DE102010013235A1

DE102010013235A1 - Spiegel mit variablem Wölbungsradius

Info

Publication number: DE102010013235A1
Application number: DE201010013235
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr.-Ing. Riemer Detlef; Ernst Reinecke; Manuel Schnabel; Tilo Linz; Tobias Flath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2011-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen adaptiven Spiegel, bestehend aus einer flexiblen spiegelnden Fläche (2) mit veränderlichem Wölbungsradius sowie einem Gestell, das sowohl der teilweisen Befestigung der Spiegelfläche (2) als auch der Lagerung mehrerer Aktoren (6) zur Verstellung der spiegelnden Fläche (2) dient. Ein mögliches Anwendungsgebiet dieses Spiegels liegt in der Kfz-Technik als Hauptaußenrückspiegel. Hierbei wird die erfindungsgemäße Spiegelfläche neben der sphärischen Hauptspiegelfläche (1) als asphärische, adaptive Nebenspiegelfläche (2) angeordnet. Die Erfindung ermöglicht eine verbesserte Anpassung des Hauptaußenrückspiegels an die jeweilige Fahrsituation des Kfz, indem die Nebenspiegelfläche so gewölbt wird, dass entweder der Weitwinkel- oder der Hinterradbereich beim Einparken des Fahrzeuges einsehbar ist. Die Wölbungsradius-Verstellung erfolgt mittels Aktoren (6), die über Verbindungselemente (7) mit der Spiegelfläche (2) gekoppelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen adaptiven Spiegel, bestehend aus einer flexiblen spiegelnden Fläche (2) mit veränderlichem Wölbungsradius sowie einem Gestell, das sowohl der teilweisen Befestigung der Spiegelfläche (2) als auch der Lagerung mehrerer Aktoren (6) zur Verstellung der spiegelnden Fläche (2) dient.
In der KFZ-Technik kommen gemäß EU-Richtlinie 2003/97/EG zwei verschiedene Arten von Rückspiegeln zum Einsatz. Der Innenspiegel dient der Beobachtung des weit hinter dem Fahrzeug liegenden Bereichs. Der Hauptaußenspiegel, als zweite Gattung, findet Verwendung, um den seitlichen Bereich hinter dem Fahrzeug einzusehen und besitzt eine sphärisch gewölbte Hauptspiegelfläche (1). Er kann zusätzlich über eine asphärische Nebenspiegelfläche (2) verfügen, die ein erweitertes Sichtfeld im Nahbereich ermöglicht.
Für den Einsatz im Bereich der Kfz-Technik bezieht sich die Erfindung auf den Bereich der Nebenspiegelfläche. Diese wird nach dem Stand der Technik starr und feststehend als stärker gekrümmte Spiegelfläche ausgeführt und dient dazu den toten Winkel besser einsehen zu können.
Hierzu ist der Einsatz von Spiegeln bekannt (vgl. DE1947956A ), die eine feststehende, nicht verstellbare Spiegelfläche besitzen. Diese ist im äußeren Bereich asphärisch gekrümmt, sodass es möglich ist einen größeren Teil des toten Winkels einsehen zu können. Hierbei ist ein nicht variabler Krümmungsradius Bestandteil des Spiegels und nur der dadurch definierte Bereich ist einsehbar.
Es wird außerdem in der Kfz-Technik eine Variante als Einparkhilfe eingesetzt. Diese wird im Allgemeinen als Bordsteinautomatik oder Beifahrerspiegelabsenkung bezeichnet. Hierbei wird beim Einlegen des Rückwärtsgangs der Außenspiegel so weit abgeklappt, dass die Hinterräder einsehbar werden. Dabei ist die Spiegelfläche starr, wie bei herkömmlichen Kfz-Spiegeln und der gesamte Spiegel wird nach unten abgeklappt. Dadurch ist der im Normalmodus einsehbare Bereich hinter dem Fahrzeug für den Fahrer im Spiegel während des Rückwärtsfahrens nicht mehr einsehbar.
Nach EP1070637B1 kann die Spiegelverstellung auch variabel gestaltet werden. Hierbei besteht die Spiegelfläche aus einer Matrix von vielen kleinen Einzelspiegeln, die schwenkbar gelagert sind und somit in ihrer Formgestaltung so angepasst werden können, dass an der Spiegelfläche verschiedene Krümmungsradien realisierbar sind. Die Einzelspiegelelemente werden mittels DMD-Chips gekippt und in ihrem Winkel verändert. Hierbei besteht ein großer softwaretechnischer Steueraufwand.
Die Problematik bei den bekannten Spiegelausführungen liegt darin, dass die Spiegelfläche bauartbedingt starr ausgeführt ist. Diese weist eine bestimmte Krümmung auf, die einen vom Gesetzgeber vorgeschrieben Maximalwert nicht überschreiten darf. Diese Ausführungsart der Spiegelfläche hat zur Folge, dass bei bestimmten Fahrmanövern und Spiegelpositionen kritische Bereiche nicht einsehbar sind. Bei den bekannten Spiegelausführungen mit variabler Spiegelfläche ist es nachteilig, dass diese einen hohen softwaretechnischen Steueraufwand nach sich ziehen. Außerdem ist die Realisierung mit einem hohen Kostenaufwand verbunden. Weiterhin kann in genannten Ausführungsbeispielen (vgl. EP1070637B1 ) nicht von einer einheitlichen Spiegelfläche ausgegangen werden, da die bauartbedingten Zwischenräume dies verbieten. Zudem verstößt letztgenannte Variante gegen geltende EU-Richtlinie (Vgl. 2003/97/EG).
