CN111556824B - 后视镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车(1)的后视镜装置，包括至少一个图像拍摄设备(23)以及用于显示摄像机图像的显示设备(9)，所述至少一个图像拍摄设备包括壳体(5)和容纳在壳体(5)中的摄像机(6)，其中壳体(5)具有至少一个片状件(7)，其中后视镜装置(22)能够在摄像机模式下以及在镜模式下运行，透明度和镜特性能够改变的片状件(7)在摄像机模式下是透明的，片状件(7)在镜模式下是镜反射的，其中，在摄像机模式下，摄像机(6)透过透明的片状件(7)检测机动车(1)的周围环境(8)，该周围环境经由显示设备(9)显示给驾驶员(2)，其中，在镜模式下，驾驶员(2)能够在镜反射的片状件(7)中看到周围环境(8)的镜像。

Description

后视镜装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的后视镜装置，包括至少一个图像拍摄设备以及用于显示摄像机图像的显示设备，所述至少一个图像拍摄设备包括壳体和容纳在该壳体中的摄像机，其中该壳体具有至少一个片状件。

背景技术

许多车辆具有传统的后视镜，这些后视镜通常布置在车辆车身的外侧，特别是在驾驶员侧和副驾驶侧车门的前部区域中大致车辆高度的一半处。由此使得驾驶员可以在镜子中看见车辆后方区域的镜像。传统的镜子系统通常包括永久镜子，其例如由涂有铝涂层的片状件板组成。

如今，越来越多地使用虚拟后视镜，而不是传统的后视镜。在这些众所周知的虚拟后视镜中，永久镜子被图像拍摄设备代替，图像拍摄设备分别包括壳体和位于壳体中的摄像机。摄像机透过壳体的透明片状件检测机动车后方的周围环境，该周围环境能够通过虚拟后视镜被方便地看到。这些图像通过布置在车辆内部的显示设备、特别是显示器显示给驾驶员。因此，与传统的后视镜不同，驾驶员不再直接在外侧镜中、而是在显示设备中看到虚拟后视镜检测到的周围环境。

经验表明，许多驾驶员觉得很难使用新的且进而陌生的技术。由于担心可能不能应对，因此许多驾驶员更喜欢经受长期考验的且尤其是熟悉的系统，而不是新的创新的技术。对驾驶员来说尤其对虚拟后视镜通常持怀疑态度，并且通常更喜欢传统的后视镜。

发明内容

本发明的目的是提出一种与之相比得到改进的后视镜装置。

为了实现该目的，根据本发明规定了，开头所述类型的后视镜装置可在摄像机模式下以及在镜模式下运行，透明度和镜特性能够改变的片状件在摄像机模式下是透明的，片状件在镜模式下是镜反射的，其中，在摄像机模式下，摄像机透过透明的片状件检测机动车的周围环境，该周围环境经由显示设备显示给驾驶员，其中，在镜模式下，驾驶员能够在镜反射的片状件中看到周围环境的镜像。

由此有利地得到了使后视镜装置能够在摄像机模式中或镜模式中运行的可能性。因此，可以不费力地根据需要设置驾驶员期望的模式。如下所述，该设置可以例如由驾驶员本人或由专业车间进行。

类似于传统的后视镜，图像拍摄设备可以布置在驾驶员侧或副驾驶侧的车门的前部区域中，例如车辆高度的一半处。壳体在一侧上具有片状件，该片状件有利地朝向位于车辆后方的区域。摄像机被设置用于透过片状件检测该周围环境并将其传输给显示设备，其中该显示设备将图像显示给驾驶员。

片状件被设置成，改变其透明度或透光性以及改变其镜特性或镜性能。片状件可以处于镜反射状态以及处于透明状态。在镜反射状态下，入射在片状件上的光被尽可能完全地镜反射或反射。因此在镜反射状态下片状件的透明度尽可能地低。相反在透明状态下，片状件具有尽可能最大的透光性和尽可能最小的镜特性或没有镜特性。除了由光折射引起的效果外，在透明状态下，入射在片状件上的光尽可能不受干扰地穿透片状件。

