SE447087B

SE447087B - Device for automatic adjustment of rearview mirror

Info

Publication number: SE447087B
Application number: SE8500323A
Authority: SE
Inventors: Ove Salomonsson
Original assignee: Ove Salomonsson
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1986-10-27
Also published as: SE8500323D0; SE8500323L

Abstract

Control device for automatic adjustment of rearview mirror (5) on an articulated vehicle (1) with mutually pivotal vehicle components (2,3), whereby the device is designed to detect the position of these vehicle components and automatically adjust the rearview mirror position accordingly. One or more transmitters and receivers are designed for automatic detection and the entire control device, positioned on the front part (2) of the vehicle, is designed to deliver airborne signals against the surface (8) of the rear vehicle component (3).The invention is also a device to detect reflections against objects, for distance calculation, for example. Hereby signals are emitted so that a reference level is established, which corresponds to the highest reflection, whereby distance is counted down from the highest level.<IMAGE>

Description

447 087 Det i fig. l och 2 visade lastfordonet l är ett exempel på den aktuella typen av ledbart fordon. Fordonet utgöres här- vid av en trailer med dragfordon 2 och släpfordon 3, som är ledbart förbundet med dragfordonet pá ett i och för sig konven- tionellt sätt. En backspegel 5 är belägen pà sidan om dragfor- donet. I det visade exemplet är backspegeln inställbar medelst ett ställdon. Styranordningen enligt uppfinningen är helt pla- cerad på dragfordonet 2 och uppvisar en enhet 6, som innefattar en sändare och mottagare, vilken är placerad på dragfordonets bakåt vända vägg 7, riktad mot släpfordonets 3 framåt vända yta 8 och inrättad att mot denna avge signaler samt detektera i mottagaren signalernas reflektion mot släpfordonets yta 8. 447 087 The truck 1 shown in Figs. 1 and 2 is an example of the current type of articulated vehicle. The vehicle here consists of a trailer with towing vehicle 2 and trailer 3, which is articulated to the towing vehicle in a per se conventional manner. A rear-view mirror 5 is located on the side of the towing vehicle. In the example shown, the rear-view mirror is adjustable by means of an actuator. The control device according to the invention is completely placed on the towing vehicle 2 and has a unit 6, which comprises a transmitter and receiver, which is located on the rear-facing wall 7 of the towing vehicle, directed towards the forward-facing surface 8 of the trailer 3 and arranged to transmit signals thereto. detect in the receiver the reflection of the signals towards the surface of the trailer 8.

Härvid är sändare- och mottagarenheten 6 placerad förskjuten i sidled på bakväggen 7 och orienterad mot motsatta sidan rela- tivt placeringen hos den backspegel som skall inställas. Sän- dare- och mottagarenheten är förbunden med en elektronikdel och ställdonet för backspegeln. Med 10 betecknas ett manöverorgan i form av exempelvis en fyrvägskontakt av exempelvis typ joy- stick för styrning av backspegeln i önskad riktning och in- ställning av ett utgångsläge. Ett ytterligare manöverorgan 11 i form av en àterfjädrande tryckknapp inkopplar en sk scanning- funktion, där ställdonet styres för en sveprörelse franl och åter i avsikt att öka synfältet i vissa situationer.In this case, the transmitter and receiver unit 6 is placed offset laterally on the rear wall 7 and oriented towards the opposite side relative to the position of the rear-view mirror to be adjusted. The transmitter and receiver unit are connected to an electronics part and the actuator for the rear-view mirror. 10 denotes an actuator in the form of, for example, a four-way switch of the joystick type, for example, for guiding the rear-view mirror in the desired direction and setting an initial position. A further actuator 11 in the form of a resilient pushbutton engages a so-called scanning function, in which the actuator is controlled for a sweeping movement from and again with the intention of increasing the field of view in certain situations.