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Spiegel bereitzustellen, mit dem sich verschiedene Wölbungsradien in verschiedenen Ebenen realisieren lassen, bei gleichzeitig relativ einfachem Aufbau der Anordnung. Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die Verstellung der asphärischen Teilfläche des Kfz-Spiegels. Die Spiegelhauptfläche bleibt davon unberührt, somit wird erreicht, dass das Sichtfeld hinter dem Fahrzeug während der Rückwärtsfahrt, bei gleichzeitiger Bordstein- und Hinterradsicht, einsehbar bleibt. In der Anwendung des Prinzips muss außerdem eine kompakte Bauweise mit geringem Ansteueraufwand gegeben sein.
Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, dass die Spiegelfläche aus zwei Teilspiegeln besteht. Der erste Teilspiegel, die Hauptspiegelfläche (1) weist eine sphärische Form auf und wird aus vorzugsweise klassischem Autospiegelglas gefertigt. Der zweite Teilspiegel, die Nebenspiegelfläche (2) ist der asphärische, von der Hauptspiegelfläche (1) mechanisch entkoppelte (3) Bereich des Spiegels. Dadurch wird es möglich je nach Fahrsituation (Vorwärtsfahrt bzw. rückwärts einparken) die Nebenspiegelfläche (2) ohne Einfluss auf die Hauptspiegelfläche (1) zu verstellen. Die asphärische Einstellung (für die Einsehbarkeit des toten Winkels) ist die Grundeinstellung, welche für die Vorwärtsbewegung genutzt wird. Für die Einparksituation wird aus der Grundstellung des Spiegels durch die Aktoren (6) an den Angriffspunkten (4) die aus der vertikalen (7) in eine horizontale Wölbung (8) der Spiegelplatte umgeschaltet. Dadurch können beispielsweise die Bordsteinkante und das Hinterrad sichtbar gemacht werden. Der seitliche Abstand vom Fahrzeug zum Hindernis kann somit besser eingeschätzt werden. Im Hauptspiegel (1) bleibt gleichzeitig das Geschehen im Bereich hinter dem Fahrzeug ersichtlich.
Die Nebenspiegelfläche (2) besteht vorzugsweise aus einem flexiblen Material (z. B. spiegelbeschichtete Kunststoffplatte oder polierte Metallplatte). Aus dem Stand der Technik sind mehrere Verfahren bekannt, die die Herstellung einer spiegelnden Oberfläche erlauben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die beibehaltene Grundform der Spiegelfläche in der Grundeinstellung (sphärischer und asphärischer Teil), wie es auch im aktuellen Stand der Technik umgesetzt wird. Somit wird auch bei dieser Erfindung während der Vorwärtsbewegung der tote Winkel möglichst klein gehalten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines möglichen Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 näher erläutert:
1 Fahrzeug-Außenrückspiegel mit sphärischen und asphärischen Teilbereich.
2 Schematische Darstellung der Nebenspiegelfläche.
3 Die in 2 gekennzeichnete Ansicht A-A der Nebenspiegelfläche.
4 Die in 2 gekennzeichnete Ansicht B-B der Nebenspiegelfläche.
1 zeigt die grundlegende Anordnung der Spiegelflächen bei einem Außenrückspiegel eines Kraftfahrzeuges: Die sphärische Hauptspiegelfläche (1) ist vom Gesetzgeber hinsichtlich Abmessungen und Wölbungsradius genau definiert (vgl. 2003/97/EG), hingegen ist es mit den Gesetzesvorschriften vereinbar, die asphärische Nebenspiegelfläche (2) in ihrem Wölbungsradius adaptiv zu gestalten, weshalb sich die der Erfindung gemäßen Ansprüche 1 bis 5 auf diese Nebenspiegelfläche beziehen. Zwecks Verstellbarkeit ist die Neben- von der Hauptspiegelfläche mechanisch entkoppelt (3). Eine Anordnung der erfindungsgemäßen, adaptiven Neben- unterhalb der Hauptspiegelfläche ist ebenfalls denkbar.
2 veranschaulicht das Verstellprinzip der adaptiven Spiegelfläche des Nebenspiegels (2) aus 1. Diese ist – wie in Anspruch 1 dargestellt – durch eine feste Einspannung (5) gelagert sowie an mindestens einem, an den Spiegelflächenrändern angeordneten Aktorangriffspunkt (4). Die Ansichten A-A bzw. B-B sind 3 und 4 zu entnehmen.
3 zeigt die Ansicht von unten der in 2 dargestellten Spiegelfläche im ausgelenkten Zustand, gewölbt um die vertikale Spiegelachse (8), was der Grundstellung während des Fahrbetriebes mit Abdeckung des Weitwinkelbereichs der seitlichen Fahrbahn entspricht. Die Auslenkung des Spiegels (8) erfolgt mittels mindestens einen Aktor (6), der über mindestens ein starres Verbindungselement (7) an der Spiegelfläche angreift (4).
4 zeigt die Seitenansicht von rechts des in 2 dargestellten flexiblen Spiegels im ausgelenkten Zustand, gewölbt um die horizontale Spiegelachse (9), was der Spiegelstellung im Einparkmodus entspricht. Analog zu 3 erfolgt die Verstellung der Spiegelfläche (9) über Aktoren (6), die jeweils über starre Kraftübertragungselemente mit dem Spiegel verbunden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1947956 A [0004]
EP 1070637 B1 [0006, 0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