如果后视镜装置处于摄像机模式，则其按照已经说明的虚拟后视镜的原理工作。在这种模式下，片状件处于透明状态，因此摄像机可以检测周围环境。然后通过显示设备将摄像机检测到的图像实时地、即以尽可能小的时间延迟显示给驾驶员。

如果后视镜装置处于镜模式，则它按照传统的后视镜原理工作。在此模式下，片状件处于镜反射状态。入射在片状件上的光向驾驶员的方向反射，因此驾驶员可以在片状件中看到后部周围环境的镜像。

根据本发明的后视镜装置的显示设备可以包括显示器，该显示器除了显示摄像机图像之外，还被设置为例如输出导航系统的信息和/或速度和/或当前温度和/或类似信息。该显示设备尤其也可以是信息娱乐系统的一部分。

替代地或附加地，显示设备可以包括用于将图像投影到相关的投影面上的投影仪。在这种情况下，显示设备可以被设计为平视显示器，其中摄像机图像能够被投影到机动车的挡风片状件上或其他合适的表面上。在显示设备包括显示器和投影仪的情况下，可以设想，驾驶员可以选择他要使用这两个设备中的哪一个。

对于根据本发明的后视镜装置可以规定，在摄像机和/或显示设备存在故障时，将后视镜装置改变至镜模式或保持在镜模式。在后视镜装置以摄像机模式运行所需的部件之一发生故障的情况下，通过显示设备可能不再能够将周围环境显示给驾驶员。与虚拟后视镜相比，根据本发明的后视镜装置可以设计为在这种情况下将运行模式自动更改为镜模式，并由此保留后视镜装置的基本功能，即驾驶员不会从其视野中失去尤其在车辆后方的周围环境。因此，如果后视镜装置发生故障，则不必迫使驾驶员立即寻找专业车间，而是可以以镜模式继续使用后视镜装置。必要时，对于根据本发明的后视镜装置可以规定，通过显示设备或通过光学和/或声学的警告信号将故障告知驾驶员。

对于根据本发明的后视镜装置可以规定，片状件连接到控制设备，其中该控制设备设计用于将片状件从透明状态转换至镜反射的状态以及从镜反射的状态转换至透明的状态。因此，后视镜装置的运行模式的设置—如下文所述—经由控制设备例如在工厂侧已经进行或者通过驾驶员或专业车间等进行。

根据本发明的后视镜装置的与此相关的改进方案可以在于，将控制设备设置用于，检测摄像机和/或显示设备的故障，当存在故障时，将后视镜装置改变至镜模式或保持在镜模式。例如，控制设备以规律的且尽可能短的时间间隔检查所涉及的构件的功能。因此，在摄像机模式下在后视镜装置的部件发生故障时，控制设备可以使其尽可能快和自动地进入镜模式，也就是说，驾驶员不必采取任何行动。如果后视镜装置已经处于镜模式，则当检测到故障时，控制设备将后视镜装置保持在镜模式。

对于根据本发明的后视镜装置，控制设备可以设置用于，当存在用户方面的操纵输入时将后视镜装置从摄像机模式改变至镜模式，反之亦然。为此可以规定，为了操纵输入，设有按键或触摸屏和/或用于检测驾驶员的语音命令或驾驶员的操纵运动的传感器。由此使驾驶员能够自行将后视镜装置从镜模式切换到摄像机模式，反之亦然。因此，例如最初并未选择虚拟后视镜装置而是选择传统方案的驾驶员仍然可以根据个人的要求更改后视镜装置的模式。另外，例如在夜间驾驶时不喜欢使用诸如显示器的显示设备的驾驶员可以在夜间将后视镜装置切换为镜模式。

