DE3620196A1 - Abblendbare rueckspiegelanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine abblendbare Rückspiegelan­ ordnung mit einer Spiegelfläche in Verbindung mit einem spannungsabhängig steuerbaren optischen Medium, welches die Helligkeit des von der Spiegelfläche reflektierten Blickfeldbildes in Abhängigkeit von der an diesem Medium anliegenden Steuerspannung hell oder dunkel steuert, und mit einer der Erzeugung der Steuerspannung dienenden Steuerschaltung mit einem Spiegelsensor zum Erfassen der Helligkeit des von der Spiegelfläche erfaßten Blickfeldes und mit einem Umgebungslichtsensor zum Erfassen der Hellig­ keit des Umgebungslichtes im Umfeld der Spiegelanordnung.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer abblend­ baren Tag/Nacht-Spiegelanordnung mit einem optischen Me­ dium, welches elektrisch zwischen einem Zustand hoher Lichtdurchlässigkeit und einem Zustand geringer Licht­ durchlässigkeit umsteuerbar ist.

Abblendbare Rückspiegel, die auch als "Tag/Nacht-Spiegel" bezeichnet werden können, werden häufig in Kraftfahrzeu­ gen benützt, insbesondere zum Vorteil des Fahrers, so daß dieser bei Nacht nicht von den hellen Scheinwerfern des nachfolgenden Fahrzeugs geblendet wird.

Bekannte Typen von abblendbaren Rückspiegeln umfassen mechanische Betätigungseinrichtungen, um die Spiegel­ fläche entsprechend den herrschenden Beleuchtungsbedingun­ gen selektiv zu positionieren. Die meisten dieser Spiegel werden vom Fahrer von Hand entweder in eine Position für Tageslichtbedingungen oder in eine zweite Position für Nachtfahrten eingestellt. Häufig wird als Betätigungs­ vorrichtung ein Kipphebel verwendet. Es ist auch bekannt, das Positionieren des Spiegels automatisch, beispielsweise mittels einer elektromechanischen Einrichtung, durchzu­ führen.

Bei einem anderen Typ von abblendbaren Rückspiegeln wird vor der Spiegelfläche bzw. der verspiegelten Reflexions­ fläche eine Platte mit steuerbarer Lichtdurchlässigkeit angeordnet. Derartige Platten enthalten ein Medium, deren optische Eigenschaften durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das Medium steuerbar sind. Bei einem speziel­ len Typ einer solchen Platte ist ein flüssiges optisches Medium als dünner Film zwischen zwei Glasplatten ange­ ordnet. Wenn das Medium seinen durchlässigen Zustand ein­ nimmt, dämpft es das dadurch hindurchgehende Licht nicht in merklichem Umfang. Dieser Zustand sollte beim Fahren bei normalem Tageslicht vorliegen, so daß das reflektier­ te Blickfeldabbild dem Betrachter mit maximaler Hellig­ keit geboten wird.

Wenn das optische Medium in einen weniger durchlässigen bzw. opaken Zustand gebracht wird, dämpft es das da­ durch hindurchgehende Licht beträchtlich. Daher ist die Helligkeit des reflektierten Blickfeldbildes beträcht­ lich geringer als beim Tagesbetrieb. Dieser Nachtbetrieb mit starker Dämpfung des von hinten einfallenden Lichts dient jedoch dazu, den Fahrer dagegen zu schützen, daß er durch die Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs ge­ blendet wird.

Es können verschiedene Typen von optischen Medien verwen­ det werden, wobei beispielsweise dichroische und nemati­ sche Flüssigkristalle als brauchbare flüssige Medien er­ wähnt werden sollen. Jedes der verwendbaren Medien hat sei­ ne eigenen speziellen Eigenschaften hinsichtlich der Ver­ knüpfung des Grades der Lichtdurchlässigkeit mit der Größe der angelegten Spannung. Diese Verknüpfung ist in dem einen Fall eine direkte Verknüpfung derart, daß die Dämpfungs­ wirkung für das Licht umso größer ist, je größer die ange­ legte Spannung ist, und im anderen Fall eine inverse Ver­ knüpfung. Bei einer sogenannten direkten Charakteristik des verwendeten Mediums hat dieses die volle Lichtdurchlässig­ keit, wenn die Steuerspannung Null ist,und die Dämpfungs­ wirkung steigt mit ansteigender Steuerspannung bis zu einem Maximalwert bei und oberhalb einer bestimmten Span­ nung an. Bei einer inversen Charakteristik sind die Ver­ hältnisse genau entgegengesetzt.

Spiegel mit einer in ihrer Lichtdurchlässigkeit steuerbaren Platte, welche ein Medium enthält, dessen Durchlässigkeit elektrisch steuerbar ist, sind insofern wünschenswert, weil keine mechanischen Betätigungselemente oder Antriebsein­ richtungen verwendet werden müssen. Mechanische und elektro­ mechanische Betätigungseinrichtungen werden nämlich von den Automobilherstellern selbst aus verschiedenen Gründen abge­ lehnt, wobei ein wichtiger Grund für die Ablehnung darin be­ steht, daß die bisher vorgeschlagenen Spiegelanordnungen die hohen Anforderungen der Automobilhersteller an ihre Produkte nicht erfüllen.

Die prinzipielle Idee, eine in ihrer Lichtdurchlässigkeit elektrisch steuerbare Platte in Verbindung mit einem ab­ blendbaren Rückspiegel zu verwenden, ist bekannt. In die­ sem Zusammenhang wird auf die US-PSen 32 80 701, 33 37 286, 42 99 444, 42 01 451, 38 62 789 und 42 00 361 verwiesen sowie auf die GB-PS 20 29 343 und die DE-OS 28 08 260.

In einigen der genannten Druckschriften ist darauf hinge­ wiesen, daß eine Fotozelle verwendet werden kann, die das von hinten eintreffende Licht erfaßt, um den abblendbaren Rückspiegel automatisch zu steuern. In einigen der Druck­ schriften sind auch Umgebungslichtsensoren beschrieben, die dazu dienen sollten, zwischen Tageslicht und Dunkelheit zu unterscheiden.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine insgesamt verbesserte abblendbare Rückspiegelanordnung anzugeben, welche robust und relativ einfach aufgebaut ist und welche wirtschaftlich herstell­ bar ist.

Diese Aufgabe wird durch abblendbare Rückspiegelanordnun­ gen mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt mit einem neuen und verbesserten ab­ blendbaren Spiegel, bei dem der Abblendvorgang durch Steuerung der Spannung gesteuert wird, die an ein Medium angelegt wird, dessen optische Eigenschaften spannungsab­ hängig sind.

Damit bei einem derartigen abblendbaren Spiegel tagsüber und nachts befriedigende Ergebnisse erzielt werden, ist es wichtig, echte Tagesbedingungen von echten Nachtbedin­ gungen zu unterscheiden, so daß der Spiegel bei Tages­ licht seine volle Helligkeit beibehält, während er bei Nacht "gedämpft" wird, wenn das Licht von den Scheinwer­ fern eines nachfolgenden Fahrzeugs auf den Spiegel fällt.

Gemäß der Erfindung wird speziell mit einer neuartigen Steuerung gearbeitet, welche einen Fotodetektor zum Er­ fassen des von hinten in den Spiegel einfallenden Lichts aufweist, insbesondere das Scheinwerferlicht eines nach­ folgenden Fahrzeugs, sowie einen zweiten Fotodetektor, der die Umgebungsbedingungen berücksichtigt, das heißt die Lichtstärke in der Umgebung, wobei die Steuerschaltung in neuartiger und einzigartiger Weise derart organisiert und angeordnet ist, daß für einen abblendbaren Rückspiegel des betrachteten Typs eine neuartige Form der Abblend­ steuerung erreichbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt befaßt sich die Erfindung mit einer neuartigen Organisation der verschiedenen Bauelemente einer Rückspiegelanordnung. Dabei ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rückspiegelanordnung aus bestimmten Grün­ den besonders vorteilhaft, wobei einer der Vorteile darin besteht, daß die Spiegelanordnung nach bequemen und kosten­ günstigen Fertigungsverfahren hergestellt werden kann und dennoch nach der Montage der verschiedenen Bauelemente funktionell, robust und dauerhaft ist, wobei gewisse Be­ triebsparameter bequem vom Benutzer bzw. vom Fahrer ein­ gestellt werden können.

Ein spezieller Aspekt der Erfindung betrifft die Organisa­ tion und Anordnung gewisser Teile zur Herstellung elektri­ scher Verbindungen zwischen der Platte mit steuerbarer op­ tischer Durchlässigkeit und einer gedruckten Schaltung, welche die Steuerschaltung umfaßt.