EU-Richtlinie 2003/97/EG [0002]
EU-Richtlinie (Vgl. 2003/97/EG) [0007]
2003/97/EG [0017]

Claims

Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit variablem Wölbungsradius der Spiegelfläche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Quadrant einer flexiblen Spiegelfläche (2) mit einem Gestell fest verbunden ist und die übrigen Quadranten durch mindestens einen Aktor (6) beweglich gelagert sind und somit der Wölbungsradius der Spiegelfläche durch Ansteuerung der Aktoren veränderbar ist.
Rückspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung zwischen dem jeweiligen Aktor und der Spiegelfläche über ein Verbindungselement (4) erfolgt, das an beiden Enden vorzugsweise drehbar gelagert ist.
Rückspiegel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der Spiegelfläche sowohl ein- als auch zweiachsig erfolgen kann.
Verfahren zur Ansteuerung der Aktoren eines Rückspiegels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche nacheinander um die horizontale und vertikale Wölbungsachse derart verformt werden kann, dass sich entweder eine plane oder in horizontaler bzw. vertikaler Richtung jeweils eine konvexe oder konkave Wölbung einstellt.
Rückspiegel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Wölbung der Nebenspiegelfläche stufenlos erfolgt.
Rückspiegel gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrbetrieb auftretende Schwingungserregungen vorzugsweise durch einen entsprechenden Regelkreis kompensiert werden.
Rückspiegel gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass definierte Schwingungen der Spiegelfläche erzeugt werden, die beispielsweise zum Lösen von Eis und Schmutz dienen können.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Aktoren vorzugsweise über eine Steuersoftware oder entsprechende Hardwareelemente erfolgt.