可以将控制设备设置用于检测驾驶员所进行的至少一个座椅设置，特别是座椅位置，并且将后视镜装置切换到与该信息相对应的模式中或者保持在该模式中。由此使得使用该车辆的多个驾驶员能够预先确定他们偏好的后视镜装置模式。然后可以通过由控制设备辨识对相应驾驶员典型的座椅设置来自动设置对应于相应驾驶员的后视镜装置模式。

根据本发明的后视镜装置的片状件可包括至少一个承载片，其中该承载片具有膜，根据后视镜装置的模式能够使所述膜处于透明状态和镜反射状态。因此，可变的片状件的透明度和镜特性基本上取决于膜的状态，该膜典型地具有纳米范围内的厚度。如将在下面更详细地描述的，可以通过向片状件施加电压来进行膜在透明状态与镜反射状态方面的切换过程。为此，片状件可以连接到控制电压的控制设备。

该膜可以由镁-钛合金制成，该镁-钛合金根据与该膜接触的大气的氢浓度和/或氧浓度而呈现透明状态或镜反射状态。为此，片状件可以包括载体片状件、另外的片状件、膜、大气以及氧容器和/或氢容器。承载片和另外的片状件可以基本上彼此平行地布置，其中在片状件之间设置有用于容纳大气以及容器的空间。通过向容器施加电压，可以启动从容器排放和/或吸收氧气和/或氢气。该过程的持续时间决定了后视镜装置从一种运行模式切换到另一种运行模式需要多长时间。

根据本发明的后视镜装置的片状件可以具有至少部分拱起的表面。由此能够扩展驾驶员可看到的周围环境的范围，特别是在后视镜装置处于镜模式时。

此外，后视镜装置可以包括两个或多个图像拍摄设备，其中第一图像拍摄设备承担着传统的后视镜装置的左侧外后视镜的功能，第二图像拍摄设备承担着传统的后视镜装置的右侧外后视镜的功能以及第三图像拍摄设备承担传统的后视镜装置的内后视镜的功能。所有图像拍摄设备都可以由驾驶员通过控制设备一起地控制和/或个别地控制。

此外，本发明涉及一种机动车，其具有至少一个所述类型的后视镜装置。

对于根据本发明的机动车，可以规定，显示设备包括显示器，其中该显示器布置在驾驶员侧的车门的面向车辆内部的一侧上或仪表板上。这有利地具有以下效果：驾驶员在驾驶时总是有显示设备所示出的周围环境在驾驶员视野中。

对于根据本发明的机动车，可替代地或附加地规定，显示设备包括用于将图像投影到相关的投影面上的投影仪。相关的投影面例如可以是机动车的挡风片状件。在这种情况下，显示设备被设计为平视显示器，其中可以在挡风片状件上或前挡风片状件上向驾驶员显示周围环境或摄像机图像以及例如当前速度、行驶路线等。

附图说明

本发明的其他优点和细节由下面描述的实施例以及根据附图得出。在此示出：

图1是具有根据本发明的后视镜装置的机动车的前部区域的示意性俯视图，

图2示出了图1的机动车的一部分的详细视图，以及

图3示出了沿图2的线III-III的剖视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了机动车1的俯视图，包括根据本发明的后视镜装置22和驾驶员2。在机动车1的车身3上，图像拍摄设备23布置在驾驶员侧的车门4的前部区域中。与传统的后视镜系统相比，图像拍摄设备23占据了驾驶员侧的外后视镜的位置。图2示出了图1的机动车1的一部分的详细视图，其中详细示出了图像拍摄设备23。图像拍摄设备包括壳体5和容纳在其中的摄像机6。

壳体5具有片状件7，其透明度和镜特性可以改变。片状件7可以处于镜反射状态，在该状态中从外部入射在片状件7上的光理想地被完全反射或镜反射。因此，在这种状态下，片状件7是尽可能不透光的，也就是说是不透明的。片状件7还可以处于透明状态，在该状态中入射光尽可能不受干扰地穿过片状件7。在这种情况下，片状件7具有最大可能的透明度，其中没有或几乎没有光被镜反射。在此规定了，片状件7可以从镜反射状态切换到透明状态，反之亦然。由此，后视镜装置22可以在摄像机模式下以及在镜模式下运行。

