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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung, beispielsweise
den Rückspiegel
eines Fahrzeugs, mit einer einstellbaren Reflektivität mittels
eines elektrochromischen Spiegelelements (EC- Spiegel), der an dem
Fahrzeug befestigt ist, und betrifft insbesondere ein Verfahren
zum Reduzieren des Energieverbrauchs des EC- Spiegels.
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Wenn
ein Fahrer ein Fahrzeug bei Nacht oder sonst im Dunkeln fährt, passiert
es häufig,
dass Lichtstrahlen von den Scheinwerfern der nachfolgenden Fahrzeuge
durch die Rückspiegel
(Außen- und/oder
Innenspiegel) reflektiert werden und in das Sichtfeld des Fahrers
eintreten, sodass der Fahrer durch den grellen Schein der Strahlen
geblendet wird. Um dieses Problem zu vermeiden gibt es einen EC-Spiegel
mit einem elektrochromischen Element (EC-Element), das an einem
Rückspiegel
befestigt und so angeordnet ist, dass eine Gleichspannung an dieses
EC-Element angelegt wird, um die Reflektivität des Spiegels zu verändern und
dadurch zu verhindern, dass der Fahrer durch den grellen Schein
des Lichtes geblendet wird, das von einem dem Fahrzeug des Fahrers
folgenden Fahrzeug ausgestrahlt wird.
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Wenn
eine Gleichspannung an zwei Eingangsanschlüsse in einer Vorwärtsrichtung
angelegt wird, wird wie allgemein bekannt die Oberfläche des EC-Spiegels
gefärbt
oder abgedunkelt (colored), um die Lichtreflektivität zu reduzieren,
sodass der Fahrer davor geschützt
wird, durch das von dem Spiegel reflektierte Licht geblendet zu
werden. Wenn eine Gleichspannung an die zwei Eingangsanschlüsse in Umkehrrichtung
angelegt wird oder wenn die zwei Eingangsanschlüsse kurzgeschlossen sind, ist
es möglich,
die Lichtreflektivität
des EC-Spiegels in den ursprünglichen
Zustand zurückzuführen.
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Ein
derartiger EC-Spiegel wird beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmustereintragungsschrift
60540/94 offenbart (anschließend
wird hierauf als übliches
Beispiel Bezug genommen). Die 5 ist ein
erläuterndes
Schema, das einen Aufbau eines EC-Spiegels und seines Steuerkreises
aus diesem üblichen
Beispiel zeigt. Wie in der 5 dargestellt, wird
eine Gleichspannungsquelle 105 mit den zwei Eingangsanschlüssen 102 und 103 eines
EC-Spiegelelements 101 über
einen Zweiwegeschalter 104 nach Art eines Doppelkontaktes
angeschlossen. Wenn der Schalter 104 betätigt wird,
um einen Spannungsausgang von der Gleichspannungsquelle 105 so
anzulegen, dass der Eingangsanschluss 102 mit einer positiven
Elektrode und der Eingangsanschluss 103 mit einer negativen
Elektrode verbunden wird, dann wird der EC-Spiegel 101 auf
seiner Oberfläche eingefärbt beziehungsweise
abgedunkelt (colored), was zu einer Absenkung der Lichtreflektivität führt. Andererseits
wird, wenn der Schalter 104 betätigt wird, um einen Spannungsausgang
der Gleichspannungsquelle 105 so anzulegen, dass der Eingangsanschluss 102 mit
einer negativen Elektrode und der Eingangsanschluss 103 mit
einer positiven Elektrode verbunden wird, der EC-Spiegel 101 auf
seiner Oberfläche
entfärbt
beziehungsweise aufgehellt (discolored), wodurch die Lichtdurchlässigkeit
wieder in den ursprünglichen
Zustand zurückgeführt werden
kann. Gestützt
auf diese Schritte wird es möglich,
zwischen einem abgeblendeten und einem nicht abgeblendeten Modus
zu wechseln.
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Entsprechend
dem Steuerschaltkreis des vorbeschriebenen bekannten EC-Spiegels
ist es allerdings erforderlich, den Schalter 104 für eine vorbestimmte
Zeitspanne niedergedrückt
zu halten, um die Oberfläche
des EC-Spiegels 101 zu färben (abzudunkeln) oder zu
entfärben
(aufzuhellen), was lästig ist.
Mit anderen Worten, der EC-Spiegel 101 hat die Eigenschaft,
dass die Oberfläche
des EC-Spiegels langsam gefärbt
(abgedunkelt) wird, während
eine Spannung kontinuierlich an den Eingangsanschlüssen 102 und 103 in
einer Vorwärtsrichtung
für eine vorbestimmte
Zeitspanne angelegt wird, und dass der EC-Spiegel 101 langsam
entfärbt
(aufgehellt) wird, wenn eine Spannung kontinuierlich an die Eingangsanschlüsse 102, 103 in
der Umkehrrichtung für eine
vorbestimmte Zeitspanne angelegt wird. Daher muss der Fahrer den
Schalter niedergedrückt
halten.
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Die
US-A 5,883,605 offenbart eine Spiegelanordnung einschließlich der
Merkmale aus dem Gattungsteil des Anspruchs 1.