Ein weiterer spezieller Aspekt der Erfindung befaßt sich mit der Anordnung und Ausgestaltung von für den Benutzer bequem zugänglichen Betätigungselementen am Spiegel.

Während in den Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung gezeigt ist, bei dem eine externe Spannungsver­ sorgung der Spiegelanordnung erfolgt, besteht erfindungs­ gemäß auch die Möglichkeit für einen Batteriebetrieb, wo­ bei Vorkehrungen getroffen sind, daß eine verbrauchte Batterie schnell ausgewechselt werden kann.

Die vorstehend angesprochenen Merkmale, Vorteile und As­ pekte der Erfindung werden nachstehend anhand einer Be­ schreibung in Verbindung mit Zeichnungen noch näher er­ läutert. Dabei zeigen die Zeichnungsfiguren die Einzel­ heiten eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Rückspiegelanordnung gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Rückspiegelanordnung;

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der zusammengebauten Spiegelanordnung, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1, wobei jedoch einige Teile weggebrochen sind;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Detaildarstellung des in Fig. 3 innerhalb eines Kreises 4 liegenden Bereichs, wobei einige Teile weggebrochen sind;

Fig. 5 ein schematisches elektrisches Schaltbild mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Steuerschaltung für eine erfindungsgemäße Rückspiegelanordnung und

Fig. 6 und 7 grafische Darstellungen zur Erläuterung der Funktion der Steuerschaltung gemäß Fig. 5.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Spiegel­ anordnung 10. Die Spiegelanordnung 10 umfasst ein Gehäuse 12, eine gedruckte Schaltung 14, einen reflektierenden Spiegel 16, einen Spiegelhalterahmen 18, eine Platte 20 mit steuerbarer optischer Durchlässigkeit und einen Gehäusering 22. Die Bauteile 12 bis 20 werden in das Gehäuse 12 eingebaut und in diesem mit Hilfe des Gehäuserings 22 gesichert, welcher an dem Gehäuse 12 festgelegt wird, wobei das Gehäuse 12 und der Gehäusering 22 einander verriegelnd ineinandergreifen. Wie dies im einzelnen erreicht wird, wird nachstehend in Verbindung mit den verschiedenen Zeichnungsfiguren noch näher erläutert.

Das Schaltbild gemäss Fig. 5 zeigt den elektronischen Schaltungsaufbau der gedruckten Schaltung 14. Die ge­ druckte Schaltung 14 umfasst dabei verschiedene Schalt­ kreiskomponenten, die auf ihrer in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Seite montiert sind. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen Schaltungskomponenten befinden sich auf der Rückseite der Leiterbahnenplatte und sind in Fig. 1 nicht sichtbar. Die gedruckte Schaltung 14 hat eine im wesentlichen rechteckige Form und passt in das Innere des Gehäuses 12.

Das Gehäuse 12 besitzt eine Rückwand 24, welche längs ihres Umfangs an eine Seitenwand 26 angrenzt. Die gedruckte Schaltung 24 ist innerhalb des Gehäuses 12 exakt an der Rückwand desselben angeordnet. Zu diesem Zweck besitzt die Rückwand 24 eine Anzahl von einstückig angeformten Pfosten 28, die von ihr abstehen. Derartige Pfosten 28 sind in Fig. 2 und 3 sichtbar. Gewisse Pfosten 28 be­ sitzen an ihren äusseren Enden Positionierstifte 30, welche durch entsprechende Öffnungen in der gedruckten Schaltung 14 vorstehen. Die gedruckte Schaltung 14 wird auf diese Weise beim Zusammenbau exakt positioniert. Die gedruckte Schaltung 14 kann durch die darüber ange­ ordneten Bauteile 16, 18, 20 und 22 bezüglich der Pfosten 28 festgehalten werden, wenn diese Teile an dem Gehäuse montiert werden. Es können auch besondere Be­ festigungseinrichtungen vorgesehen sein. Beispielsweise können wie die Zeichnung zeigt, die freien Enden der Positionierstifte 30 zu Köpfen 32 verformt werden, um die gedruckte Schaltung 14 an Ort und Stelle festzulegen.

Das Gehäuse 12 ist vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial konstruiert, wobei die Positionier­ stifte 30 derart geformt sind, daß die zugeordneten Öffnungen in der gedruckten Schaltung auf sie aufge­ schoben werden können, so daß die Leiterbahnenplatte an den Enden der Pfosten 28 anliegt. Die freien Enden von Positionierstiften 30, welche über die dem Betrach­ ter zugewandte Fläche der gedruckten Schaltung 12 vor­ stehen, können dann mittels geeigneter Einrichtungen verformt werden, um Köpfe 32 zu bilden, welche die gedruckte Schaltung 14 an dem Gehäuse 12 in sicherer Weise halten. Wenn es erwünscht ist, können natürlich auch andere Befestigungseinrichtungen verwendet werden.

Im mittleren Teil der Rückwand 24 ist ein Satz von ge­ eigneten Öffnungen 34 vorgesehen, die das Befestigen einer Halterungsvorrichtung (nicht dargestellt) ermöglichen, welche dazu dient, die Spiegelanordnung 10 beispielsweise im Bereich der Windschutzscheibe zu befestigen, wenn die Spiegelanordnung 10 im Inneren des Fahrzeugs angebracht werden soll. Ferner ist eine weitere Öffnung 36 vorge­ sehen, um einen Verbindungsstecker an der Rückseite der gedruckten Schaltung aufzunehmen, so daß ein dazu passender Stecker bzw. eine Buchse einer Verdrahtungsanordnung (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann, welche der Spiegel­ anordnung 10 elektrische Energie zuführt. Das Gehäuse um­ fasst ferner einen Rahmen von Verstärkungsrippen 39, die der Aussteifung dienen.

Der untere Teil der umlaufenden Seitenwand 26 des Gehäuses 12 besitzt auf der einen Seite einen länglichen Schlitz 40 und auf der anderen Seite zwei kreisrunde Öffnungen 42, 44. Auf der in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Seite der gedruckten Schaltung 14 sind angrenzend an die Unterkante derselben zwei elektrische Einstelleinrichtungen 46 und 48 vorgesehen. Diese Einrichtungen 46, 48 besitzen zugeordnete Betätigungselemente 50 bzw. 52, welche bei in das Gehäuse 12 eingebauter gedruckter Schaltung durch den Schlitz 40 bzw. die Öffnung 42 nach aussen vorstehen. Die gedruckte Schal­ tung 14 umfasst ferner einen Fotodetektor 54, dessen Sensor­ bereich unmittelbar über der Öffnung 44 angeordnet ist. Die Abmessungen der gedruckten Schaltung 14 sind bezüglich der Abmessungen des Gehäuses 12 so gewählt, daß die gedruckte Schaltung 14 durch die von der Seitenwand 26 begrenzte Gehäuseöffnung in das Gehäuse 12 eingeführt und so posi­ tioniert werden kann, daß die Betätigungselemente 50, 52 nach unten durch den Schlitz 40 bzw. die Öffnung 42 hin­ durchgreifen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die gedruckte Schaltung 14 in dem Gehäuse 12 exakt positioniert und sicher festgelegt werden kann.

Die gedruckte Schaltung ist ferner angrenzend an die Mittel­ punkte ihrer Seitenkanten mit elektrischen Anschlüssen 56, 58 versehen, an denen die Steuerspannung für die Platte 20 in nachstehend noch näher zu beschreibender Weise abgegriffen werden kann. Die Anschlüsse 56, 58 können jede geeignete Form haben und beispielsweise U-förmige Clips sein, welche auf die Seitenkanten der gedruckten Schaltung 14 aufgesetzt sind, um elektrische Verbindungen zu ausgewählten Leiter­ bahnen auf der Rückseite der Leiterbahnenplatte herzu­ stellen, Die Verbindung zu der Platte 20 kann auf der in Fig. 1 sichtbaren Seite hergestellt werden.

Der Spiegel 16 ist so geformt, daß er über die gedruckte Schaltung 14 passt und diese im wesentlichen verdeckt. Ferner ist der umlaufende Rand des Spiegels 16 so ausge­ bildet, daß er eng in eine Nut 59 passt, welche sich längs des Umfangs des Halterahmen 18 erstreckt und der Rückwand 24 des Gehäuses 12 zugewandt ist. Der Halterahmen 18 besitzt ferner im wesentlichen in der Mitte jeder seiner beiden kürzeren Seiten jeweils eine kleine einstückig an­ geformte Buchse 60. Diese Buchsen 60 stehen in Richtung auf die gedruckte Schaltung 14 vor und bilden jeweils Halter für Federkontaktelemente 62, die der Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Anschlüssen 56, 58 einerseits und zugeordneten Anschlüssen 64, 66 an der Platte 20 andererseits dienen.

