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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spiegeleinheit für den Innenraum
von Kraftfahrzeugen. Diese Spiegeleinheit dient beispielsweise als
Kosmetikspiegel, insbesondere zur Installation in Sonnenblenden
auf der Beifahrerseite.
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Der
Stand der Technik liefert verschiedene Konstruktionen von Kosmetikspie
geln, die in Sonnenblenden von Kraftfahrzeugen installiert werden können. Diese
Kosmetikspiegel variieren in ihrem Aufbau in Abhängigkeit von der Innenausstattung des
Kraftfahrzeugs.
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In
der einfachsten Ausführung
ist der Kosmetikspiegel umgeben von einem Rahmen in den Sonnenblendenkörper eingeklebt.
Er zeigt dabei in Richtung des Fahrzeughimmels und wird erst beim
Herunterklappen der Sonnenblende sichtbar. Um den Kosmetikspiegel
vor mechanischen Einwirkungen zu schützen, ist es ebenfalls bekannt,
ihn mit einer beweglichen Abdeckung zu versehen. Diese Abdeckung
wird vor der Benutzung des Kosmetikspiegels geöffnet und schließt sich
wieder beim Hochklappen der Sonnenblende.
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Kraftfahrzeuge
mit einer Innenausstattung gehobenen Standards umfassen Kosmetikspiegel, die
mit Beleuchtungsmitteln ausgestattet sind. Derartige Spiegelkonstruktionen
werden beispielsweise von der WO 85/00028 A1, der
EP 0 337 251 A1 und der
US-A-4 734 831 beschrieben. Die Beleuchtung des Kosmetikspiegels
ermöglicht
eine Nutzung des Spiegels auch bei schlechten Lichtverhältnissen,
die beispielweise bei einer Autofahrt in den Abendstunden auftreten.
Zudem verhindert eine derartige Beleuchtung, dass die Innenbeleuchtung
des Kraftfahrzeuges eingeschaltet werden muss, die eventuell den
Fahrer behindern könnte.
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Die
Beleuchtung des Kosmetikspiegels wird entweder durch einen separaten
Schalter oder durch das Öffnen
und Schließen
einer bereits oben genannten Abdeckung geschaltet. Mehrere Glühlampen,
die zumeist hinter dem Kosmetikspiegel installiert sind, liefern
das erforderliche Licht, das über transparente
Materialien am Rand des Spiegels nach außen geleitet wird. In diesem
Zusammenhang ist es ein Problem, dass herkömmliche Glühlampen Wärme entwickeln. Das Material
der gesamten Spiegeleinheit muss dieser Wärme widerstehen können, ohne
Schaden zu nehmen. Des Weiteren muss die Spiegeleinheit derart konstruiert
sein, dass die Wärme über geeignete
Wege abgeleitet wird, damit kein Wärmestau entsteht. Dieser Umstand
erfordert aufwendige Konstruktionen und Belüftungskonzepte in der Sonnenblende
oder in der Spiegeleinheit.
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Diese
Art elektrischer Geräte
hat verschiedene Nachteile. Die verwendeten Glühlampen wandeln zu viel elektrische
Energie in Wärme
um. Dadurch ist der Energieverbrauch für die erzielte Beleuchtungsstärke zu hoch.
Die Glühlampen
sind weiterhin ineffizient bei einer kurzen Lebensdauer. Daher muss
die Konstruktion der Spiegeleinheit dahingehend angepasst sein,
dass die Glühlampen
am Ende ihrer Lebensdauer ausgewechselt werden können. Außerdem führt die räumliche Ausdehnung der Glühlampen
zu einer großen
Spiegeleinheit, wobei weitere Miniaturisierung verhindert ist.
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Ein
anderer Nachteil folgt aus der elektrischen Steuerschaltung für die Lampen.
Diese Schaltung beinhaltet mehrere Metallkomponenten zum Befestigen
und zum Anschließen
der Lampen an die Energieversorgung des Autos und/oder eine Batterie. Dem
entsprechend müssen
diese Komponenten in der Sonnenblende oder Spiegeleinheit befestigt
und eingestellt sein, was mehrere aufwendige Verfahrensschritte
erfordert.
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Eine
weitere Spiegeleinheit ist durch die
EP 0 450 044 B1 offenbart. Diese Spiegeleinheit
ist ebenfalls durch Glühlampen
beleuchtet und kann zudem von der Sonnenblende abgenommen werden. Um
die Beleuchtung der Spiegeleinheit auch im abgenommenen Zustand
zu realisieren, umfasst die Spiegeleinheit entsprechende Akkumulatoren.
Diese Akkumulatoren werden, während
die Spiegeleinheit in die Sonnenblende eingesetzt ist, durch Anschluss an
die elektrische Versorgung des Kraftfahrzeugs aufgeladen. Wird die
Spiegeleinheit und ihre Beleuchtung im eingesetzten Zustand genutzt,
erfolgt die elektrische Energieversorgung über den direkten Anschluss
an die elektrische Versorgung des Kraftfahrzeugs.
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Diese
Art der elektrischen Versorgung der Spiegeleinheit sowohl im abgenommenen
wie auch im eingesetzten Zustand beinhaltet verschiedene Nachteile.
Im abgenommenen Zustand der Spiegeleinheit wandeln die genutzten
Glühlampen
zu viel elektrische Energie in Wärme
um. Dadurch werden die verwendeten Akkumulatoren beansprucht und ihre
Betriebszeit derart verkürzt,
dass sie in kurzen zeitlichen Abständen aufgeladen werden müssen. Zudem
führt die
räumliche
Ausdehnung der Glühlampen
zu einer platzbeanspruchenden Konstruktion der Spiegeleinheit, die
weiterhin noch die bereits oben erwähnte Wärmeableitung gewährleisten
muss.