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Die
vorliegende Erfindung versucht einen Spiegel mit einer verbesserten
Antiblendfunktion vorzuschlagen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Spiegelanordnung wie
in Anspruch 1 beschrieben vorgeschlagen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
kann einen Rückspiegel
zur Verfügung
stellen, der eine automatische Abblendfunktion besitzt, die in der
Lage ist, automatisch zwischen dem Färben (Abdunkeln) und dem Entfärben (Aufhellen)
eines EC-Spiegels hin und herzuschalten, und in der Lage ist, den
Energieverbrauch einer Gleichspannungsquelle zu reduzieren.
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Insbesondere
schlägt
die bevorzugte Ausführungsform
einen Rückspiegel
vor, der eine automatische Abblendfunktion besitzt, in welcher ein Gleichspannungsausgang
aus einer Batterie E1 normalerweise an einen zwischen Tageszeit
und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreis angelegt wird. Gestützt auf
diese Anordnung wird ein erster Umgebungslichtsensor eine Entscheidung
herbeiführen, ob
es gegenwärtig
Tageszeit oder Nachtzeit ist. Wenn eine Entscheidung getroffen ist,
dass die gegenwärtige
Zeit Tageszeit ist, dann wird ein integrierter Schaltkreis einen
elektronischen Schalter ausschalten, wodurch die Zufuhr einer Gleichspannung an
einen zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreis
und an einen Steuerkreis gestoppt wird. Wird andererseits eine Entscheidung
getroffen, dass es Nachtzeit ist, dann wird der integrierte Schaltkreis
den elektronischen Schalter anschalten, wodurch die Zufuhr einer
Gleichspannung zu dem zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden
Schaltkreis und dem Steuerkreis begonnen wird. Der integrierte Schaltkreis
wird mit einer ersten Zeitkonstante und mit einer zweiten Zeitkonstante
so gesetzt, dass die Zeit, die zum Ändern einer Entscheidung von
Tageszeit zu Nachtzeit benötigt
wird, und die Zeit, die für
eine Änderung
einer Entscheidung von Nachtzeit zu Tageszeit benötigt wird,
separat gesetzt werden kann.
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Wenn
in dieser Ausführungsform
eine Gleichspannung an den zwischen Abblenden und nicht Abblenden
entscheidenden Schaltkreis angelegt wird, dann wird eine Entscheidung
gestützt
auf einen Hinterlichtsensor und einen zweiten Umgebungslichtsensor
dahingehend getroffen, ob der EC-Spiegel in den abgeblendeten Zustand
oder in den nicht abgeblendeten Zustand gesetzt werden soll. Wenn
mit anderen Worten die Lichtstärke
des von hinten kommenden Lichtes groß ist, dann wird der zwischen
Abblenden und nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis ein Signal
abgeben, dass den EC-Spiegel in den abgeblendeten Zustand versetzt,
und wenn die Lichtstärke
des von hinten kommenden Lichtes klein ist, dann wird der zwischen
Abblenden und nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis ein Signal
abgeben, das den EC-Spiegel in den nicht abgeblendeten Zustand versetzt.
Wenn der zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis
ein Signal für
den abgeblendeten Zustand abgibt, dann wird der Steuerkreis eine
Gleichspannung an den EC-Spiegel
so anlegen, dass der EC-Spiegel in den gefärbten (abgedunkelten) Zustand
versetzt wird, das ist der abgeblendete Zustand. Wenn andererseits
der zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis
ein Signal für
den nicht abgeblendeten Zustand abgibt, dann wird der Steuerkreis
zwischen den zwei Eingangsanschlüssen
des EC-Spiegels einen Kurzschluss so erzeugen, dass der EC-Spiegel
aus einem gefärbten
(abgedunkelten) Zustand in einen entfärbten (aufgehellten) Zustand
geschaltet wird, das ist der nicht abgeblendete Zustand. Auf diese
Weise wird es möglich,
automatisch zwischen einem abgeblendeten Zustand und einem nicht
abgeblendeten Zustand hin und her zu schalten.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird ein Rückspiegel
mit einer automatischen Abblendfunktion vorgeschlagen, in welcher
dann, wenn der zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende Schaltkreis
eine Entscheidung trifft, dass die gegenwärtige Zeit Nachtzeit ist, ein
Gleichspannungsausgang von der Batterie an den zwischen Abblenden und
nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreis und den Steuerkreis angelegt
wird. Dadurch wird es möglich,
den Energieverbrauch der Batterie wesentlich zu reduzieren, was
die Batterielebensdauer erhöht.
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Da
außerdem
der abgeblendete Zustand und der nicht abgeblendete Zustand des
EC-Spiegels automatisch umgeschaltet werden können, muss ein Fahrer keine
Umschaltungen zwischen dem abgeblendeten Zustand und dem nicht abgeblendeten
Zustand betätigen.