如果后视镜装置22以摄像机模式运行，则片状件7处于透明状态。由于片状件7的透明度，摄像机6能够检测待由后视镜装置22更适宜地检测的周围环境8。摄像机6检测后部的周围环境8的图像，该图像被传递给被设计为显示器的显示设备9，并在那里显示给驾驶员2。显示设备9可以这样布置在机动车1的仪表板10上，即，使得驾驶员2在行驶时可以看到该显示设备。

如果后视镜装置22以镜模式运行，则片状件7处于镜反射状态。在这种情况下，来自周围环境8的光没有到达摄像机6，而是在片状件7上向驾驶员2的方向反射。为此将片状件7这样布置在壳体5中，即，使得周围环境8的镜像到达驾驶员2。片状件7因此参照于传统的后视镜系统承担驾驶员侧的外后视镜的作用。视线11示出了当后视镜装置22处于镜模式时从驾驶员2到周围环境8的光束走向。为了能够在片状件7中设置驾驶员2可见的、周围环境8的镜像，驾驶员7可以调节片状件7相对于壳体5的定向。为此，片状件7联接至可以由驾驶员2操控的机电致动器(未示出)。

此外，后视镜装置22具有控制设备12，其基本功能是改变片状件7或后视镜装置22的运行模式。控制设备12还连接到摄像机6、显示设备9和片状件7。另外，控制设备12设置用于，检测摄像机6、显示设备9或对于后视镜装置22的功能性重要的其他构件的故障，并且在这种故障的情况下，将后视镜装置22改变至镜模式，或者如果该后视镜装置已经处于镜模式，则将后视镜装置保持在该镜模式。由此在所提到的部件之一发生故障时防止了驾驶员2不能再在其视野中看到周围环境8，而是通过将后视镜装置22立即切换到镜模式而继续能够看到周围环境。

控制设备12还连接至按键13，在此规定了，控制设备12检测驾驶员2的操纵输入，特别是按下按键13。控制设备12连接至片状件7并且被设置为，当检测到在按键13上的操纵输入时操控片状件7，并使片状件从镜反射状态转为透明状态以及从透明状态转为镜反射状态。这使得驾驶员2可以通过手指按压按键13自行地在后视镜装置22的运行模式之间来回切换。另选地也可以设想，通过触摸屏或传感器进行操纵输入。传感器可以例如设置为检测驾驶员2的相应语音命令或操纵运动，特别是用手在传感器上的滑擦，并将相应的信号传输至控制设备12。

在机动车1上，类似于传统后视镜系统的副驾驶侧的后视镜，在副驾驶车门15的外侧布置了另一图像拍摄设备24。该另一图像拍摄设备24的构造对应于图像拍摄设备23的构造，其中另一图像拍摄设备24的部件同样与控制设备12连接。在图1中示出了在另一图像拍摄设备24方面从驾驶员2至周围环境8的视线16。可以设想，机动车1包括另外的附加的图像拍摄设备，其例如对应于机动车的内后视镜。

图3示出了沿图2的线III-III穿过片状件7的剖视图。片状件7包括载体片状件17、另外的片状件18以及位于它们之间的大气19。该载体片状件17在与大气19接触的表面上涂覆有膜20，该膜的宽度在纳米范围内。膜20由镁-钛合金制成，并且可以从透明状态转换至镜反射状态。在镜反射状态下，在片状件7上的入射光束被镜反射的膜20反射。膜20处于何种状态取决于大气19中的氢含量和/或氧含量。为此，在载体片状件17与另外的片状件18之间布置有容器21以用于排放和/或吸收氢气和/或氧气。当通过控制设备12向容器21施加电压时，进行这些元素的排放或吸收。替代地，可以通过水分解来获得大气19中的氢含量或氧含量，水也可以存在于容器21中。该过程的时长限定了将后视镜装置22从镜模式切换到摄像机模式以及从摄像机模式切换到镜模式所需的时长。当然，适宜的是，该过程尽可能快地进行。