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Ein
weiterer Nachteil ergibt sich aus dem notwendigen elektrischen Anschluss
der Sonnenblende und damit der Spiegeleinheit im eingesetzten Zustand
an die elektrische Versorgung des Kraftfahrzeugs. Während der
Herstellung des Kraftfahrzeugs ist es beispielsweise notwendig,
elektrische Versorgungsleitungen bis in die Sonnenblende zur Spiegeleinheit
zu verlegen. Diese Versorgungsleitungen werden aus Gründen der Ästhetik
hinter einer Verkleidung verdeckt verlegt. Zudem müssen sie
den Bewegungen der Sonnenblende widerstehen, ohne dadurch be schädigt zu
werden. Basierend auf den obigen Erfordernissen sind für das Verlegen
elektrischer Leitungen aufwendige Arbeitsschritte sowie für die Leitungen
entsprechend hochwertige Materialien notwendig. Dies führt zu einem
zeitaufwendigen Herstellungsverfahren und zu einem hohen Kostenaufwand
basierend auf den Spiegeleinheiten aus dem Stand der Technik.
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Schließlich beschreibt
die der Erfindung am nächsten
kommende
DE 198 55
258 A1 eine beleuchtete Spiegeleinheit für Kraftfahrzeuge,
die im Inneren eines Kraftfahrzeuges abnehmbar installierbar ist,
die mindestens einen Spiegel mit mindestens einer LED zum Beleuchten
des mindestens einen Spiegels und eine nicht näher beschriebene elektrische Schaltung
zur Energieversorgung und Steuerung der zumindest einen LED aufweist,
wobei die elektrische Schaltung auch unabhängig von einer elektrischen Versorgung
des Kraftfahrzeugs betrieben werden kann.
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Es
ist daher das Problem der vorliegenden Erfindung, eine Spiegeleinheit
mit Beleuchtung für Kraftfahrzeuge
bereitzustellen, die die Energievergeudung verhindert, die Haltbarkeit
und Zuverlässigkeit
der Komponenten erhöht
und weiterhin verringerte Dimensionen aufweist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das
obige Problem wird durch eine beleuchtete Spiegeleinheit für Kraftfahrzeuge
gelöst,
die die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 aufweist. Dabei
weist die erfindungsgemäße beleuchtete
Spiegeleinheit als solche eine Leiterplatte auf, auf der die LED,
Batterien oder Akkumulatoren zur elektrischen Versorgung sowie eine
elektrische Schaltung zur Energieversorgung und Steuerung der zumindest
einen LED angeordnet sind. Außerdem
liegt die genannte Leiterplatte unter dem Spiegel, welcher transparente
Bereiche aufweist, durch die die Beleuchtung der Spiegeleinheit
mittels der LED realisiert wird. Schließlich wird die elektrische
Schaltung ständig
getrennt vom Versorgungsnetz des Kraftfahrzeugs betrieben.
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Entgegen
der bisherigen langjährigen
Praxis und der bestehenden Konzepte zur Realisierung einer beleuchteten
Spiegeleinheit stellt die vorliegende Erfindung eine Spiegeleinheit
bereit, die völlig
unabhängig
von äußeren elektrischen
Versorgungssystemen und daher ständig
von einer eigenen elektrischen Schaltung betrieben wird. Unter äußeren elektrischen
Versorgungssystemen ist in diesem Zusammenhang beispielsweise die
elektrische Versorgung im Kraftfahrzeug über Batterie und Lichtmaschine
zu verstehen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dadurch eine vereinfachte
Herstellung der Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, beispielsweise
von Sonnenblenden oder Kopfstützen,
in die die erfindungsgemäße Spiegeleinheit
eingebaut wird. Damit ist bei gleichem Standard eine Kostensenkung
verbunden. Die beanspruchte Spiegeleinheit nutzt dazu Beleuchtungsmittel,
die sich durch eine entsprechende Leuchtstärke, einen geringeren Stromverbrauch und
durch geringe elektrische Verluste aufgrund der Umwandlung elektrischer
Energie in Wärme
verglichen mit herkömmlichen
Beleuchtungsmitteln auszeichnen. Diese Beleuchtungsmittel werden
durch Leuchtdioden (LED), bevorzugt weiße LED, gebildet, die durch
eine geeignete, auf einer Leiterplatte angeordnete elektrische Schaltung
integriert in die Spiegeleinheit versorgt werden, die die LED über eine ausreichende
Zeitspanne mit elektrischer Energie versorgt. Diese elektrische
Schaltung beinhaltet zumindest Batterien oder Akkumulatoren in Form
von kleinen Zellen und eine elektrische Versorgungsschaltung. Durch
die hohe Effizienz dieses Beleuchtungssystems ist es möglich, dieses
unabhängig
von einer elektrischen Versorgung des Kraftfahrzeuges zu betreiben.
Basierend auf der erfinderischen Konfiguration der Spiegeleinheit
kann sie sowohl abnehmbar als auch fest in einer Sonnenblende installiert sein
und gewährleistet
dabei eine ausreichende Beleuchtung der Spiegel während ihrer
Benutzung.
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Seit
mehreren Jahren werden rote, grüne und
gelbe LED in elektronischen Geräten
verwendet beispielsweise als Indikatoren oder die rote LED für mobile
Batterieladegeräte.