Als Ergebnis können sowohl
eine gute Handhabbarkeit als auch eine Verbesserung der Sicherheit
während
des Fahrens des Fahrzeuges erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
weist der zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende Schaltkreis
einen ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreis auf, der es möglich macht,
das Auftreten von Nachlauf zu vermeiden, ohne dass eine Reaktion
auf kleine Änderungen
in dem Umgebungslicht erfolgt. Als Ergebnis kann eine sichere Entscheidung
zwischen Tageszeit und Nachtzeit getroffen werden.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden anhand eines Beispiels im Folgenden unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 ein
Schaltkreisschema ist, das eine Struktur einer Ausführungsform
eines Rückspiegels mit
einer automatischen Abblendfunktion zeigt;
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2 ein
erläuterndes
Schema ist, das die Hystereseeigenschaften eines ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
für den
Spiegel aus 1 zeigt;
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3 ein
erläuterndes
Schema ist, das die Hystereseeigenschaften eines zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
für den
Spiegel aus 1 zeigt;
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4 ein
Zeitschema ist, dass den Zustand einer an-/abschaltenden Steuerung
einer an dem EC-Spiegel angelegten Spannung zeigt; und
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5 ein
Schaltkreisschema eines bekannten EC-Spiegels ist.
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1 ist
ein erläuterndes
Schema, dass eine Ausführungsform
eines Rückspiegels
zeigt. Es wird allerdings deutlich werden, dass die hierin gegebenen
Lehren auch auf andere Arten von Spiegeln angewandt werden können, nicht
nur auf Rückspiegel.
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Wie
in 1 gezeigt wird, schließt ein Rückspiegel 1 eine Batterie
E1 zur Abgabe einer Gleichspannung, ein EC-Spiegel-(elektrochromisches Spiegel-)Element 2,
einen zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreis 3 zum
Entscheiden, ob die gegenwärtige
Zeit Tageszeit oder Nachtzeit ist, einen elektronischen mit der
Batterie E1 verbundenen Schalter FET1 und einen integrierten Schaltkreis 4 zum
Abschalten des elektronischen Schalters FET1 ein, der sich auf eine
erste Zeitkonstante stützt,
wenn der zwischen Tagszeit und Nachtzeit entscheidende Schaltkreis 3 entschieden
hat, dass die gegenwärtige
Zeit Tageszeit ist, und zum Anschalten des elektronischen Schalters
FET1, gestützt
auf eine zweite Zeitkonstante, wenn der zwischen Tageszeit und Nachtzeit
entscheidende Schaltkreis 3 entschieden hat, dass die gegenwärtige Zeit
Nachtzeit ist.
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Der
Rückspiegel 1 schließt außerdem einen zwischen
Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreis 5 ein,
der entscheidet, ob der EC-Spiegel 2 in seinen abgeblendeten
Zustand oder in einen nicht abgeblendeten Zustand gesetzt werden
soll, gestützt
auf die Helligkeit der Umgebung des Fahrzeugs und die Helligkeit
hinter dem Fahrzeug, und einen Steuerkreis 6 zum Anlegen
einer Gleichspannung zwischen den beiden Eingangsanschlüssen Ta
und Tb des EC-Spiegels 2, wenn der zwischen Abblenden und
nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis 5 entschieden
hat, dass der EC-Spiegel 2 in den abgeblendeten Zustand
versetzt werden soll, und zum Kurzschließen zwischen den beiden Eingangsanschlüssen Ta
und Tb des EC-Spiegels 2, wenn der zwischen Abblenden und nicht
Abblenden entscheidende Schaltkreis 5 entschieden hat,
dass der EC-Spiegel 2 in den nicht abgeblendeten Zustand
versetzt werden soll.
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Der
zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende Schaltkreis 3 besitzt
einen Schaltkreis mit einem Widerstand R1 und einem ersten Umgebungslichtsensor
S1, die in Reihe geschaltet sind. Ein Gleichspannungsausgang von
der Batterie E1 wird an beiden Enden des in Reihe geschalteten Schaltkreises
angelegt. Der erste Umgebungslichtsensor S1 baut sich auf aus einem
CdS-Element (Cadmiumsulfidelement) und besitzt einen großen Widerstand,
wenn die Helligkeit des Umgebungslichtes klein ist und einen kleinen
Widerstand, wenn die Helligkeit des Umgebungslichtes groß ist.
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An
einem Anschlusspunkt P1 zwischen dem Widerstand R1 und dem ersten
Umgebungslichtsensor S1 ist ein erster Schmitt-Trigger-Schaltkreis
(ein erster Hystereseschaltkreis) IC1-1 angeschlossen, der ein invertiertes
Ausgangssignal zur Verfügung stellt.
Wenn die Umgebungen hell werden und der Widerstand des ersten Umgebungslichtsensors
S1 klein geworden ist, wird auch die Spannung an dem Anschlusspunkt
P1 klein. Als Ergebnis wird das Eingangssignal an dem ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreis
IC1-1 ein Niveau „L" (niedrig) annehmen
und sein Ausgangssignal wird das Niveau „H" (hoch) annehmen (wenn eine Entscheidung
getroffen worden ist, dass die gegenwärtige Zeit Tageszeit ist).
Andererseits wird dann, wenn die Umgebungen dunkel geworden sind
und der Widerstand des ersten Umgebungslichtsensors S1 groß wird,
die Spannung am Anschlusspunkt P1 groß werden. Als ein Ergebnis wird
das Ausgangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-1
das Niveau „L" annehmen (wenn eine
Entscheidung getroffen worden ist, dass die gegenwärtige Zeit
Nachtzeit ist).
