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WO2004019715A1 - Selbsttönendes helmvisier - Google Patents

Selbsttönendes helmvisier Download PDF

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Publication number
WO2004019715A1
WO2004019715A1 PCT/EP2003/005137 EP0305137W WO2004019715A1 WO 2004019715 A1 WO2004019715 A1 WO 2004019715A1 EP 0305137 W EP0305137 W EP 0305137W WO 2004019715 A1 WO2004019715 A1 WO 2004019715A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
helmet visor
solar cell
helmet
visor
cell device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2003/005137
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen BRUEGL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of WO2004019715A1 publication Critical patent/WO2004019715A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/18—Face protection devices
    • A42B3/22—Visors
    • A42B3/226—Visors with sunscreens, e.g. tinted or dual visor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/02—Goggles
    • A61F9/022—Use of special optical filters, e.g. multiple layers, filters for protection against laser light or light from nuclear explosions, screens with different filter properties on different parts of the screen; Rotating slit-discs

Definitions

  • the present invention relates to a self-tinting helmet visor according to the preamble of claim 1, a helmet with a self-tinting helmet visor according to claim 10 and glasses according to claim 11.
  • Helmets with tinted visors are known from different areas, e.g. from the motorcycle sector or from car racing. Also known from the military are jet pilot helmets, which also have tinted visors. Glasses with self-tinting lenses have been around for a long time, which "automatically" darken as the brightness increases. However, the tint of these lenses changes only relatively slowly over time.
  • the object of the invention is to provide a helmet visor or glasses, the tint of which adapts automatically and as quickly as possible to the respective brightness situation.
  • the basic principle of the invention consists in a self-tinting helmet visor with a tintable liquid crystal layer (Liquid Crastal) which is supplied with electricity by a solar cell device.
  • the solar cell device is arranged directly on the helmet visor.
  • the tinting can be increased by “energizing” the tintable layer.
  • the tinting of the electrically darkable layer is preferably continuous, ie continuously variable.
  • the helmet visor shows its maximum transparency, ie its slightest tint or no tint at all.
  • the tint can be increased by applying a voltage.
  • the power supply to the helmet visor fails, the tint automatically disappears, ensuring an undisturbed view of the helmet wearer.
  • the helmet visor consists of a transparent carrier body, on the surface of which an electrically darkened layer is applied.
  • the electrically darkened layer can also be integrated in the transparent carrier body and electrically connected to the solar cell device.
  • the helmet visor according to the invention is a completely "self-sufficient" functioning component. Electrical connections from the helmet visor to the helmet or other components are not required. In particular, no battery is required. The required current or the required voltage is supplied directly by the solar cells are arranged in or on the helmet visor, so conventional helmets can be easily retrofitted with such a visor.
  • the solar cell device delivers a more or less large electrical voltage.
  • the helmet visor tints more or less strongly.
  • the electrical voltage is largely proportional to the currently required visor tint.
  • the solar cell device and the self-tinting layer are coordinated with one another in such a way that the helmet wearer always has an essentially constant “transparency” of the helmet visor depending on the brightness conditions.
  • the tintable layer is formed by an electrically undockable flexible liquid crystal film. Such tinting films are available, for example, from AlphaMicron, Inc., 277 Martinel Dr., Kent, OH 44240-4376, USA.
  • tinting foils can be varied over a wide range by varying the voltage present.
  • a major advantage of such tinting films is their very short response time. Within a few milliseconds, the tint is adjusted according to the ambient brightness. With such a tint film, an approximately constant brightness can be ensured in the eye area of the visor wearer even when driving in an avenue with different lighting conditions.
  • the tint film can be applied directly to the transparent visor carrier body.
  • the electrically darkened flexible tinting film can also be inserted between two transparent carrier body layers, which better protects the tinting film against damage.
  • the tinting film is, for example, electrically connected to the solar cell device via conductor tracks, which is also provided directly on or in the helmet visor.
  • the solar cell device can also be formed by a flexible film.
  • Such films with solar cells are state of the art and are offered, for example, by Iowa Thin Film Technologies Inc., 2337 230th Street, Boone, Iowa, USA 50036-7538.
  • the "solar cell film” is preferably in the form of a strip.
  • the strip can be arranged transversely in the upper edge region of the visor, ie above the self-tinting film.
  • the solar cell strip can have a width of 10 mm, for example.
  • the solar cells are therefore preferably at the "edge" of the Field of vision of the helmet wearer on the visor arranged. They do not affect the field of vision of the visor wearer or only insignificantly.
  • glasses in particular sunglasses, window panes or windows of vehicles, sunroofs, etc. can be provided with a solar cell arrangement and an electrically tintable layer, the tint of which changes depending on the applied electrical voltage.
  • the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
  • the only figure shows a helmet visor 1 which can be fastened to a helmet via joints 2, 3.
  • the visor In the area of its lateral ends, the visor each has a guide groove 4, 5, via which the visor is guided on the helmet when opening or closing.
  • the helmet visor 1 has an electrically tintable layer, the outline of which is indicated here by a dashed line 7.
  • the electrically tintable layer can also extend over the entire area of the helmet visor 1. It can either be applied to the surface of the transparent main body of the visor or integrated into the main body of the visor.
  • the electrically tintable layer 7 is electrically connected to a solar cell arrangement 8, for example via conductor tracks (not shown).
  • the solar cell arrangement 8 can be formed by a solar cell film. It can be applied directly to the outside of the helmet visor 1.
  • the solar cell film 8 here has the shape of a strip. The strip extends transversely along the upper, front edge of the helmet visor over almost the entire width of the visor.
  • the solar cell film 8 generates an electrical voltage in accordance with the brightness of the surroundings. Depending on the level of the electrical voltage, the electrically tintable layer is darkened to a greater or lesser extent. In a very bright environment, for example in the sun, the solar cell film generates a high electrical voltage and the electrically tintable layer darkens accordingly. At lower brightness, the tension and thus the tint of the helmet visor is lower. If the solar cell film 8 or the connecting lines between the solar cell film 8 and the electrically tintable layer fail or malfunction, the tint loses its tint. When de-energized, it is thus ensured that the sight of the visor carrier is not impaired.

