WO2000029258A1 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung mehrerer optischer einrichtungen eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2000029258A1
WO2000029258A1 PCT/DE1999/003206 DE9903206W WO0029258A1 WO 2000029258 A1 WO2000029258 A1 WO 2000029258A1 DE 9903206 W DE9903206 W DE 9903206W WO 0029258 A1 WO0029258 A1 WO 0029258A1
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WO
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optical
optical device
observation
vehicle
evaluation
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PCT/DE1999/003206
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French (fr)
Inventor
Theo Beil
Christophe Bello
Original Assignee
Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co.Kg
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/02—Rear-view mirror arrangements
    • B60R1/06—Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior
    • B60R1/062—Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior with remote control for adjusting position
    • B60R1/07—Rear-view mirror arrangements mounted on vehicle exterior with remote control for adjusting position by electrically powered actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/02—Rear-view mirror arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for adjusting several optical devices of a vehicle, in particular mirrors and display instruments.
  • optical devices are understood to mean any device that is necessary for operating the vehicle or for operating individual devices of the vehicle and that provides the operator with optical information.
  • optical devices in particular rear-view mirrors and exterior mirrors of a motor vehicle, are designed to be pivotable with respect to their optical axis, preferably to wobble around two axes.
  • the optical devices must be set so that the operator can record the information provided by the optical devices without major movements of the button. In the best case, small eye movements should already be sufficient for this. At most, it should be necessary to turn the head somewhat in the direction of the optical device in question.
  • optical devices must be brought individually into the optimal position. This can be done by a purely manual mechanical adjustment, as is customary, for example, when adjusting the inside mirror of a motor vehicle.
  • adjustment devices is Knows that simplify the setting of optical devices of a vehicle.
  • the exterior mirrors of a vehicle are often designed to be adjustable by using an electromotive actuator by means of one or more switches. As a result, it is in particular no longer necessary to open the window in order to adjust the exterior mirrors.
  • the operator has to move the head out of the normal observation position (by moving the head spatially) in order to adjust the exterior mirror, in order then to check the achieved setting after each adjustment of the optical device and returning the head to the normal observation position .
  • a major disadvantage of all of these known methods and devices for setting several optical devices of a vehicle is that even when using setting devices, the setting of all of the optical devices requires a considerable amount of time.
  • the invention has for its object to provide a method for adjusting several optical devices of a vehicle, in particular mirrors and display instruments, with which the adjustment of the devices can be simplified and in particular can be carried out in a shorter time.
  • the invention has for its object to provide a device for implementing the method.
  • the invention is based on the knowledge that, due to the fact that it is usually constant or at most relatively small for a specific person in the vehicle Dimension changing observation position (head position) a simplified setting of several optical devices of the vehicle is possible in that the operator brings only one of the optical devices into an optimal position and the other optical devices depending on the then known position (in particular the position of the optical axis ) the already set optical device can be automatically set to a corresponding optimal position.
  • This method is particularly suitable for adjusting the two exterior mirrors that are usually present as a function of the position (in particular the position of the optical axis) of the interior mirror.
  • an optical display device of the vehicle preferably an instrument panel
  • an instrument panel can also be designed to be adjustable.
  • an entire instrument cluster which is usually located in the middle in front of the driver, can be designed so that it can be pivoted so that the driver can always get an optimal view of the instrument, for example always at right angles to the display level of the instrument.
  • optical properties of the at least one second optical device can also be used Be set up.
  • the recognizability or the contrast of a liquid crystal display perceived when viewed from an angle is very dependent on the viewing direction of the display.
  • the contrast can be changed depending on the viewing direction on the display, which corresponds to the angular position of the first optical device, for example by changing the control voltage.
  • a dependency of a control parameter for the contrast (with a fixed viewing direction, for example with a vertical viewing direction) on the angular position of the first optical device (or a parameter linked to it) can be stored in the evaluation and control unit.
  • the operator may also be able to determine a correction value, for example by teaching during a calibration process, so that the display can be recognized in a user-specific manner regardless of the observation position.
  • the setting can be made in such a way that the position of the Eyes of the operator (these can be replaced, for example, in a simplified manner by the center point of the line connecting the eye centers) from the detected spatial angle of the position of the optical device in question.
  • the information about the line of sight is used, which the operator normally maintains in the direction of the optical device in question.
  • a rearview mirror it is known, for example, that the operator has a specific one
  • the respective other mirrors can then be automatically adjusted so that the previously known observation direction to the rear is obtained using the then determinable viewing angle on the mirror in question.
  • this method can also be applied in a corresponding manner to other optical devices, such as display instruments or the like.