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Da
der erste Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-1 Hystereseeigenschaften
besitzt, wird die Helligkeit des Umgebungslichtes (ein erstes Lichtintensitätsniveau)
dann, wenn das Ausgangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-1 das Niveau „L" im Anschluss an
einen Anstieg in der Spannung an dem Punkt P1 erreicht (das bedeutet,
im Anschluss an das Dunkel werden der Umgebungen) sich von der Helligkeit
des Umgebungslichtes (bei einem zweiten Lichtintensitätsniveau)
unterscheiden, wenn das Ausgangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-1 das Niveau „H" im Anschluss an
einen Abfall in der Spannung an dem Punkt P1 erreicht hat (das bedeutet,
im Anschluss an das Hell werden der Umgebungen).
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Dies
wird unter Bezugnahme auf die Hystereseeigenschaften erläutert werden,
die in 2 gezeigt sind. Wenn die Umgebungen hell geworden sind
und beispielsweise die Lichtintensität 60 Lux oder mehr
beträgt
(das zweite Lichtintensitätsniveau),
dann entscheidet der zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende
Schaltkreis 3, dass die gegenwärtige Zeit Tageszeit ist (das
bedeutet, der Ausgang des IC1-1 ist auf einem Niveau „H"). Wenn die Umgebungen
dunkel geworden sind und die Lichtintensität beispielsweise 15 Lux oder
weniger geworden ist (das erste Lichtintensitätsniveau), nachdem die Lichtintensität 60 Lux
oder mehr betragen hat, entscheidet der zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende
Schaltkreis 3, dass die gegenwärtige Zeit Nachtzeit ist (das
bedeutet, der Ausgang des IC1-1 ist auf seinem Niveau L").
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Der
in 1 gezeigte integrierte Schaltkreis 4 weist
einen fünften
Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-5,
Widerstände
R2 und R3, Dioden D1 und D2 und einen Kondensator C1 auf. Der fünfte Schmitt-Trigger-Schaltkreis
IC1-5 besitzt Eigenschaften ähnlich
denen des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-1, der oben beschrieben
wurde und besitzt einen Eingangsanschluss (Punkt P2), der in vier
Zweigleitungen aufgeteilt ist. Die erste Zweigleitung ist mit einer
positiven Elektrode an der Batterie E1 über die Diode D2 verbunden.
Eine zweite Zweigleitung ist mit einem Ausgangsanschluss des zwischen
Tageszeit und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreises 3 (ein
Ausgangsanschluss des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-1) über einen
in Reihe geschalteten Schaltkreis aus dem Widerstand R2 und der
Diode D1 verbunden. Eine dritte Zweigleitung ist an einem Ausgangsanschluss
des zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreises 3 über den
Widerstand R3 angeschlossen. Eine vierte Zweigleitung ist an eine
negative Elektrode der Batterie E1 über den Kondensator C1 angeschlossen.
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Ein
Ausgangsanschluss des fünften Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-5 ist an einen Steueranschluss des elektronischen Schalters
FET1 angeschlossen. Der elektronische Schalter FET1 wird angeschaltet,
wenn das Ausgangssignal des Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-5
das Niveau „H" erreicht hat und
wird ausgeschaltet, wenn das Ausgangssignal des Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-5 das Niveau „L" erreicht.
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Der
zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidende Schaltkreis 5 weist
zum Beispiel einen Hinterlichtsensor S3 auf, der mit einem CdS Element
strukturiert ist, einen zweiten Umgebungslichtsensor S2, der mittels
eines CdS Ele mentes strukturiert ist, einen zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreis
(einen zweiten Hystereseschaltkreis) IC1-2, einen Widerstand R4
und einen Kondensator C2.
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Der
Hinterlichtsensor S3 und der zweite Umgebungslichtsensor S2 sind
miteinander in Reihe geschaltet. Ein Ende dieser reihengeschalteten
Schaltkreises ist an die positive Elektrode der Batterie E1 angeschlossen.
Ein Anschlusspunkt P3 zwischen dem Hinterlichtsensor S3 und dem
zweiten Umgebungslichtsensor S2 ist an den Eingangsanschluss des
zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-2 angeschlossen. Dieser Anschlusspunkt P3 ist ebenfalls mit
dem Eingangsanschluss Tb des EC-Spiegels 2 über den
Widerstand R4 verbunden und ist auch an den Eingangsanschluss Tb
des EC-Spiegels 2 über den
Kondensator C2 angeschlossen.
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Der
Widerstandswert des Hinterlichtsensors S3 ändert sich in Abhängigkeit
von der Helligkeit hinter dem Fahrzeug. Der Widerstand wird klein,
wenn die Lichtintensität
groß wird
(das bedeutet, das es hinten hell ist), und der Widerstand wird
groß,
wenn die Lichtintensität
klein ist (das heißt,
es ist hinten dunkel). Der Widerstand des zweiten Umgebungslichtsensors
S2 ändert
sich in Abhängigkeit
von der Helligkeit in der Umgebung des Fahrzeugs. Der Widerstandswert
wird klein, wenn die Lichtintensität groß ist (das bedeutet, die Umgebungen
sind hell), und der Widerstand wird groß, wenn die Lichtintensität klein
ist (das bedeutet, dass die Umgebungen dunkel sind). Daher ändert sich
die Spannung an dem Punkt P3, und wird groß, wenn es hinten hell geworden
ist und die Umgebungen dunkel geworden sind, während der elektronische Schalter
FET1 an ist. Andererseits wird die Spannung an dem Punkt 3 sich ändern und
klein werden, wenn es hinten dunkel wird und die Umgebungen hell
geworden sind.