Landscapes

  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)

Abstract

Helmvisier (1) mit einer unmittelbar am Helmvisier angeordneten Solarzelleneinrichtung (8), wobei das Helmvisier (1) mittels einer durch die Solarzelleneinrichtung (8) erzeugten elektrischen Spannung abdunkelbar bzw. tönbar ist und im spannungslosen Zustand seine durch die elektrische Spannung erzeugte Tönung verliert.

Description

Selbsttönendes Helmvisier
Die vorliegende Erfindung betrifft ein selbsttönendes Helmvisier gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 , einen Helm mit einen selbsttönenden Helmvisier gemäß Patentanspruch 10 sowie eine Brille gemäß Patentanspruch 11.
Helme mit getönten Visieren sind aus unterschiedlichen Bereichen bekannt, z.B. aus dem Motorradbereich oder aus dem Autorennsport. Ferner sind aus dem Militärbereich Jetpilotenhelme bekannt, die ebenfalls getönte Visiere aufweisen. Seit langer Zeit gibt es auch Brillen mit selbsttönenden Gläsern, die bei zunehmender Helligkeit „automatisch" dunkler werden. Die Tönung dieser Gläser ändert sich jedoch zeitlich nur relativ langsam.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Helmvisier bzw. eine Brille zu schaffen, dessen bzw. deren Tönung sich automatisch und möglichst schnell an die jeweilige Helligkeitssituation anpasst.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 , 10 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen; und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einem selbsttönenden Helmvisier mit einer tönbaren Flüssigkristallschicht (Liquid Crastal), die von einer Solarzelleneinrichtung mit Strom versorgt wird. Die Solarzelleneinrichtung ist unmittelbar am Helmvisier angeordnet. Durch „Bestromung" der tönbaren Schicht kann die Tönung erhöht werden. Vorzugsweise ist die Tönung der elektrisch abdunkelbaren Schicht kontinuierlich, d.h. stufenlos veränderbar. Im stromlosen Zustand weist das Helmvisier seine maximale Transparenz, d.h. seine geringste Tönung oder überhaupt keine Tönung auf. Durch Anlegen einer Spannung kann die Tönung erhöht werden. Bei einem Ausfall der Stromversorgung des Helmvisiers hingegen verschwindet die Tönung automatisch, wodurch eine ungestörte Sicht des Helmträgers sichergestellt ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Helmvisier aus einem durchsichtigen Trägerkörper, auf dessen Oberfläche eine elektrisch abdunkelbare Schicht aufgebracht ist. Alternativ dazu kann die elektrisch abdunkelbare Schicht auch in den durchsichtigen Trägerkörper integriert und mit der Solarzelleneinrichtung elektrisch verbunden sein.
Das Helmvisier gemäß der Erfindung ist ein vollkommen „autark" funktionierendes Bauteil. Elektrische Verbindungen vom Helmvisier zum Helm oder anderen Bauteilen sind nicht erforderlich. Insbesondere ist keine Batterie erforderlich. Der benötigte Strom bzw. die benötigte Spannung wird nämlich unmittelbar von den Solarzellen geliefert, die im bzw. am Helmvisier angeordnet sind. Herkömmliche Helme sind also problemlos mit einem derartigen Visier nachrüstbar.
In Abhängigkeit von den Helligkeitsbedingungen liefert die Solarzelleneinrichtung eine mehr oder weniger große elektrische Spannung. Entsprechend der Umgebungshelligkeit bzw. der elektrischen Spannung stellt sich eine mehr oder weniger starke Tönung des Helmvisiers ein. Die elektrische Spannung ist weitgehend proportional zu der aktuell erforderlichen Visiertönung. Die Solarzelleneinrichtung und die selbsttönende Schicht sind derart aufeinander abgestimmt, dass sich für den Helmträger in Abhängigkeit von den Helligkeitsbedingungen stets eine im wesentlichen konstante „Transparenz" des Helmvisiers ergibt. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die tönbare Schicht durch eine elektrisch abduπkelbare flexible Flüssigkeitskristallfolie gebildet. Derartige Tönungsfolien sind beispielsweise von der Firma AlphaMicron, Inc., 277 Martinel Dr., Kent, OH 44240 - 4376, USA erhältlich. Die Helligkeit solcher Tönungsfoiien ist durch Variieren der anliegenden Spannung in einem weiten Bereich veränderbar. Ein wesentlicher Vorteil derartiger Tönungsfolien ist ihre sehr kurze Ansprechzeit. Innerhalb weniger Millisekunden stellt sich die Tönung entsprechend der Umgebungshelligkeit ein. Mit einer derartigen Tönungsfolie kann selbst bei einer Fahrt in einer Allee mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen eine annähernd gleichbleibende Helligkeit im Augenbereich des Visierträgers gewährleistet werden.
Die Tönungsfolie kann unmittelbar auf den durchsichtigen Visierträgerkörper aufgebracht sein. Alternativ dazu kann die elektrisch abdunkelbare flexible Tönungsfolie auch zwischen zwei durchsichtige Trägerkörperschichten eingebracht sein, was die Tönungsfolie besser gegen Beschädigungen schützt. Die Tönungsfolie ist beispielsweise über Leiterbahnen elektrisch mit der Solarzelleneinrichtung verbunden, die ebenfalls unmittelbar am bzw. im Helmvisier vorgesehen ist.
Die Solarzelleneinrichtung kann ebenfalls durch eine flexible Folie gebildet sein. Derartige Folien mit Solarzellen sind Stand der Technik und werden beispielsweise von der Firma Iowa Thin Film Technologies Inc., 2337 230th Street, Boone, Iowa, USA 50036-7538 angeboten.
Vorzugsweise hat der „Solarzellenfilm" die Form eines Streifens. Der Streifen kann quer im oberen Randbereich des Visiers, d.h. oberhalb der Selbsttönenden Folie angeordnet sein. Der Solarzellenstreifen kann beispielsweise eine Breite von 10 mm haben. Die Solarzellen sind also vorzugsweise am „Rand" des Blickfeldes des Helmträgers am Visier angeordnet. Sie beinträchtigen das Blickfeld des Visierträgers nicht bzw. nur unwesentlich.
Wenngleich in der bisherigen Beschreibung immer von einem Helmvisier die Rede war, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch in anderen Bereichen einsetzbar ist. Beispielsweise können Brillen, insbesondere Sonnenbrillen, Fensterscheiben oder Scheiben von Fahrzeugen, Schiebedächer etc. mit einer Solarzellenanordnung und einer elektrisch damit verbundenen tönbaren Schicht versehen sein, deren Tönung sich in Abhängigkeit von der anliegenden elektrischen Spannung ändert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Helmvisier 1 , das über Gelenke 2, 3 an einem Helm befestigbar ist. Im Bereich seiner seitlichen Enden weist das Visier jeweils eine Führungsnut 4, 5 auf, über die das Visier beim Öffnen bzw. Schließen am Helm geführt wird.
Im Sichtbereich 6 weist das Helmvisier 1 eine elektrisch tönbare Schicht auf, deren Umriss hier durch eine gestrichelte Linie 7 angedeutet ist. Die elektrisch tönbare Schicht kann sich auch über den gesamten Bereich des Helmvisiers 1 erstrecken. Sie kann entweder auf die Oberfläche des durchsichtigen Visiergrundkörpers aufgebracht sein oder in den Visiergrundkörper integriert sein. Die elektrisch tönbare Schicht 7 ist z.B. über Leiterbahnen (nicht dargestellt) elektrisch mit einer Solarzellenanordnung 8 verbunden. Die Solarzellenanordnung 8 kann durch eine Solarzellenfolie gebildet sein. Sie kann unmittelbar auf die Außenseite des Helmvisiers 1 aufbracht sein. Die Solarzellenfolie 8 hat hier die Form eines Streifens. Der Streifen erstreckt sich quer entlang des oberen, stirnseitigen Randes