DE19622002B4 - Self-dimming mirror system - Google Patents
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Abstract
Selbstdimmendes Spiegelsystem zur Anpassung der Stellung und/oder Reflexion eines Spiegels relativ zu einem Beobachter in Abhängigkeit von den Intensitäten des von der Rückseite des Spiegels her entgegen einer bevorzugten Blickrichtung des Beobachters einfallenden Frontlichts (EF) und des auf die Vorderseite des Spiegels in Blickrichtung des Beobachters einfallenden Lichts (ER) mit einem ersten Sensor (S1) zur Erfassung des Frontlichts (EF) und einem zweiten Sensor (S3), der das am Spiegel (M) in Blickrichtung des Beobachters einfallende (ER) und reflektierte Licht (EM) erfaßt, wobei von den beiden Sensoren (S1, S3) die in Abhängigkeit von dem jeweils auf sie einfallenden Licht ausgegebenen Signale in eine Regelungslogik (ECU) gegeben werden, die einen auf die Stellung des Spiegels (M) einwirkenden Aktuator (OA) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine fluoreszierende optische Faser (F) das von der Spiegeloberfläche reflektierte Licht (EM) in den zweiten Sensor (S3) leitet.Self-dimming mirror system for adjusting the position and / or reflection of a mirror relative to an observer as a function of the intensities of the front light (E F ) incident from the rear of the mirror against a preferred direction of view of the observer and of the front of the mirror in the direction of view of the Observer's incident light (E R ) with a first sensor (S 1 ) for detecting the front light (E F ) and a second sensor (S 3 ), which reflects the incident (E R ) at the mirror (M) in the viewing direction of the observer Light (E M ) is detected, the two sensors (S 1 , S 3 ) emitting the signals that are output as a function of the light incident on them in a control logic (ECU) that relies on the position of the mirror (M) Acting actuator (OA) controls, characterized in that at least one fluorescent optical fiber (F) in the reflected light from the mirror surface (E M ) in the second sensor (S 3 ) conducts.
Description
Die Erfindung betrifft ein selbstdimmendes Spiegelsystem nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 6.The invention relates to a self-dimming mirror system according to the preamble of claims 1 or 6.
Bei derartigen Spiegelsystemen soll Lichtreflexion und/oder die Stellung eines Spiegels in Abhängigkeit von den äußeren Lichtverhältnissen so geregelt werden, daß der Beobachter das im Spiegel gezeigte Bild möglichst blendfrei erfassen kann. Eine bevorzugte Verwendung derartiger Spiegelsysteme liegt z. B. darin, sie als Rück- oder Außenspiegel für Kraftfahrzeuge einzusetzen.In such mirror systems Light reflection and / or the position of a mirror depending from the external lighting conditions be regulated so that the Observers capture the image shown in the mirror as glare-free as possible can. A preferred use of such mirror systems is z. B. in returning them as or outside mirror for motor vehicles use.
Das in
- 1. Es wird ein vor allem unter ästhetischen und sicherheitstechnischen Aspekten als störend empfundenes Loch an der Vorderseite des Spiegels benötigt.1. It becomes a particularly aesthetic and safety aspects as a disturbing hole in the Front of the mirror needed.
- 2. Es wird ein Loch an der Rückseite des Spiegelgehäuses benötigt.2. There will be a hole in the back of the mirror housing needed.
- 3. Es findet keine Messung des an der Spiegeloberfläche tatsächlich reflektierten Lichts statt.3. There is no measurement of what is actually reflected on the mirror surface Light instead.
- 4. Es ist keine Regelung der Reflexion möglich.4. No regulation of the reflection is possible.
- 5. Nichtlinearitäten und Toleranzen innerhalb des Systems können nur sehr schwer kompensiert werden.5. Non-linearities and tolerances within the system are very difficult to compensate.
- 6. Umgebungsbedingte Anforderungen, z. B. Ausgleich einer Temperaturdrift, können nur sehr unvollkommen erfüllt werden.6. Environmental requirements, e.g. B. compensation of a temperature drift, can only very imperfectly fulfilled become.
- 7. Um zu erreichen, daß die Systemreaktion den physiologischen Bedürfnissen des Betrachters/Fahrers entspricht, muß zusätzlich ein der Spektralcharakteristik des menschlichen Auges angepaßtes optisches Filter verwendet werden.7. To achieve that System response to the physiological needs of the viewer / driver corresponds, must also have a optical adapted to the spectral characteristics of the human eye Filters are used.
Eine Regelung der Reflexion des von
rückwärts einfallenden
Lichtes und damit der Blendung des Fahrers in Abhängigkeit
von der Helligkeit in der Fahrzeugumgebung ist durch die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, verbesserte selbstdimmende Spiegelsysteme bereitzustellen, welche jeweils möglichst viele Nachteile des Stands der Technik vermeiden.Object of the present invention is therefore to provide improved self-dimming mirror systems, which each possible avoid many disadvantages of the prior art.