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Da
der zweite Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-2 Hystereseeigenschaften
besitzt, wird das Blenden des Umgebungslichtes (ein erstes Blendniveau) zu
dem Zeitpunkt, an dem das Ausgangssignal des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-2 das Niveau „L" im Anschluss an
das Ansteigen einer Spannung an dem Punkt P3 erreicht (das heißt im Anschluss
an das Zunehmen der Lichtintensität von hinten) sich von dem
Blenden des Umgebungslichtes (ein zweites Blendniveau) unterscheiden,
wenn das Ausgangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-2 das Niveau „H" im Anschluss an
das Abfallen in der Spannung am Punkt P3 erreicht hat (das heißt im Anschluss
an den Rückgang
der Lichtintensität
des Hinterlichts).
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Dies
wird unter Bezugnahme auf die in 3 dargestellten
Hystereseeigenschaften erläutert.
Beispielsweise wird dann, wenn es hinten hell geworden ist, und
auch der Grad an Blendung, die ein Fahrer empfindet, größer geworden
ist als ein "starkes
Blenden" (das erste
Blendniveau), ein den abgeblendeten Zustand zeigendes Signal abgegeben
(das bedeutet, das Ausgangssignal des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-2 wird auf das Niveau „L" gesetzt). Danach
wird, wenn es hinten dunkel geworden ist und der Grad an Blendung,
die der Fahrer empfindet, reduziert ist und kleiner geworden ist
als ein "geringes
Blenden" (das zweite
Blendniveau), ein den nicht abgeblendeten Zustand zeigendes Signal
abgegeben (das heißt,
das Ausgangssignal des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-2
wird auf das Niveau „H" gesetzt).
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Der
in 1 gezeigte Steuerschaltkreis 6 weist
einen dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreis
(einen dritten Hystereseschaltkreis) IC1-3 und einen vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreis
IC1-4 auf, die miteinander in Reihe geschaltet sind, vier NOR-Schaltkreise (logische
Schaltkreise) IC2-1 bis IC2-4, eine Diode D3, Widerstände R5 und
R6 und einen Kurzschlussschalter FET2. Der dritte Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-3
ist mit einem zweiten Schwellwert Vmax und einem ersten Schwellwert
Vmin, der kleiner ist als Vmax ausgestellt. Als Ergebnis wird dann,
wenn an dem dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-3 eine Spannung
angelegt wird und diese den zweiten Schwellwert Vmax, überschreitet,
ein Ausgangssignal des IC1-3 das Niveau „L" annehmen. Und wenn die angelegte Spannung
am dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-3 kleiner geworden ist
als der erste Schwellwert Vmin, wird das Ausgangssignal des IC1-3
das Niveau „H" annehmen.
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Die
vier NOR Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4 sind zueinander parallel geschaltet.
Ein Eingangsanschluss eines jeden der NOR Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4
ist an den Ausgangsanschluss des zwischen Abblenden und nicht Abblenden
entscheidenden Schaltkreises 5 angeschlossen (an den Ausgangsanschluss
des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-2), und der andere
Eingangsanschluss eines jeden der NOR Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4
ist mit einem Ausgangsanschluss des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-4 verbunden. Eine Gleichspannung wird an jeden der NOR Schaltkreise
IC2-1 bis IC2-4 von der Batterie E1 zugeführt.
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Ein
Ausgangssignal eines jeden der NOR Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4
ist an dem Eingangsanschluss Ta des EC-Spiegels 2 über eine
Diode D3 und einen Widerstand R6 angeschlossen. Ein Anschlusspunkt
P4 zwischen der Diode D3 und dem Widerstand R6 ist mit dem Eingangsanschluss
des dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-3 über
einen Widerstand R5 verbunden. Außerdem ist dieser Anschlusspunkt
P4 mit dem Eingangsanschluss Tb des EC-Spiegels 2 über einen
Kurzschlussschalter FET2 verbunden. Ein Steuereingang (gate) des
Kurzschlussschalters FET2 ist mit dem Ausgangsanschluss des zwischen
Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreises 5 verbunden (dem
Ausgangsanschluss des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-2).
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Als
nächstes
wird die Wirkungsweise der Ausführungsform
mit der vorstehend erörterten Struktur
erläutert.
Da eine von der Batterie E1 zugeführte Gleichspannung wie in 1 gezeigt
stets an den zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreis 3 angelegt
wird, wird an dem Anschlusspunkt P1 zwischen dem ersten Umgebungslichtsensor
S1 und dem Widerstand R1 ein Spannungssignal erzeugt. Wenn die Umgebung
des Fahrzeugs hell ist (das heißt,
während
der Tageszeit), so wird der Widerstand des Umgebungslichtsensors
S1 klein werden, so dass die Spannung an dem Punkt P1 klein ist.
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Daher
nimmt das Eingangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-1 das Niveau „L" an und das Ausgangssignal
des IC1-1 nimmt das Niveau „H" an, so dass eine
Spannung an einem an dem integrierten Schaltkreis 4 befestigten
Kondensator C1 angelegt wird, die auf eine Zeitkonstante (die erste
Zeitkonstante) gestützt
ist, die von dem Kondensator C1 und dem Widerstand R3 festgelegt
wird. Nachdem das Anlegen der Spannung an dem Kondensator C1 erfolgt
ist, nimmt die Spannung an dem Punkt P2 das Niveau „H" an, so dass das
Ausgangssignal des fünften
Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-5 das Niveau „L" annimmt, wodurch der elektronische
Schalter FET1 ausgeschaltet wird. Als Ergebnis wird kein Spannungsausgang
von der Batterie E1 an dem zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden
Schaltkreis 5 und dem Steuerkreis 6 angelegt.