des Helmvisiers über annähernd die gesamte Visierbreite. Entsprechend der Helligkeit der Umgebung erzeugt die Solarzellenfolie 8 eine elektrische Spannung. In Abhängigkeit von der Höhe der elektrischen Spannung wird die elektrisch tönbare Schicht mehr oder weniger stark abgedunkelt. Bei sehr heller Umgebung, z.. B. bei Sonneneinstrahlung, erzeugt die Solarzellenfolie eine hohe elektrische Spannung und die elektrisch tönbare Schicht dunkelt dementsprechend stark ab. Bei geringerer Helligkeit ist die Spannung und somit auch die Tönung des Helmvisiers geringer. Bei einem Ausfall bzw. bei einer Störung der Solarzellenfolie 8 bzw. der Verbindungsleitungen zwischen der Solarzellenfolie 8 und der elektrisch tönbare Schicht verliert diese ihre Tönung. Im stromlosen Zustand ist also sichergestellt, dass die Sicht des Visierträgers nicht beeinträchtigt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Helmvisier (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar am
Helmvisier (1) eine Solarzelleneinrichtung (8) angeordnet ist und dass das Helmvisier (1) mittels einer durch die Solarzelleneinrichtung (8) erzeugten elektrischen Spannung abdunkeibar bzw. tönbar ist und im spannungslosen Zustand seine durch die elektrische Spannung erzeugte Tönung verliert.
2. Helmvisier (1), wobei das Helmvisier einen durchsichtigen Trägerkörper aufweist, auf den eine elektrisch abdunkelbare Schicht (7) aufgebracht bzw. in den eine elektrisch abdunkelbare Schicht integriert ist.
3. Helmvisier nach Anspruch 2, wobei die Schicht (7) entsprechend der Höhe der von der Solarzelleneinrichtung erzeugten Spannung in ihrer Helligkeit abgedunkelt ist.
4. Helmvisier (1) nach Anspruch 3, wobei die Schicht (7) stufenlos abdunkelbar ist.
5. Helmvisier (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die abdunkelbare Schicht (7) eine elektrisch abdunkelbare Tönungsfolie ist, die flexibel ist und die auf den Trägerkörper aufgebracht und elektrisch mit der Solarzelleneinrichtung (8) verbunden ist.
6. Helmvisier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Solarzelleneinrichtung eine bzw. mehrere Solarzellen aufweist.
7. Helmvisier (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Solarzelleneinrichtung eine flexible Solarzellenfolie (8) ist, die auf den Trägerkörper des Helmvisiers (1) aufgebracht ist.
8. Helmvisier (1) nach Anspruch 7, wobei das Helmvisier (1) einen unteren, kinnnahen Randbereich und einen oberen, stirnnahen Randbereich aufweist, wobei die Solarzellenfolie (8) im oberen, stirnnahen Bereich angeordnet ist oder in einem unteren kinnnahen Randbereich des Helmvisiers (1).
9. Helmvisier nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Solarzellenfolie (8) die Form eines Streifens hat, der sich im wesentlichen quer über den oberen stirnnahen Randbereich des Helmvisiers (1) erstreckt.
10. Helm, mit einem Helmvisier nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Brille, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar an der Brille eine Solarzelleneinrichtung (8) angeordnet ist und dass das Brillenglas mittels einer durch die Solarzelleneinrichtung (8) erzeugten elektrischen Spannung abdunkelbar bzw. tönbar ist und im spannungslosen Zustand seine durch die elektrische Spannung erzeugte Tönung verliert.
PCT/EP2003/005137 2002-08-26 2003-05-16 Selbsttönendes helmvisier Ceased WO2004019715A1 (de)

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US10/227,446 US20040034898A1 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Self-tinting helmet visor and method of making same

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