Styranordningens huvuddelar utgöres således av en sändare och en mottagare, vilka tillsammans utgör den i fig. 1 och 2 visade enheten 6. Sändaren utgöres av en sk IR-sändare, inrät- tad att avge infraröd stràlning, som är inrättad att reflekte- ras mot släpfordonets 3 främre yta 8. IR-strålningen är inrät- tad att mottagas i mottagaren och detekteras i efterföljande signalbehandlingsenheter. Mottagaren är ansluten till sändaren för att detektera tidpunkten för utsänd strålning, som lämp- ligen avges i form av pulståg, för att därigenom styra motta- garen att genomsläppa signaler under endast ett kort tidsinter- vall efter utsändningen av IR-pulserna, beräknat med en förut- bestämd tidsfördröjning. För detta ändamål är anordnad en stör- ningsbegränsare, vilken sålunda är inrättad att genomsläppa de mottagna signalerna under förutbestämda, mycket korta si: 447 087 tidsintervaller för att därigenom utesluta yttre störningssig- naler under övriga tidsintervaller. Vidare ingår en automatisk förstärkningsreglering, inrättad att kompensera för yttre och inre faktorer som påverkar den inkommande signalens nivå och därigenom kunna styra backspegeln vid en förutbestämd vinkel mellan dragfordon och släpfordon oberoende av dessa faktorer.The main parts of the control device thus consist of a transmitter and a receiver, which together constitute the unit 6 shown in Figs. 1 and 2. The transmitter consists of a so-called IR transmitter, arranged to emit infrared radiation, which is arranged to be reflected against the front surface 8 of the trailer 3. The IR radiation is arranged to be received in the receiver and detected in subsequent signal processing units. The receiver is connected to the transmitter to detect the time of emitted radiation, which is suitably emitted in the form of a pulse train, thereby guiding the receiver to transmit signals for only a short time interval after the transmission of the IR pulses, calculated with a predetermined time delay. For this purpose, an interference limiter is provided, which is thus arranged to transmit the received signals during predetermined, very short time intervals: 447,087 time intervals in order thereby to exclude external interference signals during other time intervals. Furthermore, an automatic gain control is included, designed to compensate for external and internal factors which affect the level of the incoming signal and thereby be able to control the rear-view mirror at a predetermined angle between towing vehicle and trailer independent of these factors.

Ytterligare ingår en pulsgivare, inrättad att mottaga signal- pulser från den automatiska förstärkningsregleringen och att styra ställdonet för omställning av backspegeln 5 mellan dess olika lägen. I det aktuella fallet har valts en mycket enkel styrning så, att ställdonet omställer backspegeln mellan två lägen, nämligen utgångsläge och ett yttre ändläge, till vilket backspegeln utsvänges och ett inre ändläge, till vilket back- spegeln insvänges. Utgångsläget förutbestämmes genom att läget inställes medelst manöverdonet 10 och det yttre ändläget er- hålles såsom en förutbetstämd vinkel relativt utgångsläget.Also included is a encoder, arranged to receive signal pulses from the automatic gain control and to control the actuator for adjusting the rearview mirror 5 between its different positions. In the present case, a very simple control has been chosen so that the actuator switches the rear-view mirror between two positions, namely the starting position and an outer end position, to which the rear-view mirror is swung out and an inner end position, to which the rear-view mirror is swung in. The initial position is predetermined by setting the position by means of the actuator 10 and the outer end position is obtained as a predetermined angle relative to the initial position.

Denna vinkel kan väljas medelst en potentiometer.This angle can be selected by means of a potentiometer.

Uppfinningen bygger således på att IR-pulserna reflekte- ras mot påhängsvagnens främre yta och tillbaka i dragfordonets riktning då påhängsvagnen är riktad som dragfordonet. Däremot reflekteras de inte i lika hög grad i riktning mot dragfordonet när påhängsvagnen viker ut. Detta detekteras i mottagaren, som är uppbyggd med operationsförstärkare och utrustad med spe- ciellt återkopplingsfilter avstämt efter sändarens pulser.The invention is thus based on the IR pulses being reflected towards the front surface of the semi-trailer and back in the direction of the towing vehicle when the semi-trailer is directed like the towing vehicle. On the other hand, they are not reflected to the same degree in the direction of the towing vehicle when the semi-trailer unfolds. This is detected in the receiver, which is built with an operational amplifier and equipped with a special feedback filter tuned to the transmitter's pulses.