Mit anderen Worten wird dann, wenn die Umgebung des Fahrzeugs hell
ist, keine Spannung aus einer Spannungsquelle an den Schaltkreis
zugeführt,
die den EC-Spiegel 2 aus dem abgeblendeten Zustand in den
nicht abgeblendeten Zustand oder aus dem nicht abgeblendeten Zustand
in den abgeblendeten Zustand umschalten kann (obwohl eine Spannung
an den NOR Schaltkreisen IC2-1 bis IC2-4 anliegt).
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Wenn
die Umgebung des Fahrzeugs dunkel geworden ist und dadurch der Widerstand
des ersten Umgebungslichtsensors S1 groß geworden ist, steigt die
Spannung am Punkt P1 an. Wie in der 2 dargestellt
ist, wird dann, wenn die Lichtintensität des Umgebungslichtes auf
15 Lux oder weniger gefallen ist, das Ausgangssignal des ersten
Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-1 aus dem Niveau „H" in das Niveau „L" überwechseln (wenn eine Entscheidung getroffen
worden ist, dass die gegenwärtige
Zeit Nachtzeit ist).
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Da
der erste Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-1 wie oben beschrieben
Hystereseeigenschaften besitzt, wird in diesem Fall nicht ein Problem
wie beispielsweise ein Nachlaufen nach dem Ausgangssignal in Abhängigkeit
von einer kleinen Änderung
des Umgebungslichtes auftreten.
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Wenn
das Ausgangssignal des ersten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-1
das Niveau „H" annimmt, wird der
Kondensator C1 über
den parallel geschalteten Schaltkreis des Widerstandes R2 und des
Widerstandes R3 entladen. Die Zeitkonstante (die zweite Zeitkonstante)
wird in diesem Fall durch einen parallel kombinierten Widerstand
aus dem Widerstand R2 und dem Widerstand R3 und einer elektrostatischen
Kapazität
des Kondensators C1 festgelegt. Die Spannung kann in einer kürzeren Zeit
entladen werden, als der für
das Laden benötigten
Zeit.
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Wenn
der Kondensator C1 entladen worden ist, nimmt die Spannung an dem
Punkt P2 das Niveau „L" an und das Ausgangssignal
des fünften Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-5 nimmt das Niveau „H" an, so dass der
elektronische Schalter FET1 angeschaltet ist. Als Ergebnis wird
ein Spannungsausgang von der Batterie E1 an den zwischen Abblenden
und nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreis 5 und den
Steuerkreis 6 angelegt.
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Da
der fünfte
Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-5 Hystereseeigenschaften hat, wird
in diesem Falle nicht ein Problem wie beispielsweise ein Nachlaufen
in Abhängigkeit
von kleinen Spannungsschwankungen am Punkt P2 auftreten.
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Wenn
der elektronische Schalter FET1 abgeschaltet ist, wird ein Gleichspannungsausgang
von der Batterie E1 an den in Reihe geschalteten Schaltkreis zwischen
dem Hinterlichtsensor S3 und dem zweiten Umgebungslichtsensor S2
des zwischen Abblenden und nicht Abblenden entscheidenden Schaltkreises 5 angelegt.
Dann wird die Spannung an einem Anschlusspunkt P3 zwischen dem Hinterlichtsensor
S3 und dem zweiten Umgebungslichtsensor S2 sich entsprechend der
Lichtintensität
des Umgebungslichtes und der Lichtintensität des von hinten kommenden
Lichtes ändern.
Wenn beispielsweise die Scheinwerferstrahlen eines dem Fahrzeug
mit dem beschriebenen Spiegel folgenden Fahrzeuges auf das Fahrzeug
fokussiert werden, während
die Umgebung des Fahrzeuges dunkel ist, wird der Widerstand des
Hinterlichtsensors S3 abnehmen, während der Widerstand des Umgebungslichtsensors
S2 zunimmt. Als Ergebnis wird die Spannung an dem Punkt P3 auf das
Niveau „H" ansteigen und das
Ausgangssignal des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-2 wird
das Niveau „L" annehmen. Da keine Spannung
zwischen den Eingangsanschlüssen
Ta und Tb des EC-Spiegels 2 angelegt ist, wird die Spannung
an dem Punkt P4 das Niveau „L" annehmen und das
Ausgangssignal des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-4 wird
das Niveau „L" annehmen.
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Dementsprechend
werden alle Eingangssignale der vier NOR Schaltkreise IC2-1 bis
IC2-4 das Niveau „L" annehmen und ihre
Ausgangssignale werden das Niveau „H" annehmen. Als Ergebnis wird die Spannung
an dem Punkt P4 aus dem Niveau „L" in das Niveau „H" umgeschaltet, so dass eine Gleichspannung
zwischen den beiden Eingangsanschlüssen Ta und Tb des EC-Spiegels 2 in
Vorwärtsrichtung angelegt
wird, wobei Ta eine positive Elektrode werden wird und Tb eine negative
Elektrode werden wird. Die Oberfläche des EC-Spiegels 2 wird
daher langsam gefärbt
(abgedunkelt), um eine reduzierte Reflektivität zu bekommen, so dass der
EC-Spiegel 2 in den abgeblendeten (blendfreien) Zustand
versetzt wird.