Die Platte 20 mit steuerbarer optischer Durchlässigkeit passt über den Halterahmen 18 und liegt bei montierter Spiegelanordnung 10 an der in Fig. 1 dem Betrachter zu­ gewandten Vorderseite des Rahmens 18. Der Gehäusering 22 dient, wenn er an dem Gehäuse 12 festgelegt ist, dazu, die Platte 20, den Rahmen 18 und den Spiegel 16 in ihrer gegenseitigen Lage in dem Gehäuse 12 zu sichern. Bei ein­ gebautem Spiegel befinden sich die Federkontakte 62, die als Schraubenfedern ausgebildet sind, in den Buchsen 60, wobei ein Ende jedes Kontaktes gegen jeweils einen der Anschlüsse 56 bzw. 58 der gedruckten Schaltung 14 drückt, während das entgegengesetzte Ende gegen den zugeordneten Anschluss 64 bzw. 66 der Platte 20 drückt. Die Einzel­ heiten sind in Fig. 4 erkennbar.

In Fig. 2 ist erkennbar, daß von der Rückwand 24 des Gehäuses 12 weitere Pfosten 69 abstehen, und an diesen weiteren Pfosten 69 stützt sich der Spiegel 16 bei zu­ sammengebauter Spiegelanordnung 10 ab. Der Gehäusering 22 dient also dazu, die Platte 20, den Rahmen 18 und den Spiegel 16 sandwichartig sicher bezüglich der Gehäuse­ rückwand 24 festzulegen.

Die Länge jeder der Buchsen 60 ist kürzer als die Länge des zugeordneten Federkontaktelements 62, von denen jedes eine solche Länge hat, daß es in axialer Richtung zwischen den Anschlüssen 56, 58, 64, 66 an der Platte 20 bzw. an der gedruckten Schaltung 14 zusammengepresst wird, derart daß eine gut leitende elektrische Verbindung zwischen der gedruckten Schaltung und den Anschlüssen der Platte ge­ schaffen wird. Die Buchsen 60 dienen dabei dazu, die Federkontaktelemente 62 zu halten und exakt zu positionieren. Diese Konstruktion ist nicht nur hinsichtlich ihrer Funktion, sondern auch fertigungstechnisch vorteilhaft. Beim Zusammen­ bau müssen lediglich die Schraubenfedern in die Buchsen ein­ gelegt werden, wohin dann die einzelnen Bauteile in der be­ schriebenen Weise sandwichartig zusammengebaut werden können.

Aus Fig. 3 wird deutlich, daß der Gehäusering 22 eine innere umlaufende Lippe 70 aufweist, welche gegen den Umfang der Platte 20 drückt sowie eine äussere umlaufende Lippe 72, welche mit einer Rastnut 74 verrastbar ist, welche sich längs des Umfangs des vorderen freien Endes der Gehäuse­ seitenwand 26 erstreckt. (Dies gilt bei montierter Spiegel­ anordnung 10.) Bei dieser Ausgestaltung sind keine ge­ trennten Befestigungselemente erforderlich und der Ge­ häusering dient dazu, die Bauteile innerhalb des Gehäuses 26, insbesondere in permanenter Weise sicher festzulegen. Der Gehäusering 22 und der Rahmen 18 können,wie das Gehäuse 12, gespritzte Kunststoffteile sein.

Die Platte 20 mit steuerbarer Durchlässigkeit ist in Fig. 1 als Sandwichplatte aus zwei Glasplatten 76, 78 dargestellt, zwischen denen ein optisches Medium 80 in Form eines sehr dünnen Films eingeschlossen ist. Leiter, welche als extrem dünne Filme auf den einander gegenüber­ liegenden Oberflächenbereichen der beiden Glasplatten 76, 78 abgeschieden sind, werden durch die gedruckte Schaltung 14 über die beiden Federkontaktelemente 62 selektiv angesteuert, um die optische Charakteristik des optischen Mediums 80 zu steuern und um der Spiegelanordnung auf diese Weise den Charakter einer abblendbaren Spiegelanordnung zu ver­ leihen. Wie aus Fig. 1 und 3 deutlich wird, passt der Anschluss 64 auf die Kante der vorderen Glasplatte 78 und steht in elektrischem Kontakt mit dem leitfähigen Film auf dieser Platte. Der Anschluss 64 ist als U-förmiger Clip dargestellt. Die Seitenkanten der beiden Platten fluchten nicht miteinander, so daß in Fig. 1 - auf der linken Seite - die Platte 76 im Abstand von dem Anschluss 64 endet, während die Platte 78 ein Aufsetzen des als U-Clip ausgebildeten Anschlusses 66 auf einen freien Kanten­ bereich der Platte 76 gestattet. Die beiden Federkon­ taktelemente 62 können somit elektrische Verbindungen zwischen den Anschlüssen 56 und 64 auf der linken Seite und zwischen den Anschlüssen 58 und 66 auf der rechten Seite herstellen.

Die obere rechte Ecke (in Fig. 1) der Platte 20 wird von dem optischen Medium 80 freigehalten, so daß die beiden Glasplatten in diesem Bereich 82 vollständig transparent sind. Bei zusammengebauter Spiegelanordnung fluchtet der Bereich 82 mit einem nicht-versilberten, transparenten Bereich 68 des Spiegels 16 und mit einem zweiten Fotodetektor 84 der gedruckten Schaltung 14. Dieser zweite Fotodetektor 84 ist so angeordnet, daß sein Sensorelement das von hinten auf die Spiegelan­ ordnung auftreffende Licht erfasst, nämlich das Licht, welches durch die Bereiche 82 und 68 hindurchtritt.

In den Buchsen 60 sind auf einem Teil ihrer Länge Längs­ schlitze vorgesehen. Die Buchsen und auch die Schlitze können bei der Herstellung des Rahmens 18, der vorzugs­ weise ein gespritzer Kunststoffrahmen ist, leicht konisch ausgebildet werden.

Die Herstellung der in ihrer Lichtdurchlässigkeit steuer­ baren Platte 20 kann unter Anwendung üblicher Herstel­ lungsverfahren erfolgen. Die Leiterfilme auf den beiden Platten sind ultradünne Filme, beispielsweise aus Gold, welches so abgeschieden werden kann, daß sich einerseits eine brauchbare Leitfähigkeit zum Zwecke der Steuerung des optischen Mediums ergibt, während andererseits keine ins Gewicht fallende Dämpfung der Lichtdurchlässigkeit eintritt.

Nach den vorstehenden Ausführungen soll nachstehend näher auf die Einzelheiten der elektronischen Steuer­ schaltung der gedruckten Schaltung 14 eingegangen werden.

Fig. 5 zeigt schematisch ein derzeit bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel der Steuerschaltung für die Platte 20. Dabei sind in den verschiedenen Zeichnungsfiguren gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, so daß auch das schematische elektrische Schaltbild die Ein­ richtungen 46 und 48 mit ihren Betätigungselementen 50 und 50 und 52 sowie die beiden Fotodetektoren 54 und 84 zeigt.

Die Steuerschaltung ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet, und die Speisung der Schaltung erfolgt über den Verbindungsstecker 38, der mit einem geeigneten Gegen­ element (nicht dargestellt) der elektrischen Schaltung des Fahrzeugs verbunden ist, so daß der gedruckten Schaltung 14 die Batteriespannung des Fahrzeugs (bei­ spielsweise +12 V Gegenbezugspotential) zugeführt.

Da für die verschiedenen elektronischen Schaltkreiskompo­ nenten eine gut geregelte Gleichspannungsversorgung er­ forderlich ist, wird die Batteriespannung einem einfachen Spannungsregler 112 zugeführt, an dessen Ausgang eine geregelte Gleichspannung +E gegen Bezugspotential zur Verfügung steht. Diese Spannung wird den verschiedenen Schaltkreisen der Steuerschaltung 100 zugeführt.

Der Fotodetektor 54 ist in der Spiegelanordnung 10 derart angeordnet, daß seine lichtempfindliche Sensorzone nach unten gerichtet ist, um das Licht zu erfassen, welches durch die Öffnung 44 eintritt. Insofern mißt der Foto­ detektor 54 die Lichtstärke des Umgebungslichts und wird daher nachstehend der Einfachheit halber gelegentlich als Umgebungslichtsensor bezeichnet. Dabei ist zu be­ achten, daß der Sensor nicht auf das Blickfeld ausge­ richtet ist und daher nicht direkt von von hinten einfallendem Licht betroffen wird. Der Detektor ist jedoch dem herrschenden Umgebungslicht ausgesetzt, also am Tage, der Helligkeit des Tageslichts und bei Nacht, im wesentlichen einer dunklen Umgebung, wobei jedoch zu beachten ist, daß der Sensor bei Nacht reflektiertem oder direktem Licht von künst­ lichen Lichtquellen ausgesetzt sein kann. Diese Licht­ quellen können Lampen im Inneren des Fahrzeugs sein oder Lampen ausserhalb des Fahrzeugs, wie z.B. eine Straßen- oder Parkplatzbeleuchtung oder die Lampen anderer Fahrzeuge.