Die vorliegende Erfindung verwendet bevorzugt weiße LED zum
Bereitstellen eines Beleuchtungssystems. Entgegen der gängigen Praxis
liefert die vorliegende Erfindung eine Spiegeleinheit, die mindestens
eine weiße
LED verwendet, die in Größe und Energieverbrauch
besser ist als die Lampensysteme des Standes der Technik. Dementsprechend
wird durch die vorliegende Erfindung verglichen mit dem Stand der
Technik bei einem Drittel des Stromverbrauchs die gleiche Beleuchtungsstärke erzeugt.
Weiterhin sind die LED nahezu zehnmal kleiner als die genannten
Lampen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Leiterplatte zur Steuerung
der LED genutzt, die eine platzsparende Konstruktion garantiert.
Im Hinblick auf die konventionell verwendeten Metallkomponenten
zum Steuern der Beleuchtungsmittel kann die Leiterplatte mit verschiedenen
Konfigurationen bestückt
werden, um Extraleistungen ohne Änderungen
in der Konstruktion der Spiegeleinheit bereitstellen zu können. Dem
gemäß werden aufwendige
Verfahrensschritte während
der Produktion von Spiegeleinheiten mit unterschiedlichen technischen
Merkmalen eingespart.
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Die
erfindungsgemäße Verwendung
von Leuchtdioden gewährleistet
einen geringen Stromverbrauch, eine vernachlässigbar geringe Wärmeentwicklung
und einen geringen Platzbedarf verglichen zu herkömmlichen
Beleuchtungsmitteln, wie beispielsweise Glühlampen. Gleichzeitig ist die
produzierte Lichtstärke
der Leuchtdioden ausreichend, um sie als Beleuchtungsmittel der
Spiegeleinheit zu verwenden. Zudem müssen die Leuchtdioden nicht notwendigerweise
mit einer Streuscheibe abgedeckt werden, wie es bei herkömmlichen
Beleuchtungsmitteln der Fall ist. Daraus ergibt sich die vorteilhafte
Zusammensetzung der beleuchteten Spiegeleinheit aus weniger Einzelteilen,
die zu einer vereinfachten und kostengünstigeren Herstellung der Spiegeleinheit führt.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
umfasst die abnehmbare Spiegeleinheit mindestens zwei verschiedene
Spiegel, insbesondere einen Vergrößerungsspiegel, deren Rückseiten
einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Die elektrischen Beleuch tungsmittel sind in diesem
Fall bevorzugt derart angeordnet, dass die mindestens zwei Spiegel
gleichzeitig oder getrennt voneinander beleuchtet werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die beleuchtete Spiegeleinheit mit mindestens zwei
verschiedenen Spiegeln ausgestattet. Einer dieser Spiegel ist beispielsweise
ein normaler Spiegel, während
der andere Spiegel aufgrund seiner Konstruktion das Spiegelbild
vergrößert. Daraus
ergeben sich vielfältigere
Einsatzmöglichkeiten der
Spiegeleinheit, wodurch auch ein erhöhter Komfort für die Nutzer
und Fahrzeuginsassen realisiert wird. In diesem Zusammenhang ist
es auch denkbar, mehr als zwei verschiedene Spiegel in der Spiegeleinheit
zu installieren. Aus Platzgründen
werden die mindestens zwei Spiegel Rücken an Rücken in der Spiegeleinheit
angeordnet. Entsprechend den Erfordernissen kann dann entweder die
eine oder die andere Seite der abnehmbaren Spiegeleinheit verwendet
werden. Um auch in diesem Fall eine ausreichende Beleuchtung der
Spiegeleinheit zu gewährleisten, sind
die Beleuchtungsmittel derart angeordnet, dass sie ständig oder
getrennt Vorder- und Rückseite
der Spiegeleinheit ausleuchten. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch
auch denkbar, die Beleuchtung auf der jeweils nicht benutzten Seite
abzuschalten, um elektrische Energie zu sparen.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
umfasst die Spiegeleinheit mindestens eine schwenkbare Abdeckung.
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Die
in der Spiegeleinheit installierten Spiegel werden erfindungsgemäß bevorzugt
durch eine schwenkbare Abdeckung abgedeckt. Bei einer zweiseitigen,
abnehmbaren Spiegeleinheit, d. h. einer Spiegeleinheit die jeweils
an Vorder- und Rückseite einen
Spiegel aufweist, kann für
jeden Spiegel jeweils eine Abdeckung vorgesehen sein. Die Abdeckungen,
die mit einem Scharnier oder ähnlichem schwenkbar
an der Spiegeleinheit befestigt sind, schützen die Spiegel und die Spiegeleinheit
vor mechanischer Beschädigung
sowie vor Verschmutzung. Weiterhin tragen sie dazu bei, die Fahrzeuginsassen im
Falle eines Unfalls vor Verletzungen durch eventuelle Spiegelscherben
zu schützen,
falls die Spiegel der Spiegeleinheit zerstört werden sollten.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spiegeleinheit werden
die elektrischen Beleuchtungsmittel durch einen separaten Schalter
oder durch das Öffnen
und Schließen
der Abdeckung geschaltet.
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Wie
oben bereits erwähnt,
sind in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die mindestens zwei Spiegel der Spiegeleinheit jeweils
durch eine schwenkbare Abdeckung abgedeckt. Daher kann der jeweilige
Spiegel nur genutzt werden, wenn die Abdeckung geöffnet worden
ist und dadurch der Spiegel freigegeben wurde. Dementsprechend ist
es nur notwendig, den Spiegel zu beleuchten, dessen Abdeckung geöffnet wurde.