  • a known direction of view of an instrument for example related to the center of the instrument or another specific point of the instrument
  • this can then be set such that a predetermined angle between the direction of view and the normal vector of the instrument surface (possibly at a certain point of the instrument surface) results (for instruments that do not represent mirrors, the observation direction is defined as the desired direction of the normal vector towards the center or a specific point of the device).
  • an optical device to be set can also be designed to be pivotable only about an axis.
  • the first optical device to be set manually one will preferably choose a device which can be swiveled or tumbled about at least 2 axes.
  • the device according to the invention has a detection device for detecting the position or the spatial orientation of a first optical device, for example the inside mirror.
  • the detection device can have a sensor for detecting the spatial angle.
  • the signal from the sensor or the position signal determined by the detection device is fed to an evaluation and control unit which, depending on the detected position of the first optical unit, controls a setting device for setting the position of the optical axis of at least one second optical device in such a way that both optical devices can be seen essentially without a shift in the observation position, that is to say a spatial shift in the head of the operator.
  • a setting device can also be provided for the optical device to be set by the operator.
  • the operator can then use a control unit, for example a switch, to change the position of the optical device without the risk that the operator has to move the head out of the optimal observation position to adjust the optical device.
  • a control unit for example a switch
  • the evaluation and control unit can be designed in such a way that operator-dependent settings of the optical devices are stored and can be called up, for example, by simply pressing a button, without the need for a new manual setting of an optical device.
  • the device 1 comprises two exterior mirrors 3, a rear view mirror 7 arranged in the vertical central plane of the schematically indicated windshield 5 and a pivotable combination instrument 9 which has a plurality of individual display devices, for example a speedometer, tachometer, tank display, oil pressure display etc.
  • a sensor 11 is provided on the rear-view mirror 7, the signal of which is fed to an evaluation and control unit 13.
  • the sensor signal from the sensor 11 provides the evaluation and control unit with information about the position of the optical axis of the rear-view mirror 7.
  • the evaluation and control unit 13 can determine the position of the optical axis of the rear-view mirror 7 from the sensor signal supplied to it, or in addition to the sensor 11, electronics can be provided on the mirror 7, which already determines the spatial position (eg position of the optical axis) of the mirror 7 and already transmits complete position data to the evaluation and control unit 13.
  • the evaluation and control unit 13 controls, depending on the position of the rear-view mirror 7, actuating devices 15 for the exterior mirrors 3, which can be designed, for example, as electric motor drives, in such a way that the exterior mirrors 3 are each brought into a position that the operator can view enable the required section of the view to the rear through the exterior mirrors 3.
  • the information and parameters required to adjust the exterior mirrors 3 or to control the actuating devices 15 are preferably stored in the evaluation and control unit 13.
  • the evaluation and control unit 13 may have stored information about the position of the vertical center plane of the operator (the driver). This vertical center plane M running in the longitudinal direction of the vehicle is determined by the position of the seat for the operator and is shown schematically in the figure.
  • the evaluation and control unit 13 can use the signal from the sensor 11 to calculate the point of intersection P of the operator's line of sight B 7 on the rear view mirror 7 (seen from the center of the mirror) with the center plane M. For this purpose, the evaluation and control unit 13 can access stored data which determine the spatial angle of the observation direction R 7 backwards, which an operator will normally set. This data can of course also be changed by the operator. By knowing the viewing direction R 7 backwards and the position of the optical axis A 7 (or the
  • the evaluation and control unit 13 can then determine the direction of view B 7 of the operator at the mirror 7 (law of reflection) and thus the intersection point P.
  • the evaluation and control unit can control the adjusting devices 15 of the exterior mirrors 3 such that the optical axes A 3 of the exterior mirrors 3 each represent the bisector between the previously known required direction of observation R 3 and the straight line connecting the intersection P and the center of the mirrors 3, which represent the operator's viewing directions B 3 on the mirror 3. If these conditions are met, in addition to the optimal alignment of the inside mirror 7, there is also an optimal alignment of the outside mirrors 3. At this point, it should again be expressly mentioned that instead of a fixed, predetermined optimal direction of observation R 3 backwards for the exterior mirrors 3, there is also the possibility of using variable values which can be predetermined by the operator and which are then stored by the evaluation and control unit 13.
  • the evaluation and control unit 13 can carry out a calibration process in which (for example specifically for a specific operator) the desired observation directions R 7 or R 3 backwards and / or the relative relationships between these directions are stored.