Es ist beabsichtigt, daß der Sensor 54 direkt dem Armaturen­ brett des Fahrzeugs zugewandt ist, welches typischerweise eine Oberfläche hat, welche wenig reflektierend bzw. lichtstreuend ist. In Abhängigkeit von der genauen Anordnung des Sensors und der Größe der Öffnung 44 sowie der Art der speziellen Fahr­ zeugkonstruktion kann der Sensor eine gewisse Empfindlichkeit auch für Licht haben, welches nicht von dem Armaturenbrett kommt.

Bezüglich des Fotodetektors 84 wurde oben ausgeführt, daß die­ ser dem rückwärtigen Blickfeld zugewandt ist, derart, daß seine Sensorzone auf von hinten einfallendes Licht anspricht. Der Einfachheit halber wird der Fotodetektor 84 nachstehend gelegentlich als Spiegelsensor 84 bezeichnet.

Der Umgebungslichtsensor 54 ist mit einem ersten Eingangs­ kreis 104 verbunden, während der Spiegelsensor 84 mit einem weiteren Eingangskreis 106 verbunden ist. Die Eingangskreise 104, 106 liefern Ausgangssignale, welche zugeordneten Ein­ gangsanschlüssen eines logischen Gatters 108 zugeführt wer­ den. Kurz gesagt steuert das Ausgangssignal des logischen Gatters 108 die Lichtdurchlässigkeit der Platte 20, und das gezeigte Gatter 108 ist ein ODER-Gatter, welches aus Dioden aufgebaut ist. Die allgemeine Betriebslogik ist so gewählt, daß der Spiegel in seinen hellen Zustand gezwungen wird, wenn entweder von dem Umgebungssensor 54 das Tageslicht erfaßt wird, oder wenn von dem Spiegelsensor 84 keine hellen Lich­ ter von hinten erfaßt werden. Umgekehrt gesagt, wird also der Spiegel nur dann in seinen dunklen Zustand gezwungen, wenn es Nacht ist und wenn gleichzeitig helle Lichter von hinten erfaßt werden.

Im Interesse einer einfachen Beschreibung kann der erste Eingangskreis 104 als eine Schaltung betrachtet werden, wel­ cher eine erste Stufe 110 umfaßt, die über ein Zeitglied 112 bzw. eine Zeitgeberschaltung mit einer zweiten Stufe 114 ver­ bunden ist. Das Ausgangssignal der zweiten Stufe 114 bildet ein Eingangssignal für einen entsprechenden Eingang des lo­ gischen Gatters 108.

Der Umgebungslichtsensor 54 ist betriebsmäßig mit dem Ein­ gangskreis der ersten Stufe 110 verbunden. Die Stufe 110 um­ faßt einen Operationsverstärker 116, welcher einen invertie­ renden Eingangsanschluß 116 a und einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß 116 b sowie einen Ausgangsanschluß 116 c be­ sitzt.

Der Umgebungslichtsensor 54 ist in Serie mit einem Wider­ stand 118 geschaltet, und diese Serienschaltung liegt an der Versorgungsspannung +E. Der Verbindungspunkt des Umgebungs­ lichtsensors 54 und des Widerstandes 118 ist mit dem inver­ tierenden Eingangsanschluß 116 a des Operationsverstärkers 116 verbunden.

Zwei Widerstände 120 und 122 liegen in Serie an der Spannung +E und ihr Verbindungspunkt ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß 116 b des Operationsverstärkers 116 verbun­ den. Der Ausgangsanschluß 116 c ist über einen Widerstand 124 auf den Eingangsanschluß 116 b rückgekoppelt.

Das Signal, welches dem nicht-invertierenden Eingang 116 b zu­ geführt wird, definiert eine Schaltschwelle. Das Signal, wel­ ches dem invertierenden Eingang 116 a zugeführt wird, wird ge­ gen die Schaltschwelle gemessen.

Der Pegel des von dem Sensor 54 erfaßten Umgebungslichts be­ wirkt, daß ein entsprechendes Signal dem Eingang 116 a zuge­ führt wird. Das Signal am Eingang 116 a ändert sich entspre­ chend dem Pegel des Umgebungslichts. Die Anordnung ist bei dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel so getrof­ fen, daß der Operationsverstärker 116 im wesentlichen im Schaltbetrieb arbeitet. Dies bedeutet, daß das Ausgangssig­ nal am Ausgangsanschluß 116 c entweder den Pegel "hoch" oder den Pegel "niedrig" annehmen kann.

Wegen des Vorhandenseins des Widerstandes 124 wird der Schwell­ wertpegel am Eingang 116 b eine Funktion des Pegels des Aus­ gangssignals am Ausgangsanschluß 116 c, da dieser Signal­ pegel über den Widerstand 124 an den gemeinsamen Verbindungs­ punkt der drei Widerstände 120, 122 und 124 zurückgekoppelt wird.

Zur besseren Erläuterung der Arbeitsweise der Stufe 110 wird ferner auf Fig. 6 Bezug genommen, welche eine grafische Dar­ stellung 126 zur Erläuterung der Betriebsweise zeigt. Die grafische Darstellung 126 umfaßt vier Segmente 128, 130, 132 und 134.

Unter der Voraussetzung, daß sich die Stufe 110 in einem Zu­ stand befindet, der für die Nachtzeit charakteristisch ist, gilt das Segment 128. Solange der Pegel des Ausgangssignals des Umgebungslichtsensors eine Lichtintensität anzeigt, die unterhalb einer Schwelle T _{A 1} liegt, ändert die Stufe 110 ihren Zustand nicht. Wenn jedoch die Schwelle T _{A 1} überschrit­ ten wird, dann ändert sich der Zustand, wobei ein Ausgangs­ signal erzeugt wird, welches für Tageslichtbedingungen charakteristisch ist. Der Übergang, welcher die Form einer Stufe hat, kann als längs des Segmentes 130 eintretend ange­ sehen werden, so daß der neue Zustand, der der Tageslichtbe­ dingung entspricht, durch das Segment 132 dargestellt wird.

Wenn sich das Ausgangssignal der Verstärkerstufe ändert, wird dieser Effekt über den Widerstand 124 zurückgekoppelt, wobei sich die Schwelle T _{A 1} auf T _{A 2}, nämlich auf einen niedrigeren Schwellwert, ändert. Damit die Stufe zu dem Zu­ stand zurückschaltet, der durch das Segment 128 dargestellt ist, muß der von dem Sensor 54 umfaßte Lichtpegel unter den Pegel absinken, der dem neuen, niedrigeren Schwellwert T _{A 2} entspricht. Die sprunghafte Rückkehr zu dem Segment 128 er­ folgt dabei längs des Segments bzw. des Linienstückes 134.

Aus der Betrachtung der Fig. 6 wird somit deutlich, daß die Verstärkerstufe 110 mit einer Hysterese arbeitet. Dabei ist es günstig, daß die Schwellen gemäß den Segmenten 134 und 130 einer Differenz von 2:1 bezüglich der erfaßten Licht­ stärke entsprechen. Dieses Verhältnis von 2:1 entspricht etwa der minimalen Differenz, die typischerweise vom mensch­ lichen Auge erfaßt werden kann. Mit anderen Worten muß sich also der Pegel des Umgebungslichts beim Übergang vom Tag in die Nacht und umgekehrt merklich ändern, wenn eine entspre­ chende Änderung des Pegels des Ausgangssignals der Verstärker­ stufe eintreten soll. Aufgrund der beschriebenen Eigenschaf­ ten spricht die Schaltung also nur auf solche Änderungen in der Lichtintensität an, welche auch von einem typischen Beob­ achter bemerkt würden, während das Ansprechen auf Pegelän­ derungen vermieden wird, die für den durchschnittlichen Be­ trachter nicht erkennbar wären.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung der Arbeitsweise der Stufe 110 erkennt man, daß diese Stufe für das Zeitglied 112 immer dann einen Signalsprung liefert, wenn ein Übergang von Tageslicht zur Nacht oder umgekehrt erfolgt. Weiterhin wird deutlich, daß die Richtung des Pegelsprunges beim Über­ gang von der Nacht zum Tag zur Richtung beim Übergang vom Tag zur Nacht entgegengesetzt ist.