Daher wird erfindungsgemäß bevorzugt
die schwenkbare Abdeckung mit einem Schalter versehen, um beim Öffnen der
Abdeckung die Beleuchtung des offengelegten Spiegels einzuschalten
und beim folgenden Schließen
die Beleuchtung wieder auszuschalten. Basierend auf dieser Anordnung
kann ebenfalls der elektrische Energieverbrauch der beleuchteten
Spiegeleinheit verringert werden, was die Betriebsdauer der jeweiligen
Energiequellen erhöht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der beleuchteten Spiegeleinheit werden die elektrischen Beleuchtungsmittel
mit Hilfe einer Zeitschaltung nach einer bestimmten Zeitspanne abgeschaltet.
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Um
den Energieverbrauch der erfindungsgemäßen Beleuchtungsmittel zu begrenzen,
werden die Beleuchtungsmittel nach einer bestimmten Zeitspanne automatisch
abgeschaltet. Diese Zeitspanne wird beispielsweise durch eine herkömmliche
elektrische Zeitschaltung realisiert. Diese Zeitschaltung wirkt
unabhängig davon,
ob die Beleuchtungsmittel durch einen separaten Schalter oder durch
das Öffnen
und Schließen
der Abdeckung geschaltet werden. Im Falle eines verfrühten Abschaltens
können die
Beleuchtungsmittel beispielsweise durch ein Schließen und
erneutes Öffnen
der Abdeckung erneut zugeschaltet werden. Es ist ebenfalls denkbar, zu
diesem Zweck einen entsprechenden separaten Schalter in der Spiegeleinheit
zu installieren.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen beleuchteten
Spiegeleinheit werden die elektrischen Beleuchtungsmittel in Abhängigkeit
von der Umgebungshelligkeit zugeschaltet, die mit Hilfe des Signals
einer Helligkeitsmessschaltung bestimmt wird.
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In
herkömmlichen
Spiegeleinrichtungen werden die Beleuchtungsmittel vollständig zugeschaltet, sobald
beispielsweise die Abdeckung des Spiegels geöffnet worden ist. Das Zuschalten
erfolgt unabhängig
davon, ob ausgehend von den Lichtverhältnissen in der Umgebung eine
Beleuchtung erforderlich ist oder nicht. Dies führt zu einem zusätzlichen
elektrischen Energieverbrauch, der vermieden werden kann. Mit Hilfe
elektrischer Schaltungen ist es möglich, die Umgebungshelligkeit
zu bestimmen. In diesen Schaltungen kann beispielsweise ein Schwellenwert
festgelegt werden, bei dessen Erreichen die Beleuchtungsmittel insgesamt
oder nur eine bestimmte Anzahl der Beleuchtungsmittel zugeschaltet
werden. Es ist ebenfalls möglich,
die Beleuchtungsmittel mit reduzierter Leistung zu betreiben. Auf
dieser Grundlage wird die Leistung der Beleuchtungsmittel der erfindungsgemäßen Spiegeleinheit
an die Lichtverhältnisse
der Umgebung angepasst. Gleichzeitig wird die Energieverschwendung
durch nicht notwendige Beleuchtung verringert.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist einer der mindestens zwei Spiegel
der beleuchteten Spiegeleinheit zumindest teilweise halbdurchlässig und
die Helligkeitsmessung erfolgt durch den halbdurchlässigen Bereich
des Spiegels.
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Um
die beleuchtete Spiegeleinheit in einer möglichst platzsparenden Konfiguration
zu liefern, kann die Helligkeitsmessschaltung sowie die Leiterplatte
mit den LED beispielsweise zwischen den mindestens zwei Spiegeln
oder unter dem Spiegel angeordnet sein. Ein entsprechender Sensor
zur Bestimmung der Umgebungshelligkeit ist hinter einem Spiegel
installiert. Dies wird durch die Verwendung eines zumindest halb
transparenten Materials möglich,
das eine gute Reflexion zur Verwendung als Spiegel sowie die Durchlässigkeit
von ausreichendem Licht zum Messen hinter dem Spiegel gestattet,
um den Sensor mit Licht zu versorgen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Sonnenblende mit fest installierter beleuchteter Spiegeleinheit;
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2 eine
bevorzugte Ausführungsform
der Spiegeleinheit mit transparenten Bereichen zur Beleuchtung der
Spiegeleinheit;
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3 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Leiterplatte als Schaltungsskizze zum Versorgen/Steuern der
LED;
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4 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Spiegels mit transparenten Bereichen;
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5 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer unabhängigen
Spiegeleinheit;
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6 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer abnehmbaren, beleuchteten Spiegeleinheit mit zwei Spiegeln
im abgenommenen Zustand;
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7 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Versorgungsschaltung für
die LED gezeigt als ein Schaltplan;
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8 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Zeitschaltung der LED gezeigt als ein Schaltplan;
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9 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Helligkeitsschaltung für
die LED gezeigt als ein Schaltplan;
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10 ein
Flussdiagramm zur Beschreibung des Zusammenwirkens der verschiedenen elektrischen
Komponenten der beleuchteten Spiegeleinheit; und
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11 eine
bevorzugte Ausführungsform der
vollständigen
Schaltung für
die LED gezeigt als Schaltplan.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine beleuchtete Spiegeleinheit 20 für den Innenraum
von Kraftfahrzeugen. Die beleuchtete Spiegeleinheit 20 kann
beispielsweise an der Rückseite
einer Sonnenblende 1 auf der Beifahrerseite installiert
werden. Es ist ebenfalls denkbar, die vorliegende Erfindung in die Rückseiten
der Kopfstützen
von Fahrer und Beifahrer einzubauen. Auf diese Weise wird den Fahrzeuginsassen
auf der Rückbank
die Nutzung der beleuchteten Spiegeleinheit 20 ermöglicht.