  • the evaluation and control unit 13 can either be set by the operator or automatically, for example after a power failure, in a calibration mode in which the operator carries out the setting of certain or all of the optical devices without automatic tracking. The values thus determined for the directions of observation are stored.
  • the directions of view to the rear R 3 and R 7 which have been determined once by the operator concerned are maintained, even if the operator changes the sitting position, for example, and adjusts the rearview mirror accordingly.
  • several sets can also be stored for different operators and / or different situations, for example for parking in reverse, in which state the right-hand exterior mirror 3 can be set so that it detects the right-hand rear wheel, in deviation from the normal direction of observation R 3 leaves.
  • the instrument cluster 9 shown in the figure is, as is usual in vehicles, essentially in the middle in front of the operator. As indicated schematically in the figure, the instrument cluster 9 is for reasons of a minor Because of the essentially central positioning, it can only be pivoted about a horizontal axis which runs transversely to the longitudinal axis of the vehicle. However, this can also ensure that the driver always has an optimal view of the display panel or the surface of the combination instrument 9 when the combination instrument 9 is adjusted accordingly.
  • the surface of the instrument cluster 9 can be set so that its normal vector runs through the point P in the central plane M.
  • the instrument cluster 9 can also be adjusted so that a certain viewing angle is maintained. In this way, for example, freedom from glare can be achieved regardless of the driver's eye position.
  • an adjusting device 17 which can be controlled by the evaluation and control unit 13, is again provided.
  • the embodiment shown in the figure also has an adjusting device 19 on the inside mirror 7, which can be controlled by the evaluation and control unit 13.
  • an input device 21 is connected to the evaluation and control unit 13, which can be designed, for example, as a switch, joystick or the like. The operator can use the
  • Input device 21 and evaluation and control unit 13 perform an adjustment of interior mirror 7 without the risk that the operator moves the head out of the normal observation position to adjust the mirror, thereby making the adjustment process more difficult.
  • an additional sensor 11 on the inside mirror 7 can also be dispensed with, for example, if the adjusting device 19 is implemented by one or more stepper motors. Because in this case knows the output and control unit 13 the position of the adjusting device or the spatial position of the optical axis of the inside mirror 7. For this purpose, it is only necessary to control the mirror 7 (controlled by the evaluation and control unit 13) into a previously known position in an initialization process, which can be determined, for example, by a limit switch and, based on this known position, move the stepping motor into the desired position.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahrzeugs, insbesondere Spiegel und Anzeigeinstrumente, bei dem die Winkelstellung einer ersten optischen Einrichtung (7) erfasst wird und bei dem abhängig von der erfassten Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung (7) die Winkelstellung wenigstens einer zweiten optischen Einrichtung (3; 9) selbsttätig in Bezug auf eine Beobachtungsposition so eingestellt wird, dass von der ersten (7) und von der wenigstens einen zweiten (7; 9) optischen Einrichtung gelieferte Informationen von der Beobachtungsposition aus im Wesentlichen ohne Verschiebung der Beobachtungsposition erkennbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahrzeugs, insbesondere Spiegel und Anzeigeinstrumente .
Bisher ist es erforderlich, optische Einrichtungen eines Fahrzeugs manuell an die jeweilige Position der Bedienperson, meist des Fahrers, anzupassen. Unter optischen Einrichtungen sei in der folgenden Beschreibung jede Einrichtung verstanden, die zur Bedienung des Fahrzeugs bzw. zur Bedienung einzelner Einrichtungen des Fahrzeugs erforderlich ist und die der Bedienperson optische Informationen liefert.
Bekannte optische Einrichtungen, insbesondere Rückspiegel und Außenspiegel eines Kfz, sind hinsichtlich ihrer optischen Achse schwenkbar ausgebildet, vorzugsweise um zwei Achsen taumelbar. Die optischen Einrichtungen müssen so eingestellt werden, dass die Bedienperson die von den optischen Einrichtungen gelieferten Informationen ohne größere Bewegungen des Knopfs aufnehmen kann. Im günstigsten Fall sollen hierzu bereits kleine Augenbewegungen ausreichen. Allenfalls soll es erforderlich sein, den Kopf etwas in Richtung der betreffenden optischen Einrichtung zu drehen.
Bekannte optische Einrichtungen müssen einzeln in die jeweils optimale Stellung gebracht werden. Dies kann durch eine rein manuelle mechanische Justierung erfolgen, wie dies beispielsweise bei der Einstellung des Innenspiegels eines KFZ üblich ist. Darüber hinaus ist der Einsatz von Einstellvorrichtungen be- kannt, die eine Vereinfachung der Einstellung von optischen Einrichtungen eines Fahrzeugs bewirken. Beispielsweise sind häufig die Außenspiegel eines Fahrzeugs durch die Verwendung eines elektromotorischen Stellantriebs mittels eines oder mehrerer Schalter einstellbar ausgebildet. Hierdurch ist es insbesondere nicht mehr erforderlich, zum Einstellen der Außenspiegel das Fenster zu öffnen.