Das Zeitglied 112 umfaßt einen Widerstand 138 und einen Kon­ densator 140, die zusammen eine Verzögerungsschaltung bilden, die eine definierte Zeitkonstante hat. In Abhängigkeit von einem Pegelsprung am Ausgang des Verstärkerkreises 110 ändert sich die Spannung am Verbindungspunkt des Widerstandes 138 und des Kondensators 140 exponentiell, wobei sich beim Über­ gang vom Tag zur Nacht eine Richtung der Spannungsänderung ergibt und beim Übergang von der Nacht zum Tag eine entge­ gengesetzte Richtung des Übergangs.

Der Verbindungspunkt des Widerstandes 138 mit dem Kondensator 140 ist mit einem Eingang der zweiten Stufe 114 verbunden. Die zweite Stufe 114 umfaßt einen Operationsverstärker 142 mit einem invertierenden Eingangsanschluß 142 a, mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluß 142 b und mit einem Ausgangsanschluß 142 c, wobei das Ausgangsignal des Zeit­ glieds 112 das Eingangsignal für den invertierenden Ein­ gangsanschluß 142 a bildet.

Zwei Widerstände 144, 146 liegen in Serie an der Spannung +E, und ihr Verbindungspunkt ist mit dem nicht-invertieren­ den Eingangsanschluß 142 b verbunden. Ein weiterer Wider­ stand 148 verbindet den Ausgangsanschluß 142 c mit dem Ein­ gangsanschluß 142 b.

Auch bei der zweiten Stufe 114 kann man davon ausgehen, daß diese im Schaltbetrieb arbeitet, derart, daß das Ausgangs­ signal am Ausgangsanschluß 142 c entweder den Pegel "hoch" oder den Pegel "niedrig" hat. Der Pegel am Ausgang wird dabei jeweils vom Verhältnis der Signale an den beiden Ein­ gangsanschlüssen 142 a, 142 b bestimmt.

Das an den Eingangsanschluß 142 b angelegte Signal bildet einen Schwellwert, und der Pegel dieses Schwellwerts hängt vom Zustand des Ausgangssignals am Ausgangsanschluß 142 c ab. Somit kann diese Stufe als Stufe mit einer Hysterese­ charakteristik angesehen werden, ähnlich wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, aber diese Hysteresecharakteristik der Stufe 114 dient einem ganz anderen Zweck.

Die Stufe 114 arbeitet derart, daß sie den Zustand nach einem gewissen vorausberechneten Zeitintervall ändert, nachdem an das Zeitglied 112 eine sprunghafte Signaländerung angelegt wurde, und zwar unabhängig von der Richtung der Spannungsän­ derung. Dies wird verständlich, wenn man berücksichtigt, daß beim Anlegen einer stufenförmigen Spannungsänderung an die Verzögerungsschaltung 112 in einer Richtung die exponenzielle Spannungsänderung in der entsprechenden Richtung verläuft, beispielsweise in Richtung eines Spannungsanstiegs. Damit nun die Stufe 112 stets zum selben vorausberechneten Zeitpunkt nach einer sprunghaften Spannungsänderung schaltet, und zwar unabhängig von der Richtung der Spannungsänderung, wird für die exponenzielle Spannungsänderung jeweils dieselbe Zeit­ konstante gewählt, das heißt das Produkt aus dem Widerstands­ wert des Widerstands 138 und der Kapazität des Kondensators 140. Bei einem exponenziellen Spannungsanstieg wird ein Wert von etwa 63% des Endwerts innerhalb einer Zeitkonstanten- Einheit erreicht, während bei einer exponentiell fallenden Spannung etwa 37% des Endwerts innerhalb einer Zeitkonstan­ ten-Einheit erreicht werden. Das Vorhandensein des Wider­ standes 148 in Verbindung mit den Widerständen 144 und 146 dient dazu, die beiden entsprechenden Pegel einzustellen, nämlich 63% für den Fall eines ansteigenden Signals und 37% für den Fall eines fallenden Signals.

Die Verzögerungsschaltung 112 dient dazu, das Schalten der Stufe 114, welches sonst im wesentlichen sofort bei Auftre­ ten eines Spannungssprunges am Ausgang der Stufe 110 ein­ treten würde, zu verzögern. Der Zweck der Verzögerung des Schaltvorganges für die Stufe 114 besteht dabei darin, ein fehlerhaftes Ansprechen der Schaltung auf kurzfristige Änderungen der Beleuchtungsverhältnisse zu vermeiden, welche für die langfristigen allgemeinen Beleuchtungsverhältnisse nicht representativ sind. Wenn die Schaltung beispielsweise korrekt auf den Nachtzeitbetrieb umgeschaltet hat, dann soll verhindert werden, daß ein kurzfristiges Ansteigen des Pe­ gels des Umgebungslichts, wie es beispielsweise beim Hin­ durchfahren unter einer Straßenlampe oder beim Anzünden eines Feuerzeugs eintreten kann, letztlich einen Einfluß auf das Ausgangssignal der Schaltung 104 hat, da diese Pegeländerungen, auch wenn sie die zu diesem Zeitpunkt gel­ tende Schwelle am Eingangsanschluß 116 b übersteigen, kurz­ fristig sind und nicht berücksichtigt werden sollen.

Im Falle der Verzögerungsschaltung 112 sieht man, daß die Verzögerung bidirektional ist; die Signalverzögerung erfolgt also nicht nur bei einem Tag/Nacht-Übergang, sondern auch bei einem Nacht/Tag-Übergang.

Durch das Vorsehen einer Verzögerung in der Erwartung, daß viele zeitweilige Pegeländerungen, selbst wenn sie die zum Zeitpunkt ihres Auftretens geltende Schwelle überschreiten, kürzer sind als die Zeitkonstante der Verzögerungsschaltung, können viele unnötige Umstellungen vermieden werden. Dabei ist zu beachten, daß eine exponentielle Spannungsänderung, die in Abhängigkeit von einer Änderung des Ausgangssignals der Stufe 110 erfolgt, exponentiell zum Anfangswert ab­ fällt, sobald das Ausgangsignal der Stufe 110 auf den ur­ sprünglichen Pegel zurückkehrt. Wenn jedoch eine über den geltenden Schwellwert hinausgehende Änderung länger als die Zeitkonstante der Verzögerungsschaltung dauert, dann wird sie als gültige bzw. als offenbar gültige Änderung angesehen. Ein Beispiel für eine offenbar gültige Änderung in Richtung auf den Tagesbetrieb ist beispielsweise das nächtliche Einfahren eines Automobils in einen gut beleuch­ teten Parkplatz - für einen Zeitraum, der länger ist als die Zeitkonstante -. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, auf den Tageslichtbetrieb umzuschalten, so daß der Spiegel seinen "hellen" Zustand annimmt.

Die Wahl der Parameter kann so getroffen werden, daß die Stufe 110 ihren Zustand bei den geeigneten gemessenen Pegeln än­ dert, ohne daß die Notwendigkeit für eine separate Eichung bestünde. Wenn dies erwünscht ist, könnte aber auch eine Eichmöglichkeit vorgesehen werden. Hierfür wäre beispielsweise ein einstellbarer Widerstand in Verbindung mit dem den Umge­ bungslichtsensor enthaltenden Eingangskreis erforderlich.

Der Schaltkreis 106 ist vielerlei Hinsicht ähnlich wie der Schaltkreis 104 aufgebaut, so daß nachstehend gewisse Einzel­ heiten nicht mehr detailliert erläutert werden sollen, da die Funktion, die Ausgestaltung und die Arbeitsweise diesbezüglich aus der vorangehenden detaillierten Beschreibung der Schal­ tung 104 deutlich werden.

Der Schaltkreis 106 umfaßt eine erste Stufe 150, eine Zeitge­ ber- bzw. Verzögerungsschaltung 152 und eine zweite Stufe 154, wobei der Ausgang der Stufe 140 mit dem Eingang der Stufe 154 über die Verzögerungsschaltung 152 wirkungsmäßig gekoppelt ist.

Die Stufe 150 umfaßt einen Operationsverstärker 156 mit einem invertierenden und einem nicht-invertierenden Eingangsan­ schluß 156 a bzw. 156 b und mit einem Ausgangsanschluß 156 c.

Dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß 156 a wird ein Schwellwertsignal zugeführt. Der Pegel des Schwellwertsig­ nals ergibt sich am gemeinsamen Verbindungspunkt zweier Widerstände 158 und 160, die an die Versorgungsspannung an­ geschlossen sind, wobei der Signalpegel am Verbindungspunkt zusätzlich über einen Widerstand 162 beeinflußbar ist, an dessen anderem Anschluß das Ausgangssignal des Operations­ verstärkers anliegt. Die Stufe 150 ist also sehr ähnlich aus­ gebildet wie die Stufe 110, so daß sich ihre Arbeitsweise durch die der Darstellung gemäß Fig. 6 sehr ähnliche gra­ fische Darstellung 164 in Fig. 7 darstellen läßt. In Ab­ hängigkeit vom Zustand der Stufe 150 liegt deren Schwell­ wert entweder bei dem Pegel T _{M 2} oder bei einem Pegel T _{M 1}.

Der Spiegelsensor 84 ist betriebsmäßig mit einem Eingangs­ kreis des invertierenden Eingangsanschlusses 156 a gekoppelt. Dieser Eingangskreis umfaßt einen Widerstand 165 und ein Potentiometer 166 mit einem Abgriff 168, wobei das Potentio­ meter 166 die Einstelleinrichtung 46 ist, während der Ab­ griff 168 mit Hilfe des Betätigungselementes 48 verstellbar ist.

Fig. 7 zeigt die Betriebscharakteristik bzw. den Kenn­ linienverlauf für die Stufe 150 bei einer vorgegebenen Ein­ stellung des Potentiometerabgriffs 168. Die Kennlinie ist ähnlich wie diejenige des Umgebungslichtsensorkreises, und zwar insofern, als zwei Schwellwerte T _{M 1} und T _{M 2} vorhanden sind, welche zwei Beleuchtungsintensitäten entsprechen, deren Verhältnis etwa 2:1 beträgt. Die durch das Potentio­ meter 166 gegebenen Einstellmöglichkeiten dienen dazu, die Kennlinie gemäß Fig. 7 in horizontaler Richtung zu ver­ schieben. Als Eingangsignal für den nicht-invertierenden Eingangsanschluß wird also eine größere oder eine geringere Lichtintensität benötigt, damit der geltende Schwellwert überschritten wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird in Verbindung mit Fig. 7 deutlich, daß der Spiegelsensor dann, wenn er das Vorhandensein von hellen Lampen aus dem hinter dem Fahrzeug liegenden Bereich erfaßt, der Stufe 150 eine Helligkeitsan­ zeige liefert und daß die Stufe 150 dann, wenn das Licht der Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs nicht erfaßt wird, das Signal "Abblenden" liefert.

Die Verzögerungsschaltung 152 ist der Verzögerungsschaltung 112 insofern ähnlich, als sie einen Verzögerungskreis mit einem Widerstand 170 und einem Kondensator 172 umfaßt. Zu­ sätzlich enthält die Verzögerungsschaltung 152 jedoch noch eine Diode 174 mit der aus der Zeichnung ersichtlichen Polung. Der Zweck der Diode 174 besteht darin, dafür zu sorgen, daß die Verzögerungsschaltung nur in einer Richtung wirksam ist. Eine Verzögerung wird lediglich bei ansteigender Spannung bewirkt, nämlich wenn das Eingangssignal für die Verzögerungs­ schaltung von "niedrig" nach "hoch" geht, jedoch nicht bei einem negativen Spannungssprung. Bei dem gezeigten Schalt­ kreis ergibt sich eine ansteigende Spannung, wenn helle Scheinwerfer hinter dem Fahrzeug verschwinden, und daher wird ein bereits abgedunkelter Spiegel nicht sofort auf­ gehellt. Dies ist insofern wünschenswert, als das Ver­ schwinden des hellen Scheinwerferlichts von hinten nur eine kurzfristige Erscheinung sein kann, beispielsweise wenn das Fahrzeug gerade eine Kuppe passiert oder eine Kurve durch­ fahren hat und die Scheinwerfer des hinteren Fahrzeugs folg­ lich vorübergehend nicht mehr auf das vordere Fahrzeug tref­ fen.

Wenn jedoch der Spiegelsensor ein schwach erleuchtetes Blick­ feld (nach hinten) anzeigt und dann plötzlich einen hohen Lichtpegel erfaßt, dann wird die Änderung des Ausgangssignals der Stufe 150 von der Schaltung 152 nicht verzögert, so daß sie sofort an der Stufe 154 wirksam wird. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, beim plötzlichen Auftauchen von hellen Scheinwerfern von hinten so schnell wie möglich zu reagieren.

Die in ihrer optischen Durchlässigkeit steuerbare Platte 20 kann beim Umschalten von einem Zustand in den anderen bereits von sich aus eine gewisse Verzögerung aufweisen. Während dies für den Fall eines Überganges von einem hellen in ein dunkles Blickfeld wünschenswert sein kann, ist die Verzögerung mög­ licherweise nicht lang genug, so daß die in einer Richtung wirksame Verzögerungsschaltung die natürlich verzögerte Reaktion der Platte für diese Art der Pegeländerung vergrößern kann. Bei einem Übergang in entgegengesetzter Richtung gewähr­ leistet die Verzögerungsschaltung dann, daß das Abdunkeln des Spiegels lediglich mit der Verzögerung erfolgt, die sich auf­ grund der Schaltcharakteristik des optischen Mediums der Plat­ te 20 ergibt.

Die Stufe 154 ist identisch aufgebaut wie die Stufe 114. Sie umfaßt einen Operationsverstärker 176 und drei Widerstände 178, 180 und 182, die in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise verbunden sind. Diese Widerstände bestimmen den Schwell­ wert für eine exponentiell ansteigende Spannung. Obwohl die Schwelle bei exponentiell abfallender Spannung niedriger liegt, ist dieser verringerte Schwellwert nicht von einer ins Gewicht fallenden Bedeutung, da die Diode 174 den Wider­ stand 172 im wesentlichen kurzschließt, so daß der Span­ nungsabfall im wesentlichen sofort erfolgt.

Das logische Diodengatter 108 umfaßt mehrere Dioden, deren Kathoden an einen gemeinsamen Punkt angeschlossen sind. Die Anode einer der Dioden ist mit dem Ausgang des Schaltkrei­ ses 104 verbunden, während die Anode einer weiteren Diode mit dem Ausgang des Schaltkreises 106 verbunden ist. Wenn das Ausgangssignal eines der Schaltkreise 104 oder 106 "hoch" ist, liefert das logische ODER-Gatter 108 dementsprechend das Ausgangssignal "hoch" an dem gemeinsamen Kathodenan­ schluß. Dieses Ausgangssignal wird zur Steuerung der Plat­ te 20 verwendet, wenn die Einstelleinrichtung 48, bei der es sich um einen Wählschalter handelt, auf die Position "AUTO" (automatischer Betrieb) geschaltet ist. Diese Posi­ tion ist in Fig. 5 gezeigt, in der das Betätigungselement 52, nämlich der Schaltarm des Wählschalters, den Ausgang des logischen ODER-Gatters 108 mit einem Oszillatorkreis 190 verbindet, welcher eine oszillierende Spannung für die Platte 20 erzeugen kann.

Wenn das Ausgangssignal des ODER-Gatters 108 "hoch" ist und wenn der Wählschalter 48 auf die Position "AUTO" geschaltet ist, wird der Oszillatorkreis 190 erregt, um die volle Aus­ gangsspannung an die Platte 20 bzw. deren Elektrodenschich­ ten anzulegen. Wenn es sich bei dem optischen Medium um ein Material handelt, welches eine inverse Charakteristik hat, dann bewirkt das Anlegen der vollen Spannung, daß das Medium transparent wird, so daß der Spiegel hell ist. Wenn die Spannung dann abgeschaltet wird, dann wird das optische Medium opak, so daß der Spiegel abgedunkelt wird.

Nur in dem Betriebszustand, in dem die Signalpegel am Aus­ gang beider Schaltkreise 104 und 106 "niedrig" sind, wird die Oszillatorschaltung 190 nicht angesteuert, und unter die­ sen Bedingungen ist die Platte 20 opak. Dies entspricht dem Betriebszustand, in dem der Schaltkreis 104 anzeigt, daß hin­ ter dem Fahrzeug helle Scheinwerfer leuchten.

Bei allen anderen Betriebsbedingungen kann der Spiegel seine volle Helligkeit einnehmen. Dabei gibt es folgende weitere Betriebsbedingungen:

• 1. Der Schaltkreis 104 zeigt Tageslichtbedingungen (dabei spielt es keine Rolle, was der Schaltkreis 106 anzeigt) und
• 2. der Schaltkreis 104 zeigt Nachtbedingungen bzw. Dunkelheit an, und der Schaltkreis 106 stellt das Fehlen von hellen Scheinwerfern hinter dem Fahrzeug fest.