Dazu werden erfindungsgemäß selbstdimmende Spiegelsysteme mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 oder 6 bereitgestellt, welche im Gegensatz zu den auf einer Reflexionssteuerung beruhenden, bekannten selbstdimmenden Spiegelsystemen Systeme zur Reflexionsregelung darstellen.According to the invention, these are self-dimming Mirror systems with the features of independent claims 1 or 6 provided, which in contrast to that on a reflection control based, known self-dimming mirror systems Represent reflection control.
Bei diesen erfindungsgemäßen Systemen ist anstelle des beim Stand der Technik gemessenen Hinterlichts ER das an der Vorderseite des Spiegels reflektierte Spiegellicht EM die zu messende und zu regelnde Größe.In these systems according to the invention, instead of the backlight E R measured in the prior art, the mirror light E M reflected at the front of the mirror is the variable to be measured and controlled.
Ein erstes erfindungsgemäßes System ist so aufgebaut, daß ein erster Sensor das in bevorzugter Blickrichtung eines Betrachters einfallende Frontlicht EF erfaßt und ein zweiter Sensor das an der Vorderseite des Spiegels durch Spiegelung des Hinterlichts EF reflektierte Licht EM erfaßt, wobei von den beiden Sensoren in Abhängigkeit von dem jeweils auf sie einfallenden Licht ausgegebene Signale in eine Regelungslogik gegeben werden, die ein Regelungssignal auf einen auf die Stellung des Spiegels einwirkenden Aktuator gibt.A first system according to the invention is constructed in such a way that a first sensor detects the front light E F incident in the preferred direction of view of a viewer and a second sensor detects the light E M reflected at the front of the mirror by reflecting the back light E F , whereby of the two sensors depending on the light emitted by the light incident on them, are put into a control logic which outputs a control signal to an actuator acting on the position of the mirror.
Ein zweites erfindungsgemäßes System weist alternativ oder kumulativ zu den Merkmalen des ersten Systems das Merkmal auf, daß ihm die Systemgleichung EF = EM = k∙EM' zugrunde liegt. Dabei ist k ein Proportionalitätsfaktor, der im wesentlichen das Verhältnis zwischen der Intensität EM des an der Vorderseite des Spiegels reflektierten Lichts zu dem hiervon von einem Sensor registrierten Anteil EM' kennzeichnet, und EF entspricht der Intensität des in Blickrichtung des Beobachters einfallenden Frontlichts. Hierbei erfolgt die Reflexionsregelung also so, daß die Intensität des Frontlichts EF gleich der Intensität des an der Vorderseite des Spiegels reflektierten Lichts EM ist. In diesem Fall erfolgt kein Blenden des Betrachters/Fahrers, da dieser Licht gleicher Intensität aus zwei Lichtquellen betrachtet, nämlich die "Hintergrundstrahlung" (Frontlicht) sowie das Bild des Spiegels. Bei diesem zweiten erfindungsgemäßen System ist also keine komplizierte Formel und/oder Kennlinienvorgabe für die Regelungsschaltung nötig, weil ein Regelungssystem mit dieser Systemgleichung immer in die blendfreie Stellung "einrastet" .A second system according to the invention alternatively or cumulatively to the features of the first system, it has the feature that it is based on the system equation E F = E M = k ∙ E M '. Here, k is a proportionality factor, which essentially characterizes the ratio between the intensity E M of the light reflected at the front of the mirror and the portion E M 'registered thereby by a sensor, and E F corresponds to the intensity of the front light incident in the viewing direction of the observer , Here, the reflection control is carried out so that the intensity of the front light E F is equal to the intensity of the light E M reflected on the front of the mirror. In this case there is no dazzling of the viewer / driver, since the latter looks at light of the same intensity from two light sources, namely the "background radiation" (front light) and the image of the mirror. In this second system according to the invention, no complicated formula and / or characteristic curve specification is necessary for the control circuit, because a control system with this system equation always "locks" into the glare-free position.
Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen und den Zeichnungen; es zeigen:The advantages and features of the present invention also result from the following description in connection with the claims and the drawings; show it:
Die die Spiegeloberfläche längs ihres Umfangs umfassende fluoreszierende optische Faser F sammelt einen Anteil EM' = k∙EM des an der Spiegeloberfläche durch Reflexion von in Blickrichtung des Beobachters einfallenden Hinterlichts reflektierten Lichts EM und leitet dies auf einen im Gehäuseinneren untergebrachten Sensor S3. Die Proportionalitätskonstante k ist eine charakteristische Systemkonstante, in die Größen wie der durch die Glasfaser erfaßte Raumwinkelanteil des an der Vorderseite des Spiegels reflektierten Lichts, die räumliche Reflexionscharakteristik des Spiegels M und die Übertragungscharakteristik der Faser F eingehen.The fluorescent optical fiber F, which encompasses the mirror surface along its circumference, collects a portion E M '= k ∙ E M of the light E M reflected on the mirror surface by reflection of backlight incident in the direction of view of the observer and directs this to a sensor S 3 housed inside the housing , The proportionality constant k is a characteristic system constant, which includes quantities such as the solid angle portion of the light reflected by the glass fiber at the front of the mirror, the spatial reflection characteristic of the mirror M and the transmission characteristic of the fiber F.