Zudem wird vermieden, dass die Bedienperson zum Einstellen des Außenspiegels den Kopf aus der normalen Beobachtungsposition herausbewegen muss (durch ein räumliches Verschieben des Kopfs), um dann nach jedem Verstellen der optischen Einrichtung und dem Zurückbewegen des Kopfs in die normale Beobachtungsposition die erreichte Einstellung zu kontrollieren.
Ein wesentlicher Nachteil bei all diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahrzeugs besteht darin, dass auch bei der Verwendung von EinStelleinrichtungen die Einstellung sämtli- eher der optischen Einrichtungen eine geraume Zeit erfordert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahrzeugs, insbesondere Spiegel und Anzeigeinstrumente, zu schaffen, mit dem die Einstellung der Einrichtungen vereinfacht und insbesondere in kürzerer Zeit durchgeführt werden kann. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens zu schaffen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 5.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch die für eine bestimmte Person im Fahrzeug üblicherweise konstante oder allenfalls in relativ geringem Maß sich verändernde Beobachtungsposition (Kopfposition) eine vereinfachte Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen des Fahrzeugs dadurch möglich ist, dass die Bedienperson lediglich eine einzige der optischen Einrichtungen in eine optimale Stellung bringt und die weiteren optischen Einrichtungen abhängig von der dann bekannten Stellung (insbesondere Lage der optischen Achse) der bereits eingestellten optischen Einrichtung selbsttätig in eine entsprechende optimale Position eingestellt werden.
Hierdurch wird die für das Einstellen sämtlicher der optischen Einrichtungen erforderliche Zeit drastisch reduziert.
Dieses Verfahren bietet sich insbesondere zur Einstellung der beiden üblicherweise vorhandenen Außenspiegel in Abhängigkeit von der Stellung (insbesondere Lage der optischen Achse) des Innenspiegels an. Selbstverständlich ist es je- doch ebenfalls möglich, beispielsweise die Stellung (Lage der optischen Achse) eines der Außenspiegel zu erfassen und abhängig hiervon den Innenspiegel bzw. den oder die weiteren vorhandenen Außenspiegel automatisch einzustellen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann auch eine optische Anzeigeein- richtung des Fahrzeugs, vorzugsweise eine Instrumententafel einstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein gesamtes Kombi-Instrument, das sich in der Regel mittig vor dem Fahrer befindet, so verschwenkbar ausgebildet sein, so dass sich immer ein optimaler Blickwinkel des Fahrers auf das Instrument erreichen lässt, beispielsweise immer rechtwinklig zur Anzeigeebene des Instruments.
Anstelle der Winkellage der wenigstens einen zweiten optischen Einrichtung können abhängig von der ermittelten Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung auch optische Eigenschaften der wenigstens einen zweiten optischen Einrichtung eingestellt werden. Beispielsweise ist die Erkennbarkeit bzw. der bei Betrachtung aus einem Winkel wahrgenommene Kontrast einer Flüssigkristallanzeige sehr abhängig von der Blickrichtung auf die Anzeige. Erfindungsgemäß kann der Kontrast abhängig von der Blickrichtung auf die Anzeige, die mit der Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung korrespondiert, verändert werden, beispielsweise durch eine Änderung der Steuerspannung. Hierzu kann in der Auswerte- und Steuereinheit eine Abhängigkeit eines Ansteuerparameters für den Kontrast (bei fester Blickrichtung, z.B. bei senkrechter Blickrichtung) von der Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung (oder einem damit ver- knüpften Parameter) gespeichert sein. Von der Bedienperson kann auch ein Korrekturwert festlegbar sein, beispielsweise durch Teach-In während eines Kalibriervorgangs, so dass sich bedienerspezifisch eine unabhängig von der Beobachtungsposition konstante Erkennbarkeit der Anzeige erreichen lässt.