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Wenn
die Spannung am Punkt P4 das Niveau „H" erreicht, nimmt die Spannung zwischen
den Eingangsanschlüssen
Ta und Tb des EC-Spiegels 2 langsam zu. Wenn diese Spannung
den zweiten Schwellwert Vmax des dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-3 überschreitet,
werden die Ausgangssignale des dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-3 und des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-4 dementsprechend
invertiert, während das
Ausgangssignal des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises IC1-4 das
Niveau „H" annimmt. Daher werden
alles Ausgangssignale der vier NOR-Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4
das Niveau „L" annehmen und die
Spannung des Punktes P4 wird das Niveau „L" annehmen. Als Ergebnis wird die Zufuhr von
Spannung zu dem EC-Spiegel 2 gestoppt.
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Anschließend wird
dann, wenn die Spannung zwischen den zwei Anschlüssen Ta und Tb des EC-Spiegels 2 langsam
abnimmt, um kleiner als der erste Schwellwert Vmin des dritten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-3 zu werden, der Ausgang des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-4 das Niveau „L" annehmen, sodass
die Zufuhr von Spannung zu dem EC-Spiegel 2 wieder begonnen
wird. Als ein Ergebnis wird das Anlegen der Spannungsversorgung
und die Abschaltung der Spannungsversorgung an den Eingangsanschlüssen Ta und
Tb des EC-Spiegels 2 alternierend wie in 4 wiederholt, wodurch
der abgedunkelte beziehungsweise gefärbte Zustand des EC-Spiegels 2 aufrecht
erhalten wird.
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Mit
anderen Worten wird wie in 4 gezeigt eine
Spannung an den Eingangsanschlüssen
Ta und Tb des EC-Spiegels 2 zwischen den Zeitpunkten t1 und
t2 angelegt, um den EC-Spiegel 2 in den abgedunkelten,
gefärbten
Zustand derart zu versetzen, dass wenn die Spannung zum Färben beziehungsweise
Abdunkeln des EC-Spiegels 2 den Wert Vmax zum Zeitpunkt
t1 erreicht, die Versorgung des EC-Spiegels 2 mit Spannung
gestoppt wird, und wenn die Spannung zum Färben beziehungsweise Abdunkeln
den Wert Vmin zum Zeitpunkt t3 erreicht, wird die Versorgung mit
von Spannung wieder begonnen. Durch Wiederholen dieses Schrittes
wird der gefärbte,
abgedunkelte Zustand des EC-Spiegels 2 aufrecht erhalten
und als ein Ergebnis wird der Energieverbrauch der Batterie E1 bemerkenswert
reduziert.
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Wenn
außerdem
die Lichtintensität
hinter dem Fahrzeug gefallen ist, sodass der Widerstand des in 1 dargestellten
Hinterlichtsensors S3 groß geworden
ist, wird die Spannung am Punkt P3 auf das Niveau „L" geschaltet. Als
ein Ergebnis wird das Ausgangsignal des zweiten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-2 das Niveau „H" annehmen, sodass
alle Signale, die einem Eingangsanschluss von einem der vier NOR-Schaltkreise
IC2-1 bis IC2-4 zugeführt werden,
das Niveau „H" annehmen. Daher
werden unabhängig
von dem Ausgangssignal des vierten Schmitt-Trigger-Schaltkreises
IC1-4 alle Ausgangssignale der vier NOR-Schaltkreise IC2-1 bis IC2-4 das Niveau „L" annehmen, sodass
keine Spannung an den Eingangsanschlüssen Ta und Tb des EC-Spiegels 2 anliegt.
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Gleichzeitig
wird, wenn das Signal mit dem Niveau „H" dem Steueranschluss (gate terminal)
des Kurzschlussschalters FET 2 zugeführt wird, der Kurzschlussschalter
FET 2 angeschaltet, sodass er zwischen den Eingangsanschlüssen Ta
und Tb des EC-Spiegels 2 über den Widerstand R6 kurzgeschlossen
ist. Dadurch wird der EC-Spiegel 2 aus dem gefärbten abgedunkelten
Zustand langsam entfärbt
und aufgehellt, um in den Originalzustand zurückzukehren. Mit anderen Worten,
wenn die Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs nicht beleuchtet
sind, wird die Reflektivität
des EC-Spiegels 2 in den ursprünglichen Zustand zurückkehren
(den nicht abgeblendeten Zustand). Das Färben beziehungsweise Abdunkeln
und das Entfärben
beziehungsweise Aufhellen des EC-Spiegels 2 werden automatisch
in dieser Weise umgeschaltet.