Weitere Installationsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung findet man beispielsweise in Zügen, Flugzeugen
oder Bussen.
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Am
Beispiel einer beleuchteten Spiegeleinheit 20, die in einer
Sonnenblende 10 installiert ist, werden die Funktionen
sowie die konstruktiven und technischen Merkmale beschrieben. 1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei die beleuchtete Spiegeleinheit 20 fest
in einer Sonnenblende 10 installiert ist. Die erfindungsgemäße beleuchtete
Spiegeleinheit 20 umfasst einen Spiegel 30 und
Beleuchtungsmittel 40. Als Spiegel 30 können alle
möglichen
Spiegelkonstruktionen verwendet werden, wie beispielsweise ein ebener
Spiegel, ein Vergrößerungsspiegel
oder ein Verkleinerungsspiegel. Die beleuchtungsmittel 40 werden
erfindungsgemäß bevorzugt
durch weiße
Leuchtdioden 40 gebildet, die in entsprechender Anzahl
in der Nähe
des Spiegels 30 angeordnet sind. Es können aber auch Leuchtdioden 40 mit
anderen Farben, wie beispielsweise Gelb, Grün, Blau oder Rot, eingesetzt werden.
Zudem sind alle beliebigen Formen der Leuchtdioden 40 denkbar,
sofern sie geeignet sind, die Spiegeleinheit 20 ausreichend
auszuleuchten. Die Leuchtdioden 40 zeichnen sich durch
einen niedrigen Energieverbrauch, ein geringes Gewicht und einen
geringen Platzbedarf aus. Die erfindungsgemäße beleuchtete Spiegeleinheit 20 kann
daher mit kleineren Abmessungen als herkömmliche Spiegeleinheiten hergestellt
werden. Basierend auf den genannten Vorteilen der erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten
Leuchtdioden 40 ist es jedoch ebenfalls denkbar, diese
durch ähnliche
Beleuchtungsmittel 40 zu ersetzen, die einen geringen Platzbedarf
und Stromverbrauch zeigen.
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Der
Spiegel 30 wird aus Glas hergestellt, wobei mittels eines
chemischen Verfahrens eine Seite des Spiegels mit einem dünnen Film
reflektierenden Materials 120 ohne oder mit begrenzter
Lichtdurchlässigkeit
beschichtet wird. Weiterhin wird ein Schutz 130 auf die
genannte Spiegelseite aufgeklebt oder befestigt, um im Falle eines
Unfalls Einzelteile des Spiegels 30 festzuhalten. Es ist
weiterhin bevorzugt, Bereiche des reflektierenden Materials 120 von
der Spiegeloberfläche
durch Laserbehandlung zu entfernen. Das bedeutet, dass die von reflektierendem
Material 120 freien Oberflächenbereiche 80 transparent sind.
Das Licht aussendende Gerät,
beispielsweise eine LED 40, beleuchtet die Spiegeleinheit
durch diese transparenten Bereiche des Spiegels ohne die Nutzung
von transparenten, separaten Streuscheiben. Eine Zeichnung des Spiegels 30 gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 4 gezeigt.
Der oben erwähnte Schutz 130 wird
durch einen transparenten Schutzfilm 130 gebildet, um die
Durchlässigkeit
des Bereichs ohne reflektierendes Material 120 zu gewährleisten
und um die Bruchstücke
des Spiegels 30 im Falle eines Unfalls festzuhalten.
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Die
LED 40 und die Leiterplatte 100 werden bevorzugt
unter dem Spiegel 30 oder zwischen den Spiegeln 30 angeordnet,
um die beleuchtete Spiegeleinheit 20 mit der kleinstmöglichen
räumlichen
Ausdehnung zu konstruieren.
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Der
oben erwähnte
Spiegel 30 mit transparenten Bereichen 80 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt.
Die beleuchtete Spiegeleinheit 20 ist fest in einer Sonnenblende 10 befestigt.
Sie umfasst einen Spiegel 30 mit transparenten Bereichen 80 zum
Beleuchten durch den Spiegel mittels der LED 40. Alle möglichen
Spiegelkonstruktionen können
als Spiegel 30 verwendet werden, wie beispielsweise ein
ebener Spiegel, ein konkaver Spiegel und ein konvexer Spiegel.
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3 zeigt
eine Skizze der grundlegenden elektrischen Schaltung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zum Versorgen und Steuern der LED 40.
Die Schaltung ist auf einer Leiterplatte 100 angeordnet.
Die elektrische Leiterplatte 100 ist mit den LED 40 und
den unterschiedlichen elektrischen Komponenten verbunden, um das
fehlerfreie Arbeiten der Spiegeleinheit 20 zu sichern.
Zusätzlich
ist die Schaltung mit einer Energieversorgung 140 (5)
verbunden. Ein Mikroschalter 90 zum An- und Abschalten
der elektrischen Schaltung ist weiterhin derart angeordnet, um manuell
oder durch eine bewegliche Abdeckung 60 betätigt zu
werden.
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Die
elektrische Versorgung 140 der beleuchteten Spiegeleinheit 20 erfolgt
erfindungsgemäß bevorzugt
ständig
getrennt von der elektrischen Versorgung des Kraftfahrzeugs. Dadurch
ist es nicht mehr erforderlich, die Sonnenblende 1 mit
beleuchteter Spiegeleinheit 20 in das elektrische Versorgungsnetz des
Kraftfahrzeugs zu integrieren. Zeit- und kostenintensive Arbeitsschritte
zur Installation der Sonnenblende 1 mit beleuchteter Spiegeleinheit 20 können auf
diese Weise während
der Herstellung des Kraftfahrzeugs eingespart werden. Zudem ergibt
sich ein erleichtertes Austauschen der Sonnenblende 1 mit beleuchteter
Spiegeleinheit 20 im Falle einer defekten oder abgenutzten
Sonnenblende 10, weil keine elektrischen Leitungen getrennt
und erneut verbunden werden müssen.