Da sich die Spiegel eines Fahrzeugs, wie Rückspiegel oder Außenspiegel regelmäßig außerhalb der vertikalen Mittelebene des Fahrers bzw. der Bedienperson befinden (diese verläuft in der Normalposition des Fahrers parallel zur Längsachse des Fahrzeugs), kann die Einstellung in der Weise erfolgen, dass die Position der Augen der Bedienperson (diese können hierzu z.B. in vereinfachender Weise durch den Mittelpunkt der die Augenmittelpunkte verbindende Strecke ersetzt werden) aus dem erfassten räumlichen Winkel der Stellung der betreffenden optischen Einrichtung ermittelt wird. Hierzu wird die Information über die Blickrichtung (räumlicher Winkel) verwendet, die die Bedienperson im Normalfall in Richtung auf die betreffende optische Einrichtung einhält. Bei einem Rückspiegel ist beispielsweise bekannt, dass die Bedienperson einen bestimmten
Ausschnitt des Blicks nach rückwärts sehen möchte. Hieraus ergibt sich bei bekannter Augenposition die Stellung des Rückspiegels und im Umkehrschluss bei bekannter Stellung des Rückspiegels und aus der bekannten Beobachtungsrich- tung nach rückwärts der räumliche Winkel, unter dem die Augenposition - gesehen vom Mittelpunkt des Rückspiegels - erscheint. Unter Verwendung der weiteren Information, dass die Augenposition im Normalfall in der Mittelebene der Bedienperson liegen wird und diese wiederum durch die Position des Sitzes für die Bedienperson festgelegt ist, kann dann die Augenposition ermittelt werden.
Die jeweils anderen Spiegel können dann selbsttätig so justiert werden, dass sich unter Verwendung des dann bestimmbaren Blickwinkels auf den betreffenden Spiegel die ebenfalls vorbekannte Beobachtungsrichtung nach rückwärts ergibt. Selbstverständlich kann dieses Verfahren auch in entsprechender Weise auf an- dere optische Einrichtungen, wie Anzeigeinstrumente oder dergleichen, angewendet werden. Bei einer bekannten Blickrichtung auf ein Instrument (beispielsweise bezogen auf den Instrumentenmittelpunkt oder einen anderen bestimmten Punkt des Instruments) kann dieses dann so eingestellt werden, dass sich ein vorgegebener Winkel zwischen der Blickrichtung und dem Normalen- vektor der Instrumentenoberfläche (ggf. an einem bestimmten Punkt der Instrumentenoberfläche) ergibt (bei Instrumenten, die keine Spiegel darstellen, sei die Beobachtungsrichtung als die gewünschte Richtung des Normalenvektors auf den Mittelpunkt oder einen bestimmten Punkt der Einrichtung definiert).
Selbstverständlich kann eine einzustellende optische Einrichtung auch nur um eine Achse verschwenkbar ausgebildet sein. Als erste manuell einzustellende optische Einrichtung wird man jedoch vorzugsweise eine um wenigstens 2 Achsen schwenkbare bzw. taumelbare Einrichtung wählen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in der einfachsten Form eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Stellung bzw. der räumlichen Ausrichtung einer ersten optischen Einrichtung, beispielsweise des Innenspiegels, auf. Zur Erfassung der Lage kann die Erfassungseinrichtung einen Sensor zur Erfassung des räumlichen Winkels aufweisen.
Das Signal des Sensors bzw. das von der Erfassungseinrichtung ermittelte Lage- Signal wird einer Auswerte- und Steuereinheit zugeführt, die abhängig von der erfassten Lage der ersten optischen Einheit eine Einsteileinrichtung zur Einstellung der Lage der optischen Achse wenigstens einer zweiten optischen Einrichtung so ansteuert, dass beide optischen Einrichtungen im Wesentlichen ohne eine Verschiebung der Beobachtungsposition, das heißt ein räumliches Verschieben des Kopfs der Bedienperson erkennbar sind.
Zur Erleichterung des Einstellvorgangs kann auch für die von der Bedienperson einzustellende optische Einrichtung eine Einsteilvorrichtung vorgesehen sein. Die Bedienperson kann dann die Einstellung mittels einer Steuereinheit, bei- spielsweise eines Schalters, die Position der optischen Einrichtung verändern, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Bedienperson für das Einstellen der optischen Einrichtung den Kopf aus der optimalen Beobachtungsposition herausbewegen muss.
Die Auswerte- und Steuereinheit kann so ausgebildet sein, dass bedienpersonab- hängige Einstellungen der optischen Einrichtungen gespeichert werden und beispielsweise durch einfaches Drücken einer Taste abrufbar sind, ohne dass eine erneute manuelle Einstellung einer optischen Einrichtung erforderlich ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung mit drei hinsichtlich ihrer optischen Achse einzustellenden optischen Einrichtungen.