Der Sensor S3 gibt ein der reflektierten und empfangenen Lichtintensität EM' entsprechendes Signal in die Regelungslogik ECU. Diese vergleicht die von den beiden Sensoren S1 und S3 eintreffenden Signale und erzeugt ein Regelungssignal, welches auf den optischen Aktuator OA derart einwirkt, daß die Stellung und/oder die Reflexion des Spiegels M so geändert wird, bis die Bedingung erfüllt ist, daß die Intensität des einfallenden Frontlichts gleich der Intensität des an der Spiegeloberfläche reflektierten Lichts EM ist.The sensor S 3 outputs a signal corresponding to the reflected and received light intensity E M 'into the control logic ECU. This compares the signals arriving from the two sensors S 1 and S 3 and generates a control signal which acts on the optical actuator OA in such a way that the position and / or the reflection of the mirror M is changed until the condition is met that the intensity of the incident front light is equal to the intensity of the light E M reflected on the mirror surface.
Somit ergibt sich für diesen Fall eine Systemgleichung EF = EM = k∙EM', wobei k das Verhältnis zwischen dem an der Spiegeloberfläche reflektierten Licht EM sowie dessen durch die umgebende fluoreszierende optische Faser F an den Sensor S3 weiter geleitete Bruchteils EM' angibt. Hierbei sind also die Maßnahmen der Ansprüche 1 und kumulativ verwendet.This results in a system equation E F = E M = k ∙ E M 'in this case, where k is the ratio between the light E M reflected on the mirror surface and its fraction passed on to the sensor S 3 by the surrounding fluorescent optical fiber F. E M 'indicates. Here, the measures of claims 1 and 2 are used cumulatively.
Um eine Anpassung an die spektrale
Empfindlichkeit des menschlichen Auges zu erzielen, kann bei einem
erfindungsgemäßen System
entweder ein dem zweiten Sensor vorgelagertes Filtersystem mit einer
der spektralen Empfindlichkeit des menschlichen Auges entsprechenden
Absorptionscharakteristik verwendet werden oder aber auch eine der
spektralen Empfindlichkeit des menschlichen Auges entsprechende
Kennkurve in der Regelungslogik ECU berücksichtigt werden, d. h. es
gilt hier nicht mehr der Zusammenhang EF =
EM = k∙EM'. Dies unterstricht,
daß die
Maßnahmen
der voneinander unabhängigen
Ansprüche
1 und auch alternativ verwendbar sind. Besonders vorteilhaft ist
es jedoch, bei dem in der
Weiterhin wird die Systemauslegung des erfindungsgemäßen selbstdimmenden Spiegelsystems dadurch erleichtert, daß fluoreszierende optische Fasern verwendet werden, welche ein lineares Verhalten ihrer Absorptions- und Lichtleitungseigenschaften sowohl über die Intensität des einfallenden Licht als auch über ihre gesamte Länge hinweg zeigen.Furthermore, the system design of the self-dimming invention Mirror system facilitated by the fact that fluorescent optical Fibers are used which have a linear behavior of their absorption and light-guiding properties over both the intensity of the incident light as well over their entire length point away.
Bei einer besonders einfachen konstruktiven Systemauslegung wird zudem eine optische Faser sowohl zur Messung des Spiegellichts als zur Messung des Frontlichts eingesetzt.With a particularly simple constructive system design also becomes an optical fiber both for measuring the mirror light than used to measure the headlights.
Zudem wird ein sehr guter Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit erreicht, wenn die Faser fest in das Spiegelgehäuse eingeklebt und dieses abgedichtet wird. Dies ermöglicht ein vollständig abgeschlossenes Spiegelsystem, das z. B. die Herstellung von KFZ-Außenspiegeln sehr vereinfacht.It also provides very good protection against dust and moisture when the fiber is firmly in the mirror housings glued in and this is sealed. This enables a fully completed one Mirror system, the z. B. the manufacture of vehicle exterior mirrors very simplified.
Weiterhin werden so die EMV-Risiken gesenkt, die Kosten, insbesondere für die Montage, reduziert und die Gesamtqualität des Systems verbessert.Furthermore, the EMC risks lowered, the costs, especially for assembly, reduced and the overall quality of the system improved.
Eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Spiegelsystems ist der Einsatz als Außen- und/oder Rückspiegel in Fahrzeugen jeder Art.A preferred use of the mirror system according to the invention is the use as an outdoor and / or rearview mirror in vehicles of all kinds.
Claims (12)
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