为了使驾驶员2能够看到与后视镜装置22相关的周围环境8的尽可能大的部分，片状件7优选具有必要时也仅部分地拱起的表面。由此，驾驶员不仅可以看到车辆后方的区域，而且还可以额外看到机动车1的盲角/盲区。

Claims (14)

1.一种用于机动车(1)的后视镜装置，包括至少一个图像拍摄设备(23)以及用于显示摄像机图像的显示设备(9)，所述至少一个图像拍摄设备包括壳体(5)和容纳在该壳体(5)中的摄像机(6)，其中，该壳体(5)具有至少一个片状件(7)，其特征在于，所述后视镜装置(22)能够在摄像机模式下以及在镜模式下运行，其中，该片状件包括膜(20)，所述膜构造成根据与该膜(20)接触的大气(19)的氢浓度和/或氧浓度而在透明状态和镜反射状态之间切换，透明度和镜特性能够改变的所述膜(20)在摄像机模式下是透明的，所述膜(20)在镜模式下是镜反射的，其中，在摄像机模式下，摄像机(6)透过透明的膜(20)检测机动车(1)的周围环境(8)，该周围环境经由显示设备(9)显示给驾驶员(2)，其中，在镜模式下，驾驶员(2)能够在镜反射的膜(20)中看到周围环境(8)的镜像。

2.根据权利要求1所述的后视镜装置，其特征在于，显示设备(9)包括显示器。

3.根据权利要求1或2所述的后视镜装置，其特征在于，显示设备(9)包括用于把图像投影到相关的投影面上的投影仪。

4.根据权利要求1或2所述的后视镜装置，其特征在于，在摄像机(6)和/或显示设备(9)存在故障时，将后视镜装置(22)改变至镜模式或保持在镜模式。

5.根据权利要求1或2所述的后视镜装置，其特征在于，片状件(7)与控制设备(12)连接，其中，该控制设备(12)被设计用于将片状件(7)的膜(20)从透明的状态转换至镜反射的状态以及从镜反射的状态转换至透明的状态。

6.根据权利要求5所述的后视镜装置，其特征在于，控制设备(12)被设置用于，检测摄像机(6)和/或显示设备(9)的故障，当存在故障时，将后视镜装置(22)改变至镜模式或保持在镜模式。

7.根据权利要求5所述的后视镜装置，其特征在于，所述控制设备(12)被设置用于，当存在用户方面的操纵输入时，将后视镜装置(22)从摄像机模式改变至镜模式，和/或将后视镜装置(22)从镜模式改变至摄像机模式。

8.根据权利要求7所述的后视镜装置，其特征在于，为了操纵输入，设有按键(13)和/或触摸屏和/或用于检测驾驶员(2)的语音命令或操纵运动的传感器。

9.根据权利要求1或2所述的后视镜装置，其特征在于，片状件(7)包括至少一个承载片(17)，其中，所述膜(20)布置在所述承载片上并暴露于大气。

10.根据权利要求9所述的后视镜装置，其特征在于，所述膜(20)由镁-钛合金制成。

11.根据权利要求1或2所述的后视镜装置，其特征在于，所述片状件(7)具有至少部分拱起的表面。

12.具有根据上述权利要求之一所述的后视镜装置的机动车。

13.根据权利要求12所述的机动车，其特征在于，显示设备(9)包括监控器和/或显示器，其中该显示器布置在驾驶员侧的车门(4)的面向车辆内部的一侧上或仪表板(10)上。

14.根据权利要求12或13所述的机动车，其特征在于，所述显示设备(9)包括用于将图像投影到相关的投影面上的投影仪。

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