Die Vorrichtung 1 umfasst zwei Außenspiegel 3, einen in der vertikalen Mittelebene der schematisch angedeuteten Windschutzscheibe 5 angeordneten Rückspiegel 7 sowie ein schwenkbares Kombi-Instrument 9, welches eine Mehrzahl von einzelnen Anzeigeeinrichtungen aufweist, beispielsweise Tachometer, Dreh- zahlmesser, Tankanzeige, Öldruckanzeige etc.
Am Rückspiegel 7 ist ein Sensor 11 vorgesehen, dessen Signal einer Auswerte- und Steuereinheit 13 zugeführt ist. Das Sensorsignal des Sensors 11 liefert der Auswerte- und Steuereinheit Informationen über die Lage der optischen Achse des Rückspiegels 7. Dabei kann selbstverständlich die Auswerte- und Steuereinheit 13 aus dem ihr zugeführten Sensorsignal die Lage der optischen Achse des Rückspiegels 7 bestimmen oder aber zusätzlich zum Sensor 11 am Spiegel 7 eine Elektronik vorgesehen sein, die bereits die räumliche Stellung (z.B. Lage der optischen Achse) des Spiegels 7 ermittelt und bereits vollständige Lagedaten an die Auswerte- und Steuereinheit 13 übermittelt.
Die Auswerte- und Steuereinheit 13 steuert in Abhängigkeit von der Stellung des Rückspiegels 7 Stelleinrichtungen 15 für die Außenspiegel 3, welche beispielsweise als elektromotorische Antriebe ausgebildet sein können, so an, dass die Außenspiegel 3 jeweils in eine Stellung gebracht werden, die der Bedienperson das Betrachten des erforderlichen Ausschnitts der Sicht nach rückwärts durch die Außenspiegel 3 ermöglichen. Die zur Einstellung der Außenspiegel 3 bzw. zur Ansteuerung der Stelleinrichtungen 15 erforderlichen Informationen und Parameter sind vorzugsweise in der Auswerte- und Steuereinheit 13 gespeichert. Beispielsweise kann die Auswerte- und Steuereinheit 13 Informationen über die Lage der vertikalen Mittel ebene der Bedienperson (des Fahrers) gespeichert haben. Diese vertikale, in der Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Mittelebene M ist durch die Position des Sitzes für die Bedienperson festgelegt und in der Figur schematisch dargestellt. Die Auswerte- und Steuereinheit 13 kann aus dem Signal des Sensors 11 den Schnittpunkt P der Blickrichtung B7 der Bedienperson auf den Rückspiegel 7 (gesehen vom Mittel- punkt des Spiegels aus) mit der Mittelebene M berechnen. Hierzu kann die Auswerte- und Steuereinheit 13 auf gespeicherte Daten zurückgreifen, welche den räumlichen Winkel der Beobachtungsrichtung R7 nach rückwärts festlegen, die ein Bediener normalerweise einstellen wird. Diese Daten können selbstverständlich auch durch den Bediener veränderbar sein. Durch die Kenntnis der Blick- richtung R7 nach rückwärts und der Lage der optischen Achse A7 (bzw. dem
Normalenvektor im Mittelpunkt des Spiegels) kann die Auswerte- und Steuereinheit 13 dann die Blickrichtung B7 des Bedieners auf den Spiegel 7 (Refle- xionsgesetz) und damit den Schnittpunkt P ermitteln.
Anschließend kann die Auswerte- und Steuereinheit die Einsteileinrichtungen 15 der Außenspiegel 3 so ansteuern, dass die optischen Achsen A3 der Außenspiegel 3 jeweils die Winkelhalbierende darstellen zwischen der vorbekannten geforderten Beobachtungsrichtung R3 und der den Schnittpunkt P und die Mittelpunkte der Spiegel 3 verbindenden Geraden, welche die Blickrichtungen B3 des Bedie- ners auf die Spiegel 3 darstellen. Sind diese Bedingungen erfüllt, so ist neben der optimalen Ausrichtung des Innenspiegels 7 gleichzeitig auch eine optimale Ausrichtung der Außenspiegel 3 gegeben. An dieser Stelle sei nochmals ausdrücklich erwähnt, dass anstelle einer fest vorgegebenen optimalen Beobachtungsrichtung R3 nach rückwärts für die Außenspiegel 3 auch die Möglichkeit der Verwendung variabler, von der Bedienperson vorgebbarer Werte besteht, die dann von der Auswerte- und Steuereinheit 13 gespeichert werden.