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Wie
vorstehend erörtert
wird bei dieser Ausführungsform
dann, wenn der erste Umgebungslichtsensor S1 entschieden hat, dass
die aktuelle Zeit Tageszeit ist, ein Gleichspannungsausgang von
der Batterie E1 nicht an den zwischen einem abgeblendeten und nicht
abgeblendeten Zustand entscheidenden Schaltkreis 5 und
dem Steuerschaltkreis 6 angelegt. Andererseits wird dann,
wenn der erste Umgebungslichtsensor S1 entschieden hat, das die aktuelle
Zeit Nachtzeit ist, eine Gleichspannung an den zwischen dem abgeblendeten
und nicht abgeblendeten Zustand entscheidenden Schaltkreis 5 und dem
Steuerschaltkreis 6 angelegt. Daher wird es gestützt auf
diese Anordnung möglich,
den Energieverbrauch der Batterie E1 bemerkenswert zu reduzieren,
was die Lebensdauer der Batterien verlängert. Da außerdem eine
kleine Batterie für
einen langen Zeitraum verwendet werden kann, ist es möglich, den Schaltkreis
zu beleuchten.
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Außerdem kann
das Schalten aus dem abgeblendeten Zustand in den nicht abgeblendeten
Zustand oder von dem nicht abgeblendeten in den abgeblendeten Zustand
des EC-Spiegel 2 automatisch erfolgen, ohne dass der Fahrer
irgendwelche lästigen Tätigkeiten
durchführen
muss. Daher wird die Sicherheit des Systems ebenfalls verbessert.
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Weil
der zwischen Tageszeit und Nachtzeit entscheidende Schaltkreis 3 einen
Schmitt-Trigger-Schaltkreis IC1-1 mit Hystereseeigenschaften aufweist,
wird es zusätzlich
möglich
das Problem zu vermeiden, dass das Ausgangssignal des zwischen Tageszeit
und Nachtzeit entscheidenden Schaltkreises 3 ein Nachlaufen
als Reaktion auf eine geringfügige Änderung
des Umgebungslichts rund um das Fahrzeug hervorruft.
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Außerdem wird
die zum Zeitpunkt des Entladens des auf dem integrierten Schaltkreis 4 befestigten
Kondensators C1 verwendete Zeitkonstante (die zweite Zeitkonstante)
schneller gesetzt als die Zeitkonstante (die erste Zeitkonstante)
zum Laden des Kondensators C1. Mit anderen Worten wird die zum Ändern der
Feststellung von Tageszeit auf Nachtzeit benötigte Zeit kürzer gesetzt
als die zum Ändern
der Feststellung von Nachtzeit zur Tageszeit benötigte Zeit. Gestützt auf
diese Vorgaben wird beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug in einen
Tunnel bei Tageszeit eintritt, eine Entscheidung, dass die gegenwärtige Zeit
Nachtzeit ist, relativ schnell getroffen, was den EC-Spiegel 2 in
die Lage versetzt, in einen abgeblendeten Zustand gesetzt zu werden.
Wenn das Fahrzeug den Tunnel verlässt, wird der elektronische
Schalter FET1 abgeschaltet werden können, nachdem der EC-Spiegel 2 hinreichend
entfärbt
beziehungsweise aufgehellt ist.
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Da
die erste Zeitkonstante lang gesetzt wird, wird ein solches Problem,
dass die Tageszeit irrtümlich
als Nachtzeit festgelegt wird, vermieden, wenn das Fahrzeug unter
Bäumen
oder unter einer Eisenbahnbrücke
passiert.
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Wenn
außerdem,
wie in 4 gezeigt der EC-Spiegel 2 durch Anlegen
einer Gleichspannung an den Eingangsanschlüssen Ta und Tb in den abgedunkelten
gefärbten
Zustand gesetzt wird, dann wird der gefärbte Zustand des EC-Spiegels
aufrecht erhalten, während
das Anlegen von Spannung und das Anhalten des Anlegens von Spannung
an den Eingangsanschlüssen
Ta und Tb alternierend durchgeführt
wird. Daher wird der Energieverbrauch der Batterie E1 weiter reduziert.
Insbesondere wird falls ein EC-Spiegel 2 vom Festkörpertyp
mit einer Speicherfunktion zu dem Zeitpunkt des Abdunkeln oder Färbens des
EC-Spiegels 2 verwendet
wird, der Leckstrom klein werden, wenn der Zustand zwischen den Eingangsanschlüssen Ta
und Tb zum Zeitpunkt des Färbens
oder Abdunkelns freigegeben wird, sodass es eine längere Zeit
benötigt,
um die Spannung für das
Färben
oder Abdunkeln abzusenken. Daher wird die zum Anlegen einer Spannung
(zwischen den Zeitpunkten t3 und t4, wie in 4 gezeigt)
benötigte Zeit
kürzer
sein können
als die Zeit (zwischen den Zeitpunkten T2 und T3) zum Nichtanlegen
der Spannung.
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Zusätzlich wird
dann, wenn eine Batterie E1 als Gleichspannungsquelle verwendet
wird, die Installationsarbeit erleichtert, ohne dass es erforderlich ist,
eine Verdrahtungsverbindung zwischen dem Fahrzeughauptkörper und
dem Spiegelgehäuse
vorzunehmen.
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Obwohl
als Beispiel in der vorstehenden Ausführungsform ein Hystereseschaltkreis
unter Verwendung eines Schmitt-Trigger-Schaltkreises erläutert wurde,
ist dies nicht erheblich. An Stelle eines Schmitt-Trigger-Schaltkreises kann
jeder Schaltkreis mit Hystereseeigenschaften mit einer äquivalenten Funktion
verwendet werden.