DE102004029876B4

DE102004029876B4 - Aussen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004029876B4
Application number: DE102004029876A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Eckardt; Hans Dr. Driescher
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: DE102004029876A1; US20080013181A1; WO2005123453A1; CA2570164A1

Abstract

Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine hoch reflektierende Schicht, auf der eine zweite Schicht angeordnet ist, deren Transmissionsvermögen durch elektronische Signale veränderbar ist, wobei die zweite Schicht abschnittsweise unterteilt ist und die einzelnen Abschnitte voneinander unabhängig durch eine Steuereinheit ansteuerbar sind, ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch reflektierende Schicht (4) ganzflächig teildurchlässig ist, das photosensitive Element als Kamera (7) ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht (4) angeordnet ist, die ein vollständiges Abbild des auf dem Spiegel (1) treffenden Lichtes aufnimmt, wobei mittels der Kamera (7) die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls (8, 9) bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit (6) die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht (3) derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht (9) eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 101 55 358 A1 ist eine Außen- oder Rückspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend mindestens einen Spiegel, wobei auf der Oberseite des Spiegels mindestens partiell eine Schicht aufgebracht ist, deren Transmission kontinuierlich oder stufenweise durch ein elektrisches Steuersignal einer Steuereinheit veränderbar ist, mindestens ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist, wobei die Steuereinheit in Abhängigkeit der abgeschätzten Blendwirkung die Transmission der Schicht verändert. Die Schicht ist dabei vorzugsweise als LCD-Folie ausgebildet, die abschnittsweise unterteilt und voneinander unabhängig ansteuerbar sind. Das photosensitive Element ist zwischen der LCD-Folie und dem Spiegel angeordnet. Nachteilig an der bekannten Anordnung ist, dass das photosensitive Element nicht zu groß sein darf, um die Qualität des Spiegels nicht zu beeinträchtigen. Andererseits ist eine Abschätzung der Blendwirkung bei einem kleinflächigen photosensitiven Element relativ schwierig.
Aus der US 4,697,883 ist eine Blendschutz-Rückspiegelsteuereinrichtung für ein Fahrzeug zum Steuern einer Blendabschirmung eines reflektierenden Spiegels bekannt, der jeweils an dem oberen halben und dem unteren halben Teilbereich einer reflektierenden Spiegelschicht ein erstes bzw. ein zweites elektro-optisches Element hat, deren Lichtdurchlässigkeit sich entsprechend einer angelegten Spannung ändert, mit einer Einfallslichtmesseinrichtung zum Erfassen des von der Fahrzeugrückseite her auf den reflektierenden Spiegel fallenden Lichts, einer ersten Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob das von der Einfallslichtmesseinrichtung erfasste einfallende Licht das dem direkten Sonnenlicht entsprechende Licht ist oder nicht, einer zweiten Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob das von der Einfallslichtmesseinrichtung erfasste einfallende Licht stärker als dem Scheinwerferlicht eines nachfolgenden Fahrzeugs entsprechende Licht ist oder nicht, einer Tag/Nacht-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Tag oder Nacht, einer ersten Steuereinrichtung, die auf die Ermittlung der ersten Ermittlungseinrichtung hin, dass das einfallende Licht das dem direkten Sonnenlicht entsprechende Licht ist, eine Spannung an mindestens das erste elektro-optische Element anlegt, um an dem oberen halben Teilbereich des reflektierenden Spiegels einen Blendschutzzustand herbeizuführen, und einer zweiten Steuereinrichtung, die auf die Ermittlung der zweiten Ermittlungseinrichtung hin, dass das einfallende Licht stärker als das dem Scheinwerferlicht des nachfolgenden Fahrzeugs entsprechende Licht ist, und auf die Bestimmung der Tag/Nacht-Bestimmungseinrichtung hin, dass Nacht ist, die Spannung nur an das zweite elektro-optische Element der elektro-optischen Elemente anlegt, um an dem unteren halben Teilbereich des reflektierenden Spiegels den Blendschutzzustand herbeizuführen. Vorzugsweise werden dabei die elektro-optischen Elemente als LCD-Folie ausgebildet.
Aus der DE 694 06 427 T2 ist ein gattungsgemäßer Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug gekannt, umfassend eine hoch reflektierende Schicht, auf der eine zweite Schicht angeordnet ist, deren Transmissionsvermögen durch elektronische Signale veränderbar ist, wobei die zweite Schicht abschnittsweise unterteilt ist und die einzelnen Abschnitte voneinander unabhängig durch eine Steuereinheit ansteuerbar sind, ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist. Hinter der hoch reflektierenden Schicht wird eine Kamera angeordnet, wobei die hoch reflektierende Schicht im Bereich der Kamera ein Loch aufweist, das durch eine sehr dünne reflektierende, teildurchlässige Schicht abgedeckt wird.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Außen- und Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels dessen eine Abschätzung der Blendwirkung und dessen Kompensation verbessert wird.