Beispielsweise kann die Auswerte- und Steuereinheit 13 einen Kalibriervorgang durchführen, in welchem (beispielsweise spezifisch für eine bestimmte Bedienperson) die gewünschten Beobachtungsrichtungen R7 bzw. R3 nach rückwärts und/oder die Relativbeziehungen Lagen dieser Richtungen zueinander abspeichert werden. Hierzu kann die Auswerte- und Steuereinheit 13 entweder vom Bediener oder selbsttätig, beispielsweise nach einem Stromausfall, in einem Kalibriermodus versetzt werden, in welchem die Bedienperson die Einstellung bestimmter oder sämtlicher optischer Einrichtungen vornimmt, ohne dass ein selbsttätiges Nachführen erfolgt. Die so ermittelten Werte für die Beobachtungsrichtungen werden gespeichert. Nach Beendigung des Kalibriermodus werden dann die von der betreffenden Bedienperson einmalig festgelegten Blickrichtungen nach rückwärts R3 und R7 beibehalten, auch wenn die Bedienperson beispielsweise die Sitzposition ändert und den Rückspiegel entsprechend nachju- stiert. Selbstverständlich können auch mehrere Sätze für unterschiedliche Bedienpersonen und/oder unterschiedliche Situationen gespeichert werden, beispielsweise für das Rückwärts-Einparken, wobei in diesem Zustand der rechte Außenspiegel 3 so eingestellt werden kann, dass er - abweichend von der normalen Beobachtungsrichtung R3 das rechte Hinterrad erkennen lässt.
Das in der Figur dargestellte Kombi-Instrument 9 befindet sich, wie bei Fahrzeugen üblich, im Wesentlichen mittig vor der Bedienperson. Wie in der Figur schematisch angedeutet, ist das Kombi-Instrument 9 aus Gründen eines geringen Aufwands wegen der im Wesentlichen mittigen Positionierung lediglich um eine horizontale Achse, welche quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft, schwenkbar. Aber auch bereits hierdurch kann erreicht werden, dass bei einem entsprechenden Nachführen des Kombi-Instruments 9 der Fahrer immer einen optimalen Blick auf die Anzeigetafel bzw. die Oberfläche des Kombi-Instruments 9 hat. Hierzu kann beispielsweise die Oberfläche des Kombi-Instruments 9 so eingestellt werden, dass deren Normalenvektor in der Mittelebene M durch den Punkt P verläuft. Selbstverständlich kann die Justierung des Kombi-Instruments 9 jedoch auch so erfolgen, dass ein bestimmter Betrachtungswinkel eingehalten wird. Hierdurch kann beispielsweise eine Blendfreiheit unabhängig von der Augenposition des Fahrers erreicht werden.
Zur Einstellung der Neigung des Kombi-Instruments 9 ist wiederum eine von der Auswerte- und Steuereinheit 13 ansteuerbare EinStelleinrichtung 17 vorgesehen.
Darüber hinaus weist das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel auch am Innenspiegel 7 eine EinStelleinrichtung 19 auf, welche von der Auswerte- und Steuereinheit 13 ansteuerbar ist. Hierzu ist mit der Auswerte- und Steuereinheit 13 eine Eingabeeinrichtung 21 verbunden, die beispielsweise als Schalter, Joy- stick oder dergleichen ausgebildet sein kann. Die Bedienperson kann mittels der
Eingabeeinrichtung 21 und der Auswerte- und Steuereinheit 13 eine Justierung des Innenspiegels 7 vornehmen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Bedienperson zur Einstellung des Spiegels den Kopf aus der normalen Beobachtungsposition herausbewegt und hierdurch der Einstellvorgang erschwert wird.
In diesem Fall kann unter Umständen auch auf einen zusätzlichen Sensor 11 am Innenspiegel 7 verzichtet werden, beispielsweise wenn die Einsteileinrichtung 19 durch einen oder mehrere Schrittmotoren realisiert ist. Denn in diesem Fall kennt die Ausgabe- und Steuereinheit 13 die Position der Einsteileinrichtung bzw. die räumliche Lage der optischen Achse des Innenspiegels 7. Hierzu ist lediglich notwendig, in einem Initialisierungsprozess den Spiegel 7 (gesteuert von der Auswerte- und Steuereinheit 13) in eine vorbekannte Position zu steuern, die beispielsweise durch einen Endschalter festgelegt sein kann und ausgehend von dieser bekannten Position den Schrittmotor in die gewünschte Position zu bewegen.