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Die
elektrische Versorgung der beleuchteten Spiegeleinheit 20 wird
durch eine elektrische Schaltung realisiert, die die elektrische
Energie von Batterien oder Akkumulatoren kleiner Abmessung an die Leuchtdioden 40 weiterleitet.
Als Batterien werden beispielsweise Knopfzellen oder andere Minizellen erfindungsgemäß bevorzugt
eingesetzt. Diese Batterien können
beispielsweise eine Mindestspannung von 3 Volt liefern, die dann
durch die elektrische Schaltung weiter verarbeitet wird. Sowohl
die elektrische Schaltung zur elektrischen Versorgung der beleuchteten
Spiegeleinheit 20 als auch die Batterien sind in der beleuchteten
Spiegeleinheit 20 untergebracht, so dass diese eine kompakte
und unabhängige
Einheit darstellt.
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Die
oben genannte elektrische Versorgungsschaltung ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in 7 gezeigt. Diese
Schaltung umfasst eine 3 V-Batterie B1, einen Schalter S1, einen
Regulator STEPUP, einen Widerstand R1 und mindestens eine Leuchtdiode 40.
Die Batterie liefert die elektrische Energie, wenn die Betätigung des
Schalters S1 die elektrische Versorgung der Leuchtdioden 40 aktiviert.
Der Regulator STEPUP ist ein Gleichspannungsumwandler, der die Höhe der Spannung
der Batterie an die notwendige Spannung zur Versorgung der Leuchtdioden 40 anpasst.
Der Vorteil des Regulators besteht in seiner Effektivität, wodurch
ein elektrischer Energieverlust minimiert wird. Bei einer notwendigen
Versorgungsspannung für
die Leuchtdioden 40 von 4 V erzeugt der Regulator STEPUP
beispielsweise diese elektrische Spannung aus der Batteriespannung
von 3 V. Der Regulator STEPUP arbeitet mit einer Spule L1, einer
Diode DS und einem Kondensator C1 zusammen. Der Widerstand R1 steuert
den elektrischen Strom, mit dem die Leuchtdiode 40 versorgt
wird. Die Leuchtintensität
der Leuchtdiode 40 ist abhängig von diesem elektrischen
Strom. Bei entsprechender Variation des Widerstandes R1 beispielsweise
manuell über
ein Potentiometer oder durch eine elektrische Steuerung kann die
Leuchtintensität
der Leuchtdiode 40 an die Lichtverhältnisse im Kraftfahrzeug angepasst
werden.
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Sowohl
die genannte elektrische Schaltung mit den Batterien als auch der
Spiegel 30 werden erfindungsgemäß bevorzugt in eine Rahmenkonstruktion 50 (nicht
gezeigt) eingesetzt. Diese Rahmenkonstruktion 50 kann beispielsweise
aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein, um an die jeweilige
Innenausstattung des Kraftfahrzeugs angepasst zu werden. Die Rahmenkonstruktion 50 wird
durch ein komplementäres
Gegenstück
innerhalb der Sonnenblende 10 aufgenommen und gehalten.
Je nach Konstruktion von aufzunehmender Rahmenkonstruktion und komplementärem Gegenstück wird
die beleuchtete Spiegeleinheit 20 fest oder abnehmbar in
der Sonnenblende 10 installiert. Dazu werden die beiden
Teile entweder dauerhaft durch geeignete Befestigungsmittel miteinander
verbunden, beispielsweise durch einen Schnapp- oder Druckknopfmechanismus,
oder es ist ein geeigneter, manuell zu betätigender Hebelmechanismus vorgesehen,
der die beleuchtete Spiegeleinheit 20 abnehmbar in der
Sonnenblende 10 befestigt. Denkbar ist ebenfalls, die Spiegeleinheit
abnehmbar über
Magneten in der Sonnenblende zu halten. Ist die beleuchtete Spiegeleinheit 20 abnehmbar befestigt,
ergibt sich daraus ein erhöhter
Komfort für den
Benutzer. Dieser Komfort bei abnehmbaren beleuchteten Spiegeleinheiten 20 kann
noch durch weitere technische Merkmale gesteigert werden, wie unten
ausführlich
beschrieben wird. Es ist weiterhin bevorzugt, die Rahmenkonstruktion 50 mit
einer Klammer oder einem Kunststoffstreifen auszustatten, um Zettel
oder kleine, im Auto zu gebrauchende Dinge festzuhalten. Der Streifen
kann beispielsweise mit einem auf der Sonnenblende 10 befestigten
Klettverschluss kombiniert werden.
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Sobald
die beleuchtete Spiegeleinheit 20 benutzt wird, sei es
im in die Sonnenblende 10 eingesetzten oder im abgenommenen
Zustand, kann auf verschiedene Weise die Beleuchtung durch die erfindungsgemäß bevorzugten
Beleuchtungsmittel 40 zugeschaltet werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann mit dem Herunterklappen der Sonnenblende 1 mit
fest installierter Spiegeleinheit 20 automatisch ein Schalter
betätigt
werden, der die Leuchtdioden 40 einschaltet. Es ist gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
denkbar, diesen Schalter von außen
zugänglich
in die beleuchtete Spiegeleinheit 20 zu integrieren, so
dass er bei notwendiger Beleuchtung manuell betätigt wird. Es ist ebenfalls
möglich,
die oben beschriebenen Schaltermöglichkeiten
an beispielsweise eine fest installierte Beleuchtung im Inneren des
Kraftfahrzeuges zu koppeln. Bei Betätigen des Schalters würde dann
beispielsweise ein Infrarotsignal an die Beleuchtung gesendet werden,
um sie als zusätzliche
Beleuchtung einzuschalten. Das Ausschalten der Leuchtdioden 40 und
einer eventuellen zusätzlichen
Beleuchtung würde
ebenfalls über
die genannten Schaltermöglichkeiten
erfolgen.