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu ist die hoch reflektierende Schicht ganzflächig teildurchlässig, wobei das photosensitive Element als Kamera ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht angeordnet ist, die ein vollständiges Abbild des auf den Spiegel treffenden Lichtes aufnimmt, wobei mittels der Kamera die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet. Der Vorteil der Kamera, die beispielsweise als CCD- oder CMOS-Matrix-Kamera ausgebildet ist, ist, dass der gesamte Bildinhalt berücksichtigt wird. Da mit guter Näherung angenommen werden kann, dass das einfallende Licht aus dem Unendlichen kommt, ist dieses näherungsweise parallel. In diesem Fall kann jedem Bildpunkt auf der Kamera eindeutig ein Raumsegment zugeordnet werden, aus dem das einfallende Licht kam. Mittels des Reflexionsgesetzes lässt sich dann auch der Bereich der Schicht bestimmen, wo der reflektierte Lichtstrahl durchtritt. Dieser kann dann gezielt in seinem Transmissionsvermögen reduziert werden, um die Blendung zu reduzieren. Die Schwellwerte, ab denen eine Reduzierung vorgenommen wird, und die Werte der Dämpfung können dabei individuell einstellbar und an die Umgebungsbedingungen (wie z. B. Umgebungshelligkeit) angepasst werden. Damit etwas Licht auf die Kamera fällt, muss die hoch reflektierende Schicht einen Teil des Lichtes transmittieren, wobei dieser Anteil jedoch so gering sein kann, dass diese Transmissionsverluste vom Betrachter nicht wahrnehmbar sind.
Vorzugsweise ist die zweite Schicht als LCD-Folie ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf der zweiten Schicht und/oder hinter der ersten Schicht ein transparentes, entspiegeltes Trägermaterial aufgebracht. Dieses Trägermaterial dient neben der mechanischen Halterung auch zur Passivierung. Dabei ist insbesondere die zweite Schicht bzw. LCD-Folie mechanisch fest mit dem Trägermaterial verbunden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die hoch reflektierende Schicht ein Transmissionsvermögen von 1–10% auf, wobei vorzugsweise die Transmission so gering wie möglich gewählt wird, solange nur eine ausreichende Helligkeit auf der Kamera erreicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anordnung eine Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels eines Betrachters zugeordnet. Neben einer weiteren Kamera kann beispielsweise mittels der Spiegelstellung und der Sitzstellung ein Blickwinkel geschätzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in den Randbereichen der Anordnung weitere photosensitive Sensoren angeordnet, die in verschieden ausgerichteten trichterförmigen Öffnungen angeordnet sind. Hierdurch lässt sich eine Rückwärtsblickrichtung erfassen. Diese Daten können mit den Daten der Kamera und/oder der Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels abgeglichen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Steuersignale der Steuereinheit als Wechselspannungssignal (ausgebildet), vorzugsweise als Rechteckspannung ausgebildet. Dabei wird die Frequenz vorzugsweise größer/gleich 50 Hz gewählt, so dass die Änderung aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges nicht wahrnehmbar ist, wobei das Tastverhältnis zwischen Pulsein- und -auszeit je nach Grad der Blendung veränderbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Frequenz größer/gleich 200 Hz, wodurch eine noch feinere Abstufung der Transmission möglich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht im spannungslosen Zustand transparent. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei Ausfall der Steuereinheit und/oder der Versorgungsspannung die Funktion des Spiegels erhalten bleibt. Vorzugsweise wird die Schicht auch elektrisch abgekoppelt, falls ein Dauerplus erfasst wird, beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses gegen Betriebsspannung. Des Weiteren ist vorzugsweise ein manueller Schalter vorgesehen, mittels dessen die Steuereinheit abschaltbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung und
2 eine Seitenansicht durch die Anordnung.
Die Spiegelanordnung 1 umfasst eine Trägerschicht 2, eine LCD-Folie 3, eine hoch reflektierende Schicht 4 und eine weitere Trägerschicht 5, was in 2 dargestellt ist. Die LCD-Folie 3 ist segmentiert ausgebildet, wobei die einzelnen Segmente voneinander unabhängig ansteuerbar sind. Die Trägerschichten 2, 5 bestehen aus transparentem, entspiegelten Material in guter optischer Qualität. Die LCD-Folie 3 ist durch elektrische Steuersignale einer Steuereinheit 6 im Transmissionsvermögen zwischen 0 und 100% einstellbar, wobei die dahinter angeordnete hoch reflektierende Schicht 4 beispielsweise ein Reflexionsvermögen von ca. 99% aufweist. Hinter der Trägerschicht 5 ist eine Kamera 7 angeordnet, die ein vollständiges Abbild des auf den Spiegel 1 treffenden Lichtes aufnimmt. Die Kamera 7 liefert dann die Daten an die Steuereinheit 6, die dann die LCD-Folie 3 ansteuert. Ein einfallender Lichtfleck 8 durchstrahlt zunächst die Trägerschicht 2 und die LCD-Folie 3 und wird dann als Lichtfleck 9 an der hoch reflektierenden Schicht 4 reflektiert, wobei ca. 1% transmittiert wird und auf die Kamera 7 fällt. Der auf die Fokalebene der Kamera 7 einfallende Lichtfleck 8 wird bezüglich seiner Koordinaten ausgewertet. Anhand der Koordinaten kann das Raumsegment des einfallenden Lichtfleckes 8 und somit aufgrund des Reflexionsgesetzes das Raumsegment des reflektierten Lichtfleckes 9 bestimmt werden. Damit kennt die Steuereinheit 6 auch das Segment der LCD-Folie 3, wo der reflektierte Lichtfleck 9 durchtritt und kann gezielt das Transmissionsvermögen dieses Segmentes reduzieren, falls die Helligkeit des einfallenden Lichtfleckes 8 einen Schwellwert überschreitet.

