendem Maße
Rechnung getragen, so daß ein Einspruch gegen die Einführung des polarisierten Lichtes
in der erfindungsgemäßen Form für Kraftfahrzeuge nicht berücksichtigt zu werden
braucht. Aber auch diese Verkehrsteilnehmer kommen darüber hinaus noch in den Genuß
der technischen Vorteile der polarisierten Fahrzeugbeleuchtung, wenn sie zur Erhöhung
ihrer eigenen Sicherheit eine Analysator-Halbbrille tragen. Für den Kraftfahrzeugverkehr,
der infolge seiner hohen Geschwindigkeit das eigentliche Gefahrenmoment auf den
Verkehrsstraßen bildet, bringt die erfindungsgemäße kombinierte Kraftfahrzeugbeleuchtung
zuverlässig den lange angestrebten Blendschutz im Begegnungsfalle ohne Beeinträchtigung
der auf freier Strecke voll ausnutzbaren Fernbeleuchtung. Die erfindungsgemäße Anordnung
beseitigt damit alle bestehenden Einführungsschwierigkeiten für das polarisierte
Licht.