Gleiches gilt selbstverständlich auch für die Ansteuerung der Außenspiegel 3 und das Kombi-Instrument 9. Auch hier können entweder Sensoren vorgesehen sein, mittels welcher die Auswerte- und Steuereinheit 13 die Position der Außenspiegel 3 erfasst, oder die Einsteileinrichtungen 15 sind analog der vorstehenden Erläuterungen ausgebildet.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines FahrzeugsPatentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahr- zeugs, insbesondere Spiegel und Anzeigeinstrumente,
a) bei dem die Winkel Stellung einer ersten optischen Einrichtung (7) erfasst wird und
b) bei dem abhängig von der erfassten Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung (7) die Winkelstellung oder optische Eigenschaften wenigstens einer zweiten optischen Einrichtung (3; 9) selbsttätig in Bezug auf eine Beobachtungsposition so eingestellt wird, dass die erste (7) und die wenigstens eine zweite (7; 9) optische Einrichtung bei Betrachtung im Wesentlichen ohne räumliche Verschiebung der Beobachtungsposition gewünschte Informationen liefern und/oder die Erkennbarkeit der Informationen optimiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste opti- sehe Einrichtung der Rückspiegel (7) oder ein Außenspiegel eines Fahrzeugs ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite optische Einrichtungen ein Außenspiegel (3), der Rückspiegel oder eine optische Anzeigeeinrichtung (9) des Fahrzeugs, vorzugsweise eine Instrumententafel, ist.
4. Verfahren nach Anspruch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste (7) und die wenigstens eine zweite (3) optische Einrichtung Beobachtungsrichtungen (R7, R3) vorgegeben werden, dass unter Verwendung der Beobachtungsrichtung (R3) für die erste optische Einrichtung (3) und einer vorgegebenen Lage einer Mittelebene einer Bedienperson die Beobachtungsposition (P) ermittelt wird und dass die wenigstens eine zweite optische Einrichtung (3) unter Verwendung der betreffenden Beobachtungsrichtung (R3) und unter Verwendung der Blickrichtung (B7) aus der Beobachtungsposition (P) auf einen bestimmten Punkt der wenigstens einen zweiten optischen Einrichtung (3), vorzugsweise auf deren Mittelpunkt der Oberfläche, so eingestellt wird, dass sich die vorgegebene Beobachtungsrichtung (R3) ergibt.
5. Vorrichtung zur Einstellung mehrerer optischer Einrichtungen eines Fahr- zeugs, insbesondere Spiegel und Anzeigeinstrumente,
a) welche eine Erfassungseinrichtung (11) zur Erfassung der Winkelstellung einer ersten optischen Einrichtung (7) aufweist und
b) welche eine Auswerte- und Steuereinheit (13) umfasst, der das Signal der Erfassungseinrichtung (11) zugeführt ist, c) wobei die Auswerte- und Steuereinheit (13) eine EinStelleinrichtung (15) zur Einstellung der Winkelstellung oder optischer Eigenschaften wenigstens einer zweiten optischen Einrichtung (3) in Bezug auf eine Beobachtungsposition und abhängig von der erfassten Winkelstellung der ersten optischen Einrichtung (7) so ansteuert, dass die erste (7) und die wenigstens eine zweite (7; 9) optische Einrichtung bei Betrachtung im Wesentlichen ohne räumliche Verschiebung der Beobachtungsposition gewünschte Informationen liefern und/oder die Erkennbarkeit der Informationen optimiert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch für die Einstellung der ersten optischen Einrichtung (7) eine Einsteileinrichtung (19) vorgesehen ist, welche eine für die Bedienperson in ihrer normalen Bedienposition bedienbare Steuereinrichtung (21, 13) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (13) bedienpersonabhängige Einstellungen für die optischen Einrichtungen (3, 7, 9) speichert und bei Abruf durch die Bedienperson selbsttätig die abgerufene Einstellung für die erste (7) und die we- nigstens eine zweite (7; 9) optische Einrichtung durch eine entsprechende
Ansteuerung der EinStelleinrichtungen (19, 15, 17) einstellt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste optische Einrichtung der Innenspiegel (7) oder ein Außen- spiegel eines Fahrzeugs ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite optische Einrichtung ein Außenspiegel (3) oder der Innenspiegel eines Fahrzeugs ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (13) das Verfahren nach Anspruch 4 durchführt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (13) selbsttätig oder auf Anforderung in einen Kalibriermodus überführbar ist, in welchem Beobachtungsrichtungen (R3, R7) für eine oder mehrere der optischen Einrichtungen (3, 7) eingebbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsrichtungen durch das einzelne Einstellen der optischen Einrichtungen (3, 7) eingebbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere Situationen und/oder mehrere Bedienpersonen mehrere Sätze von
Beobachtungsrichtungen in der Auswerte- und Steuereinheit (13) speicherbar sind.
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