Unter diesen Bedingungen ist es akzeptabel und tatsächlich sogar wünschenswert, daß der Spiegel seine volle Helligkeit hat.

Es besteht die Möglichkeit, die automatische Steuerung zu überlaufen, indem man den Schaltarm 52 des Wählschalters 48 entweder in die Position "Nacht" oder in die Position "Tag" bringt. In der Position "Nacht" wird der Oszillatorkreis nicht erregt, während er in der Position "Tag" erregt wird.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung 100 umfaßt ferner einen dritten Schaltkreis, dessen Ausgang mit einer dritten Diode 202 des ODER-Gatters 108 verbunden ist. Der dritte Schalt­ kreis ist mit dem Stromkreis für die Rückfahrscheinwerfer des Fahrzeugs verbunden. Dieser Stromkreis wird eingeschal­ tet, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird, und diese Ein­ schaltung bewirkt, daß ein Signal hohen pegels an die Anode der dritten Diode 202 des ODER-Gatters 108 angelegt wird. Wenn der Wählschalter 148 auf die Stellung "AUTO" geschaltet ist, bewirkt dies daß der Oszillator 190 unabhängig von den Bedingungen der beiden anderen Eingangs­ schaltkreise 104, 106 für das logische Dioden-Gatter erregt wird. Mit anderen Worten wird also der Spiegel dann, wenn der Rückwärtsgang des Fahrzeugs eingelegt wird, veranlaßt, die volle Helligkeit anzunehmen, selbst wenn der Umgebungs­ lichtsensor und der Spiegelsensor nach einer Abdunkelung des Spiegels verlangen. Man erkennt, daß bei dem dritten Schalt­ kreis 200 keine Verzögerung vorgesehen ist, so daß die ein­ zige Verzögerung, die beim Einlegen des Rückwärtsganges eintritt, auf der Trägheit des Schaltverhaltens des opti­ schen Materials der Platte 20 beruht. Der Stromkreis für den bzw. die Rückfahrscheinwerfer ist beim Ausführungsbei­ spiel nicht direkt mit dem Eingang des Gatters 108 verbun­ den. Vielmehr erfolgt eine geeignete elektrische Entkop­ pelung um zu vermeiden, daß Spannungssprünge in den Strom­ kreisen des Fahrzeugs zu Störungen der Spiegelsteuerung führen. Weiterhin sind Vorkehrungen getroffen, um zu ver­ hindern, daß ein Stromrückfluß von dem Spiegelsteuer­ kreis in den Rückfahrscheinwerferkreis und zur Fahrzeug­ batterie erfolgt. Zu diesem Zweck sind entsprechende Ent­ koppelungsdioden sowie eine Z-Diode vorgesehen.

In der Zeichnung ist der Oszillator 100 für die Ansteuerung der Platte 20 als konventionelle Push-Pull-Schaltung dar­ gestellt, wobei die Energie über einen Transformator 204 ausgekoppelt wird, dessen Sekundärwicklung mit den An­ schlüssen der Platte 20 verbunden ist.

Bei der Verwendung eines optischen Materials mit einer soge­ nannten "direkten" Charakteristik anstelle einer inversen Charakteristik können geeignete Vorkehrungen getroffen wer­ den, um den korrekten Betrieb zu gewährleisten, beispiels­ weise indem in die Verbindungsleitung zwischen dem Wähl­ schalter 48 und dem Oszillator 190 ein Inverter eingefügt wird. Weiterhin versteht es sich, daß auch andere Reali­ sierungsmöglichkeiten für die logische Schaltung und für das Koppeln derselben mit der in ihrer optischen Durchlässig­ keit steuerbaren Platte vorgesehen werden können, als sie vorstehend in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel erläu­ tert wurden.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß mit der Erfindung ein neuartiger abblendbarer Spiegel für Tag und Nacht geschaffen wird. Dabei versteht es sich, daß dem Fachmann zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grund­ gedanken der Erfindung verlassen müßte. Das vorstehend erläu­ terte Ausführungsbeispiel ist jedoch für eine Massenproduk­ tion von abblendbaren Kraftfahrzeug-Rückspiegeln hervorra­ gend geeignet. Es ist kostengünstig und kann die Forderungen der Kraftfahrzeughersteller erfüllen. Die vier Operations­ verstärker werden als integrierte Schaltungen auf einem ein­ zigen Chip realisiert. Der Spiegel kann nach herkömmlichen Verfahren gefertigt werden und ist für einen automatischen Zusammenbau gut geeignet. Der Energiebedarf für den Betrieb der Schaltung und die Steuerung des optischen Mediums sind gering. Während beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Spiegel aus der Kraftfahrzeugbatterie gespeist wird, ist es möglich, die Spiegelanordnung auch mit einer eigenen aus­ wechselbaren Batterie zu betreiben. Eine derartige Batterie kann auswechselbar hinter einer lösbaren Abdeckung im Spie­ gelgehäuse angeordnet werden, so daß die erfindungsgemäße Spiegelanordnung auch dann für eine Nachrüstung geeignet wäre, wenn die Verdrahtung des Kraftfahrzeugs keine gün­ stigen Möglichkeiten für ein Anschließen des Spiegels bie­ ten würde. Insbesondere bietet sich bei der erfindungsge­ mäßen Spiegelanordnung auch die Möglichkeit an, die ver­ spiegelte Fläche in die steuerbare Platte 20 zu integrieren.

Nachstehend sollen für das Ausführungsbeispiel der Schaltung gemäß Fig. 5 noch die speziellen Werte bzw. Bezeichnungen für die einzelnen Bauelemente in Form einer Liste angegeben werden.

Bauteilliste

Widerstände 120, 122, 144, 146, 158,
160, 178, 180100 kOhm Widerstände 124, 162390 kOhm Widerstände 138, 1521 MOhm Potentiometer 166100 kOhm Widerstand 11815 kOhm Widerstand 1651 kOhm Widerstände 148, 182150 kOhm Sensoren 54, 84Vactec VT82L Kondensatoren 140, 17210 µF Dioden des ODER-Gatters 108 und
Diode 174LN4148 Operationsverstärker 116, 142, 156, 176LM324 Transformator 2041 : 20
100 mW Oszillator 190:
Dioden1N4148 Kondensator0,1 µF Widerstände10 kOhm Transistoren2N4401 Schaltkreis 102:
Dioden1N4004 Z-Dioden1N4743A

Claims (18)

1. Abblendbare Rückspiegelanordnung mit einer Spiegel­ fläche in Verbindung mit einem spannungsabhängig steuerbaren optischen Medium, welches die Helligkeit des von der Spiegelfläche reflektierten Blickfeld­ bildes in Abhängigkeit von der an diesem Medium an­ liegenden Steuerspannung steuert, und mit einer der Erzeugung der Steuerspannung dienenden Steuerschal­ tung, mit einem Spiegelsensor zum Erfassen der Hellig­ keit des von der Spiegelfläche erfaßten Blickfeldes und mit einem Umgebungslichtsensor zum Erfassen der Helligkeit des Umgebungslichts im Umfeld der Spie­ gelanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (100) eine logische Schaltung (108) mit mindestens zwei Eingängen und einem Ausgang umfaßt, an dem die Steuerspannung erzeugt wird, daß mindestens zwei Eingangsschaltkreise (104, 106) vorge­ sehen sind, daß die beiden Sensoren (54, 84) jeweils mit einem der Eingangsschaltkreise (104, 106) gekoppelt sind, daß jeder Eingangsschaltkreis (104, 106) Zeitge­ bereinrichtungen (112, 152) umfaßt, mit deren Hilfe eine gewisse zeitliche Beeinflussung der Ausgangssig­ nale der Eingangsschaltkreise (104, 106) bei vorgege­ benen Änderungen der von den Sensoren (54, 84) erfaß­ ten Helligkeitswerte herbeiführbar ist, und daß mit Hilfe der logischen Schaltung (108) in Abhängigkeit von den ihren Eingängen zugeführten Ausgangssignalen der Eingangsschaltkreise (104, 106) ein solches Steuersignal erzeugbar ist, daß das optische Medium einen transparenten Zustand annimmt, so daß der Spiegel ein Bild hoher Hellig­ keit zeigt, wenn der mit dem Spiegelsensor (84) verbundene Eingangsschaltkreis (106) ein Ausgangssignal liefert, wel­ ches anzeigt, daß kein helles Licht in das Spiegel-Bild­ feld einfällt, oder wenn der mit dem Umgebungslichtsensor verbundene Einschaltkreis (104) ein Ausgangssignal lie­ fert, welches anzeigt, daß eine Tageslichtbedingung vor­ liegt.

2. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein erster Eingangsschaltkreis (106) den Spiegel­ sensor (84) und ein zweiter Eingangsschaltkreis (104) den Umgebungslichtsensor (54) enthält, daß jeder dieser Ein­ gangsschaltkreise (104, 106) eine eigene Verzögerungs­ schaltung (152 bzw. 112) umfaßt, um bei einer gewissen von dem zugeordneten Sensor (54, 84) erfaßten Helligkeits­ änderungen eine gewisse vorgegebene Mindestverzögerung her­ beizuführen, ehe eine entsprechende Signaländerung am Aus­ gang des betreffenden Eingangsschaltkreises (104, 106) ein­ tritt, derart, daß die Verzögerungsschaltung (112) des zweiten Eingangsschaltkreises (104) eine Mindestverzögerung sowohl dann bewirkt, wenn die erfaßte Helligkeitsänderung des Umgebungslichts einem Übergang von Tageslicht zu Dun­ kelheit entspricht, als auch dann, wenn die erfaßte Hellig­ keitsänderung einem Übergang von Dunkelheit zu Tageslicht entspricht, und daß die Verzögerungsschaltung (152) des ersten Eingangsschaltkreises (102) eine gewisse Mindest­ verzögerung nur dann bewirkt, wenn eine Helligkeits­ änderung erfaßt wird, die einem Übergang der einfallenden Lichtstärke von hell nach dunkel entspricht.

3. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der beiden Eingangsschaltkreise (104, 106) jeweils eine Operationsverstärkerstufe (110, 150) umfaßt, mit deren Eingang der betreffende Sensor (54 bzw. 84) verbunden ist, derart, daß eine Änderung von hell nach dunkel für den ersten Sensor und eine Änderung zwischen Dunkelheit und Tageslicht für den zweiten Sensor eine Änderung des Zustands des zugeord­ neten Operationsverstärkers (116 bzw. 156) bewirkt und daß jede Operationsverstärkerstufe (110, 150) Einrich­ tungen (120, 122, 124; 158, 160, 162) umfaßt, mit deren Hilfe ein Schwellwertsignal erzeugbar ist, gegen wel­ ches das von dem zugeordneten Sensor (54, 58) erzeugte Signal gemessen wird, sowie Einrichtungen (120, 122, 124; 158, 160, 162), mit deren Hilfe jedes Schwellwert­ signal in Abhängigkeit von dem Zustand am Ausgang der betreffenden Operationsverstärkerstufe (110, 150) er­ zeugbar ist.

4. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Schwellwertsignal selektiv mit Schwellwertpegeln (T _{A 1}, T _{A 2}; T _{M 1}, T _{m 2}) erzeugbar ist, zwischen denen eine Differenz vorhanden ist, die im wesentlichen einem Verhältnis der erfaßten Lichtstärke von 2:1 entspricht.

5. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Eingangsschaltkreis (104, 106) eine zweite Operationsverstärkerstufe (114, 154) umfaßt, daß die Verzögerungsschaltungen (112, 152) in jedem der beiden Eingangsschaltkreise (104, 106) jeweils zwischen der ersten Operationsverstärkerstufe (110, 150) und der zweiten Operationsverstärkerstufe (114, 154) an­ geordnet sind und daß jede der zweiten Operations­ verstärkerstufen (114, 154) Einrichtungen zum Erzeugen eines Schwellwertsignals umfaßt, bei dem die betreffende zweite Verstärkerstufe (114, 154) auf eine von der zu­ geordneten ersten Operationsverstärkerstufe (110, 150) über die betreffende Verzögerungsschaltung (112, 152) zugeführte Spannungsänderung anspricht, wobei diese Einrichtungen derart ausgebildet sind, daß das betref­ fende Schwellwertsignal jeweils in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der betreffenden zweiten Operations­ verstärkerstufe (114, 154) erzeugbar ist.

6. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verzögerungsschaltung des zweiten Eingangsschaltkreises (104) derart ausgebildet ist, daß unabhängig davon, ob die Änderung einen Übergang von Tageslicht zu Dunkelheit oder einen Übergang von Dunkelheit zu Tageslicht anzeigt, die betreffende Änderung des Ausgangssignals der ersten Operations­ verstärkerstufe (110) mit einer vorgegebenen Ver­ zögerung an die zweite Operationsverstärkerstufe (114) weitergeleitet wird.

7. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Verzögerungsschaltung (112, 152) eine RC-Schaltung umfaßt und daß die Verzögerungs­ schaltung des ersten Eingangsschaltkreises (106) eine Diode (174) umfaßt, welche derart mit der RC-Schaltung zusammenwirkt, daß bei einer Änderung, welche einem Übergang von dunkel nach hell entspricht, keine Min­ destverzögerung wirksam ist.

8. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtungen zum Erzeugen eines Schwellwertsignals für jede der zweiten Operations­ verstärkerstufen (114, 154) Einrichtungen umfassen, um ein Schwellwertsignal mit einem Pegel zu erzeugen, welcher der RC-Zeitkonstante der zugeordneten Ver­ zögerungsschaltung (112, 152) entspricht.

9. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die logische Schaltung ein ODER-Gatter (108) umfaßt, welches derart ausgebildet ist, daß die Rückspiegelanordnung in zwei unterschiedliche Hel­ ligkeitszustände steuerbar ist, derart, daß sich der Zustand niedriger Helligkeit bzw. eine Abblendwirkung nur dann ergibt, wenn der erste Eingangsschaltkreis (106) ein Ausgangssignal liefert, welches anzeigt, daß Helligkeit in den Spiegel einfällt, und wenn gleichzeitig der zweite Eingangsschaltkreis (104) ein Ausgangssignal liefert, welches bezüglich des Umge­ bungslichtes Dunkelheit anzeigt.

10. Rückspiegelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eingangsschalt­ kreis (104, 106) eine erste Operationsverstärkerstufe (110, 150) und eine zweite Operationsverstärkerstufe (114, 154) aufweist, daß jede Operationsverstärker­ stufe einen eigenen Operationsverstärker (116, 142, 156, 176) umfaßt und daß die vier Operationsverstärker (116, 142, 156, 176) zu einem einzigen Chip mit vier Operationsverstärkern in Form integrierter Schaltun­ gen gehören.

11. Rückspiegelanordnung mit einer verspiegelten, reflektie­ renden Oberfläche, über welcher sich ein optisches Me­ dium befindet, dessen Lichtdurchlässigkeit durch Anle­ gen einer Steuerspannung steuerbar ist, und mit einer Steuervorrichtung, mit deren Hilfe die Steuerspannung für das optische Medium erzeugbar ist und über der die verspiegelte reflektierende Oberfläche liegt, insbe­ sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Herstellung einer elektrisch leit­ fähigen Verbindung zwischen der Vorrichtung (14) zur Erzeugung der Steuerspannung und dem optischen Medium (80) Leiterelemente (62) vorgesehen sind, welche in axialer Richtung federelastisch zusammenpreßbar sind.

12. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterelemente Schraubenfedern (62) sind.

13. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schraubenfedern (62) in Buchsen (60) eines Halterahmens (18) für die verspiegelte, reflek­ tierende Oberfläche (Spiegel 16) angeordnet sind.

14. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei derartige Schraubenfedern (62) vor­ gesehen sind, von denen jede in einer Buchse (60) an­ geordnet ist und daß die Buchsen an einander gegenüber­ liegenden Seiten des Rahmens (18) angeordnet sind.

15. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung der Steuer­ spannung eine gedruckte Schaltung (14) mit einer Steuerschaltung (100) für das optische Medium (80) ist.

16. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das optische Medium Bestandteil einer in ihrer Lichtdurchlässigkeit steuerbaren Platte (20) ist, welche aus zwei Glasplatten (76, 78) zusammengesetzt ist, wobei das eine Leiterelement (62) in elektrischer Verbindung mit einem leitfähigen Film auf der einen Platte (76) steht, während das andere Leiterelement (62) in elektrischer Verbindung mit einem leitfähigen Film auf der anderen Platte (78) steht.

17. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der gedruckten Schaltung (14) und an den Glasplatten (76, 78) jeweils feste Me­ tallflächen (56, 58, 64, 66) vorgesehen sind und daß die Leiterelemente (62) unter Druck an den festen Metallflächen anliegen.

18. Rückspiegelanordnung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die festen Metallflächen Bestand­ teile von Clips sind, welche auf Kantenbereiche der gedruckten Schaltung (14) und der Platte (20) passend aufgesetzt sind, und daß die Leiterele­ mente Schraubenfedern (62) sind.