Efter mottagaren omvandlas signalen i en logikdel som vid avtagande reflektion ger signal till ställdonet för horisontell utvridning av backspegeln 5. När reflektionen åter detekteras över inställt tröskelvärde vrides spegeln tillbaka till ut- gångsläget.After the receiver, the signal is converted into a logic part which, when the reflection decreases, gives a signal to the actuator for horizontal rotation of the rear-view mirror 5. When the reflection is again detected above the set threshold value, the mirror is turned back to the initial position.

För att minska komplexiteten, innefattar inte systemet någon återkoppling av backspegelns läge, således är pulstàget enda insignal till logikdelen. Awgörande för utsignalen från styrenheten till backspegelns ställdon blir därför närvaro/ frånvaro av reflekterat pulståg.To reduce the complexity, the system does not include any feedback of the position of the rearview mirror, thus the pulse train is the only input signal to the logic part. The presence / absence of a reflected pulse train is therefore decisive for the output signal from the control unit to the rear-view mirror actuator.

Den logiska funktionen som motsvaras av ovan given förut- sättning sammanfaller med den hos en återtriggbar monostabil vippa, exempelvis 4098. För att denna skall arbeta som en POOR QUALITY 447 087 pulstågsdetektor skall den inneha en utpulstid som är längre än avståndet mellan överförda IR-pulser.The logic function corresponding to the above assumption coincides with that of a retriggeable monostable flip-flop, for example 4098. In order for this to operate as a POOR QUALITY 447 087 pulse train detector, it must have a pulse time that is longer than the distance between transmitted IR pulses .

Genom den återtriggbara monostabila vippan som omvandlar pulstág/icke pulståg till hög/låg signalnivá har övergång från analog till digital signal ástadkommits. Denna signal används för att med sin positiva respektive negativa flank trigga tvà efterföljande monostabila vippor som styr reläer och med dessa polvänder backspegelns ställdon. Det är dessa monostabila vippor som bestämmer vridningsrörelsernas varaktighet.Through the retriggeable monostable flip-flop that converts pulse trains / non-pulse trains to high / low signal level, the transition from analog to digital signal has been achieved. This signal is used to trigger with its positive and negative flank two subsequent monostable flip-flops which control relays and with these pole turns the actuators of the rear-view mirror. It is these monostable rockers that determine the duration of the rotational movements.

De variabler som påverkar nivån hos överförd IR-signal, förutom det som skall detekteras dvs avstånd och vinkel till släpfordonets främre yta 8, kan indelas i följande: Inre faktorer: Prestandaförändringar hos sändardioderna, dels åldring och dels aktuell chiptemperatur.The variables that affect the level of transmitted IR signal, in addition to what is to be detected, ie distance and angle to the front surface 8 of the trailer, can be divided into the following: Internal factors: Performance changes of the transmitter diodes, aging and current chip temperature.

Yttre faktorer: Förändringar i. omgivningens ljusinten- sitet, nedsmutsning dels av sändarens IR-dioder och mottagarens fototransistor och dels av reflekterande vagnsdel.External factors: Changes in the ambient light intensity, pollution of the transmitter's IR diodes and the receiver's phototransistor and of the reflective carriage part.

Pga av de avsevärda förändringar i signalnivà som ovan- stående variabler orsakar är styrenheten försedd med en auto- matisk förstärkningsinställning som efter varje utförd vrid- ningsoperation och vid spänningstillslag justerar in räckvid- den, i form av signalstyrka i nmttagaren, efter ett i styr- enheten förvalt maxvärde. Detta värde som inställes med vrid- potentiometer på styrenheten utgör sedan utgångspunkten för vid vilken vinkel hos ekipaget som backspegeln alltid startar sin utvridning.Due to the significant changes in signal level caused by the above variables, the control unit is equipped with an automatic gain setting which, after each rotational operation performed and at voltage switch-on, adjusts the range, in the form of signal strength in the receiver, after a control. unit default value. This value, which is set with a rotary potentiometer on the control unit, then constitutes the starting point for the angle at which the rear-view mirror always starts its rotation.