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Weitere
technische Merkmale werden in Verbindung mit einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die erläuterten Merkmale sind dabei
nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt,
sondern können
im Zusammenhang mit allen hier beschriebenen beleuchteten Spiegeleinheiten 20 kombinatorisch
verwendet werden.
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6 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Form einer abnehmbaren beleuchteten
Spiegeleinheit 20. Diese Spiegeleinheit 20 ist
in der oben beschriebenen Art beispielsweise in einer Sonnenblende 10 befestigt, so
dass sie manuell abnehmbar ist. Dies hat einerseits den Vorteil,
dass sie bequemer benutzt werden kann. Andererseits kann auch die
Rückseite
der abnehmbaren Spiegeleinheit 20 mit einem weiteren Spiegel 30 ausgestattet
und dementsprechend genutzt werden.
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Erfindungsgemäß bevorzugt
ist die abnehmbare beleuchtete Spiegeleinheit 20 mit mindestens zwei
Spiegeln 30 ausgestattet. Diese Spiegel 30 sind bevorzugt
mit einander gegenüberliegenden
Rücken innerhalb
der Spiegeleinheit 20 angeordnet. Es ist auch denkbar,
mehr als zwei Spiegel anzuordnen, die beispielsweise einen normalen
Spiegel, einen Vergrößerungsspiegel
und einen Verkleinerungsspiegel umfassen können.
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Die
an Vorder- und Rückseite
der Spiegeleinheit 20 angeordneten Spiegel 30 werden
jeweils erfindungsgemäß bevorzugt
durch eine schwenkbare Abdeckung 60 abgedeckt. Des Weiteren
werden diese Spiegel 30 jeweils durch zugeordnete erfindungsgemäß bevorzugte
Leuchtdioden 40 beleuchtet. In Abhängigkeit von der Konstruktion
der abnehmbaren beleuchteten Spiegeleinheit 20 werden die
Leuchtdioden 40 über
das Öffnen
und Schließen
der Abdeckungen 60 geschaltet. Die Leuchtdioden 40 können aber
ebenfalls gemeinsam eingeschaltet werden, sobald die abnehmbare
Spiegeleinheit 20 aus ihrer Halterung gelöst wird.
Ein Abschalten ergebe sich dann mit dem Einsetzen der Spiegeleinheit 70 beispielsweise
in die Sonnenblende 10. Schaltet man die Leuchtdioden 40 erfindungsgemäß bevorzugt über die
Bewegung der Abdeckungen 60, kann dadurch elektrische Energie
gespart werden, weil nur der gerade genutzte Spiegel 30 beleuchtet
wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
zum Sparen elektrischer Energie ergibt sich aus der erfindungsgemäß bevorzugten
Nutzung einer Zeitschaltung (siehe 8). Diese
Zeitschaltung hat die Aufgabe, die Leuchtdioden 40 der
erfindungsgemäßen Spiegeleinheit 20 nach
einem bestimmten Zeitintervall abzuschalten. Dieses Zeitintervall
kann entsprechend den Wünschen
des Kunden variiert werden. Sollten sich bei längerer Nutzung eines Spiegels 30 die
Leuchtdioden 40 abschalten, können sie beispielsweise durch Schließen und
erneutes Öffnen
der Abdeckung 60 oder durch Betätigen eines Schalters (nicht
gezeigt) wieder eingeschaltet werden. Diese Zeitschaltung lässt sich
beispielsweise auch in Verbindung mit einer fest installierten beleuchteten
Spiegeleinheit 20 nutzen.
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Die
Zeitschaltung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform,
wie sie in 8 gezeigt ist, umfasst einen
Zeit-Controller, der beispielsweise durch einen Zeitschaltkreis
NE555 der Firma Texas Instruments gebildet wird. Die anderen Komponenten
der Zeitschaltung resultieren aus der Ansteuerung und Versorgung
des Zeit-Controllers. Der Zeit-Controller wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch einen elektrischen Impuls aktiviert.
Dieser elektrische Impuls wird durch den Kondensator C2, den Transistor
Q1 und die Widerstände
R1 und R2 erzeugt, die eine Aktivierungsschaltung bilden. Das Zuschalten
der Leuchtdioden 40, beispielsweise durch das Öffnen der
Abdeckung 60, erzeugt eine konstante Versorgungsspannung der
Leuchtdioden 40, während
die Zeitschaltung erfindungsgemäß bevorzugt
durch einen negativen elektrischen Impuls der Aktivierungsschaltung
aktiviert wird. Die Zeitschaltung und die Leuchtdioden 40 können erfindungsgemäß bevorzugt über den
Schalter S1 abgeschaltet werden, indem ein elektrischer Impuls erzeugt
wird. Der Schalter S1 kann beispielsweise für den Nutzer zugänglich sein.
Die Leuchtdioden 40 werden in Abhängigkeit von den Größen des Widerstandes
R3 und des Kondensators C3 für
einen bestimmten Zeitintervall t aktiviert. Der Zeitintervall berechnet
sich gemäß der folgenden
Gleichung t = 1,1·R3·C3.