Claims

Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine hoch reflektierende Schicht, auf der eine zweite Schicht angeordnet ist, deren Transmissionsvermögen durch elektronische Signale veränderbar ist, wobei die zweite Schicht abschnittsweise unterteilt ist und die einzelnen Abschnitte voneinander unabhängig durch eine Steuereinheit ansteuerbar sind, ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch reflektierende Schicht (4) ganzflächig teildurchlässig ist, das photosensitive Element als Kamera (7) ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht (4) angeordnet ist, die ein vollständiges Abbild des auf dem Spiegel (1) treffenden Lichtes aufnimmt, wobei mittels der Kamera (7) die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls (8, 9) bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit (6) die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht (3) derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht (9) eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet.
Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht als LCD-Folie (3) ausgebildet ist.
Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Schicht (3) und/oder hinter der ersten Schicht (4) ein transparentes, entspiegeltes Trägermaterial (2, 5) aufgebracht ist.
Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) und das Trägermaterial (2) mechanisch fest verbunden sind.
Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch reflektierende Schicht (4) ein Transmissionsvermögen von 1–10% aufweist.
Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anordnung eine Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels eines Betrachters zugeordnet ist.
Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Randbereichen der Anordnung weitere photosensitive Sensoren angeordnet sind, die in verschieden ausgerichteten trichterförmigen Öffnungen angeordnet sind.
Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale der Steuereinheit (6) als Wechselspannungssignal ausgebildet sind.
Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Wechselspannungssignals größer/gleich 200 Hz ist.
Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (3) im spannungslosen Zustand transparent ist.