Förstärkningsinställningen utformas sålunda att signalen (pulstäget) ut från mottagaren förs till en NAND Schmitt- trigger exempelvis 4093 med justerbar triggnivå. Före denna är en zenerdiod som sänker pulstágets toppvärde inplacerad. Det nya lägre pulstáget áterkopplas med sändarens fördröjda åter- kopplingspuls i NAND-funktionen var utsignal utgör klockpuls till en binär räknare.The gain setting is designed so that the signal (pulse stage) is output from the receiver to a NAND Schmitt trigger, for example 4093 with adjustable trigger level. Before this, a zener diode that lowers the peak value of the pulse train is placed. The new lower pulse train is fed back with the transmitter's delayed feedback pulse in the NAND function where the output signal is a clock pulse to a binary counter.

Denna räknare 22 exempelvis 4516, som således får klock- puls så länge det sänkta pulståget överstiger det inställda triggvärdet, adresserar en analog multiplexer 23 exempelvis 4051 som är ansluten som motkopplingsnät över mottagarens 447 087 operationsförstärkare. Detta innebär att multiplexern, beroende på adress 1-8, kopplar in olika resistansvärden och därmed ändrar förstärkningen vilket stegvis sänker både huvudsignalen och den lägre signal som ger klockpulsen till räknaren.This counter 22, for example 4516, which thus receives a clock pulse as long as the lowered pulse train exceeds the set trigger value, addresses an analog multiplexer 23, for example 4051, which is connected as a feedback network over the receiver 447 087 operational amplifier. This means that the multiplexer, depending on address 1-8, switches on different resistance values and thus changes the gain, which gradually lowers both the main signal and the lower signal that gives the clock pulse to the counter.

Den signalnivå och således räckvidd som mottagarens ut- gång injusteras till bestämmes således av i NAND Schmitt- triggern inställd. nivå + zenerdiodens spänningsvärde, vilka således bildar den automatiska förstärkningsregleringen_ För att medge att denna nivå enkelt kan omställas placeras en potentiometer före zenerdioden. Medelst denna potentiometer bestämmas således den vinkel mellan dragfordon och släpfordon, vid vilken backspegeln skall ändra läge, antingen från utgångs- läge eller från utvridet läge.The signal level and thus the range to which the output of the receiver is adjusted is thus determined by the NAND Schmitt trigger set. level + voltage value of the zener diode, which thus form the automatic gain control_ To allow this level to be easily adjusted, a potentiometer is placed before the zener diode. By means of this potentiometer, the angle between the towing vehicle and the trailer at which the rear-view mirror is to change position is determined, either from the starting position or from the extended position.

Det är möjligt att tillföra ytterligare multiplexer till räknaren om det skulle vara nödvändigt för att erhålla till- räckligt stort injusteringsområde. ' Det är lämpligt att den binära 16-räknaren adresserar multiplexerns l-värda utgång med sin 2-värda utgång, vilket medför att två mottagna pulser måste överstiga vald triggnivå och klocka räknaren innan en justering sker, vilket ökar funk- tionssäkerheten.It is possible to add additional multiplexes to the calculator if it would be necessary to obtain a sufficiently large adjustment range. It is convenient for the binary 16-counter to address the 1-value output of the multiplexer with its 2-value output, which means that two received pulses must exceed the selected trigger level and clock the counter before an adjustment is made, which increases functional reliability.

För att alltid' ha rätt utgàngsniva inställd måste räkna- ren upprepa nedstegningsoperationen med jämna mellanrum. Re- flektionsstyrkan skall inställas vid högsta reflektionen dvs när släpfordonet befinner sig rakt bakom dragfordonet.To always have the correct output level set, the calculator must repeat the descent operation at regular intervals. The reflection power must be set at the highest reflection, ie when the trailer is directly behind the towing vehicle.

Räknaren är försedd med RESET, detta medger möjligheten att låta utpulsen frán den monovippa som ger signal om åter- vridning av backspegeln nollställa räknaren, vilket innebär att räknaren efter varje àtervridning startar från högsta värdet på förstärkningen och sedan stegar nedåt när reflektionen ökar.The counter is equipped with RESET, this allows the possibility of letting the pulse from the mono rocker that gives a signal of rotation of the rearview mirror reset the counter, which means that the counter starts after each reversal from the highest value of the gain and then steps down when the reflection increases.