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Neben
der Verwendung einer Zeitschaltung wird gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Helligkeitsschaltung (siehe 9)
zum Sparen von elektrischer Energie verwendet. Diese Helligkeitsschaltung umfasst
einen Helligkeitssensor, mit dessen Hilfe die Lichtverhältnisse
in der Umgebung der beleuchteten Spiegeleinheit 20 bestimmt
werden. Die bevorzugte Helligkeitsschaltung speichert beispielsweise
verschiedene Schwellenwerte bezüglich
der Helligkeit der Umgebung. Werden diese Schwellenwerte erreicht,
werden beispielsweise die Leuchtdioden 40 gar nicht eingeschaltet
oder es wird nur eine ausgewählte
Anzahl an Leuchtdioden 40 eingeschaltet. Zudem ist es ebenfalls
möglich,
die Leuchtdioden 40 mit angepasster Leistung zu betreiben.
Auf diese Weise wird gewährleistet,
dass die Beleuchtung durch die Leuchtdioden 40 nur in der
Intensität
erfolgt, wie sie auch tatsächlich
entsprechend den äußeren Bedingungen
erforderlich ist. In ähnlicher
Weise wie die oben beschriebene Zeitschaltung ist auch die Helligkeitsschaltung
in Verbindung mit einer fest installierten beleuchteten Spiegeleinheit 20 einsetzbar.
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Die
in 9 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der Helligkeitsschaltung
umfasst einen Operationsverstärker
COMP, der als Vergleicher arbeitet. In Abhängigkeit von dem Vergleich
von zwei Spannungssignalen wird die elektrische Versorgung der Leuchtdioden 40 aktiviert
oder nicht. Des Weiteren umfasst die Helligkeitsschaltung Potentiometer P1
und P2, Widerstände
R1 und R2 sowie einen lichtabhängigen
Widerstand LDR, der seinen Widerstand in Abhängigkeit von der einfallenden
Lichtmenge variiert. Der LDR wird in diesem Fall bevorzugt als Helligkeitssensor
eingesetzt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Beleuchtung der Spiegeleinheit 20 durch
die Anordnung der Leuchtdioden 40 optimiert werden (siehe 2). Es
ist weiterhin denkbar, dass rein gestalterische Aspekte die Anordnung
der Leuchtdioden 40 bestimmen, solange dadurch eine ausreichende
Beleuchtung der Spiegeleinheit 20 gewährleistet ist. Weiterhin ist
es möglich,
Leuchtdioden 40 unterschiedlicher Farben zu verwenden,
während
erfindungsgemäß bevorzugt
weiße
Leuchtdioden 40 eingesetzt werden. Außerdem können die Leuchtdioden 40 mit
bekannten optischen Filtern, Linsen, Prismen oder dergleichen benutzt
werden, um bestimmte optische Effekte zu erzielen.
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In 10 ist
noch einmal das Zusammenwirken der technischen Komponenten der erfindungsgemäßen beleuchteten
Spiegeleinheit 20 in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Über eine
Spannungsquelle und eine elektrische Versorgungsschaltung zur Versorgung
der Spiegeleinheit 20 wird elektrische Energie oder eine
Versorgungsspannung bereitgestellt. Diese Versorgungsspannung wird
entweder über
das Öffnen
der Abdeckung 60 oder über
die manuelle Betätigung eines
Schalters der beleuchteten Spiegeleinheit 20 zugeschaltet.
Durch dieses Zuschalten werden gleichzeitig die Helligkeitsschaltung und
die Zeitschaltung betätigt.
Mit Hilfe der Helligkeitsschaltung und dem darin erzeugten elektrischen Signal
wird die Frage beantwortet, ob und mit welcher Intensität die beleuchtete
Spiegeleinheit 20 im Hinblick auf die Helligkeit der Umgebung
der Spiegeleinheit 20 durch die Leuchtdioden 40 beleuchtet
werden muss. Dieses Signal wird an die Steuerschaltung der Leuchtdioden 40 weitergeleitet,
um die entsprechende Anzahl an Leuchtdioden 40 einzuschalten.
In der Zeitschaltung wird hingegen die Messung eines Zeitintervalls
gestartet, nach dessen Ablauf die elektrische Versorgung der Leuchtdioden 40 automatisch unterbrochen
wird. Die Steuerschaltung der Leuchtdioden 40 steuert weiterhin,
welche Leuchtdioden 40 in welcher Reihenfolge und mit welcher
Intensität
in Abhängigkeit
von den elektrischen Signalen der Helligkeitsschaltung eingeschaltet
werden. Dementsprechend steuert sie ebenfalls das Abschalten der Leuchtdioden 40.
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11 zeigt
den erfindungsgemäß bevorzugten
Gesamtschaltplan zur elektrischen Ansteuerung der Spiegeleinheit 20.
Dieser Gesamtschaltplan enthält
die verschiedenen Komponenten, die bereits oben in Zusammenhang
mit der Versorgungsschaltung, der Helligkeitsschaltung und der Zeitschaltung erläutert wurden.
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- 1
- Sonnenblende
mit installierter, beleuchteter Spiegeleinheit
- 10
- Sonnenblende
- 20
- beleuchtete
Spiegeleinheit
- 30
- Spiegel
- 40
- Beleuchtungsmittel,
beispielsweise Leuchtdioden (LED)
- 50
- Rahmenkonstruktion
- 60
- Abdeckung
- 80
- transparenter
Bereich des Spiegels
- 90
- Mikroschalter
- 100
- elektrische
Leiterplatte
- 110
- Verbindung
zur Energieversorgung
- 120
- reflektierendes
Material
- 130
- Schutzfilm
- 140
- elektrische
Versorgung