Det är dessutom lämpligt att räknaren påbörjar inställningsope- rationen vid spänningstillslag. Detta âstadkommes med en kon- densator och diod i serie från spänningsmatningen till RESET och resistor från kondensatorn till jord vilket åstadkommer en spänningsspik på RESET vid tillslag men sedan inte påverkar funktionen. annu QUALITY 447 087 För att erhålla god störningsokänslighet är sändarens utsignal återkopplad till mottagaren på ett sådant sätt att en reflekterad IRrpuls endast kan detekteras av mottagaren exakt vid den tidpunkt då pulsen, med hänsyn till fördröjningen vid reflektionen, skall återfinnas i mottagaren, vilket ger ett effektivt störningsfilter.It is also advisable for the counter to start the setting operation when the voltage is switched on. This is achieved with a capacitor and diode in series from the voltage supply to RESET and a resistor from the capacitor to ground, which produces a voltage spike on RESET when switched on but then does not affect the function. annu QUALITY 447 087 In order to obtain good interference sensitivity, the transmitter output signal is fed back to the receiver in such a way that a reflected IR pulse can only be detected by the receiver exactly at the time when the pulse, with regard to the delay in reflection, is to be found in the receiver. effective interference filter.

Pulsen' från sändarens oscillator som styr IR-dioderna mäste àterkopplas till mottagaren med den exakta fördröjning som utgör överföringstiden för den reflekterade IR-pulsen.The pulse 'from the transmitter's oscillator which controls the IR diodes must be fed back to the receiver with the exact delay which constitutes the transmission time of the reflected IR pulse.

Detta ástadkommes sålunda att oscillatorns puls genom en diod laddar- upp en kondensator och denna sedan urladdas över en resistor. Den exakt dimensionerade förlängningen av pulsen som då kan åstadkommas, får pá negativ flank trigga en monostabil vippa. Denna monovippa dimensioneras så att den ger ut en myck- et kort puls vilken áterkopplas med mottagarens utsignal genom en AND-funktion. På så sätt kan mottagaren endast detektera en IR-puls (eller störning) under en mycket kort tid och då den förväntas ha sitt högsta värde.This is thus achieved that the pulse of the oscillator through a diode charges a capacitor and this is then discharged over a resistor. The precisely dimensioned extension of the pulse, which can then be achieved, may trigger a monostable rocker on the negative edge. This mono flip-flop is dimensioned so that it emits a very short pulse which is fed back to the receiver's output signal through an AND function. In this way, the receiver can only detect an IR pulse (or disturbance) for a very short time and then it is expected to have its highest value.

Claims

447 D87 PATENT REQUIREMENTS

1. l. Control device for automatic adjustment of rearview mirror (5) to an articulated vehicle (1) provided with mutually articulated vehicle parts (2, 3), the control device being arranged to detect the mutual position of the vehicle parts and automatically adjust the rearview mirror according to said position , characterized in that a transmitter (12) and receiver (13) are arranged for non-contact sensing, and that the entire control device is placed on the front vehicle part (2) and arranged to emit airborne signals to a surface (8) of the rear vehicle part (3).

Device according to claim 1, characterized in that said transmitter (12) and receiver (13) operate with diffuse reflection of IR pulses and that the rear-view mirror is switched to an external position when detected reflection decreases to a certain level. and returns to the starting position as the reflection increases.

Device according to claim 1, characterized in that the gain of the receiver (13) is automatically adjusted with regard to the strength of the reflected IR pulses, so that a signal level preselected in the receiver, which determines the switching point for starting the rear-view mirror, rotational movements, obtained.

Device according to claim 1, characterized in that the pulses of the transmitter (13) are fed back to the receiver in such a way that a reflected IR pulse is only detected by the receiver at the time when the pulse, with respect to its delay in reflection, shall be found in the receiver with its maximum signal. mon QUALITY