WO2005123453A1 - Aussen- oder rückspiegel für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Aussen- oder rückspiegel für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2005123453A1 PCT/EP2005/005151 EP2005005151W WO2005123453A1 WO 2005123453 A1 WO2005123453 A1 WO 2005123453A1 EP 2005005151 W EP2005005151 W EP 2005005151W WO 2005123453 A1 WO2005123453 A1 WO 2005123453A1
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Andreas Eckardt
Hans Driescher
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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
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    • 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
    • B60R1/08—Rear-view mirror arrangements involving special optical features, e.g. avoiding blind spots, e.g. convex mirrors; Side-by-side associations of rear-view and other mirrors
    • B60R1/083—Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors
    • B60R1/088—Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors using a cell of electrically changeable optical characteristic, e.g. liquid-crystal or electrochromic mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R1/12—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks
    • B60R2001/1253—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks with cameras, video cameras or video screens

Definitions

  • the invention relates to an exterior or rear-view mirror for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • an exterior or rear-view mirror arrangement for a motor vehicle comprising at least one mirror, a layer being applied at least partially on the top of the mirror, the transmission of which can be changed continuously or stepwise by an electrical control signal from a control unit, at least one photosensitive element, from whose signals a glare can be estimated for a viewer and can be forwarded to the control unit, the control unit changing the transmission of the layer as a function of the estimated glare.
  • the layer is preferably designed as an LCD film, which is divided into sections and can be controlled independently of one another.
  • the photosensitive element is arranged between the LCD film and the mirror.
  • a disadvantage of the known arrangement is that the photosensitive element must not be too large in order not to impair the quality of the mirror. On the other hand, it is relatively difficult to estimate the glare effect with a small-area photosensitive element.
  • the invention is therefore based on the technical problem of creating an exterior and rearview mirror for a motor vehicle, by means of which an estimation of the glare and its compensation is improved.
  • the highly reflective layer is partially transparent, the photosensitive element being designed as a camera and being arranged behind the highly reflective layer, the coordinates of an incident and reflected light beam being determined by means of the camera, the control unit determining the assigned sections of the second layer can be controlled such that the reflected light does not exceed an adjustable brightness.
  • the advantage of the camera which is designed, for example, as a CCD or CMOS matrix camera, is that the entire image content is taken into account. Since it can be assumed with good approximation that the incident light comes from the infinite, this is approximately parallel. In this case, each pixel on the camera can be uniquely assigned a room segment from which the incident light came. The region of the layer where the reflected light beam passes can then also be determined by means of the law of reflection.
  • the threshold values, from which a reduction is made, and the values of the damping can be individually adjusted and adapted to the ambient conditions (such as ambient brightness).
  • the highly reflective layer In order for some light to fall on the camera, the highly reflective layer must transmit part of the light, although this proportion can be so small that these transmission losses cannot be perceived by the viewer.
  • the second layer is preferably designed as an LCD film.
  • a transparent, anti-reflective carrier material is applied to the second layer and / or behind the first layer.
  • this carrier material also serves for passivation.
  • the second layer or LCD film is mechanically firmly connected to the carrier material.
  • the highly reflective layer has a transmittance of 1-10%, the transmission preferably being chosen to be as low as possible as long as sufficient brightness is achieved on the camera.
  • the arrangement is assigned a device for detecting or determining the viewing angle of an observer.
  • a viewing angle can be estimated, for example, by means of the mirror position and the sitting position.
  • further photosensitive sensors are arranged in the edge regions of the arrangement, which are arranged in differently oriented funnel-shaped openings. In this way, a backward-looking direction can be detected. This data can be compared with the data from the camera and / or the device for detecting or determining the viewing angle.
  • control signals of the control unit are designed as an AC voltage signal, preferably as a square wave voltage.
  • the frequency is preferably selected to be greater than or equal to 50 Hz, so that the change cannot be perceived due to the inertia of the human eye, the pulse duty factor between pulse on and off time being variable depending on the degree of glare.
  • the frequency is further preferably greater than / equal to 200 Hz, which enables an even finer gradation of the transmission.
  • the layer is transparent when de-energized. This ensures that the function of the mirror is retained if the control unit and / or the supply voltage fails.
  • the layer is preferably also electrically decoupled if a continuous radius is detected, for example due to a short circuit against the operating voltage.
  • a manual switch is preferably provided, by means of which the control unit can be switched off.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a mirror arrangement according to the invention and Fig. 2 is a side view through the arrangement.
  • the mirror arrangement 1 comprises a carrier layer 2, an LCD film 3, a highly reflective layer 4 and a further carrier layer 5, which is shown in FIG. 2.
  • the LCD film 3 is segmented, the individual segments can be controlled independently of one another.
  • the carrier layer 2, 5 consists of transparent, anti-reflective material in good optical quality.
  • the LCD film 3 can be set by electrical control signals from a control unit 6 in the transmittance between 0 and 100%, the highly reflective layer 4 arranged behind it having, for example, a reflectivity of approximately 99%.
  • a camera 7 is arranged behind the carrier layer 5 and records a complete image of the light striking the mirror 1. The camera 7 then delivers the data to the control unit 6, which then controls the LCD film 3.
  • An incident light spot 8 first shines through the carrier layer 2 and the LCD film 3 and is then reflected as a light spot 9 on the highly reflective layer 4, about 1% being transmitted and falling on the camera 7.
  • the light spot 8 incident on the focal plane of the camera 7 is evaluated with regard to its coordinates. Using the coordinates, the spatial segment of the incident light spot 8 and thus the spatial segment of the reflected light spot 9 can be determined on the basis of the law of reflection.
  • the control unit 6 thus also knows the segment of the LCD film 3 where the reflected light spot 9 passes and can specifically reduce the transmittance of this segment if the brightness of the incident light spot 8 exceeds a threshold value.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aussen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine hoch reflektierende Schicht (4), auf der eine zweite Schicht (3) angeordnet ist, deren Transmissionsvermögen durch elektronische Signale veränderbar ist, wobei die zweite Schicht (3) abschnittsweise unterteilt ist und die einzelnen Abschnitte voneinander unabhängig durch eine Steuereinheit (6) ansteuerbar sind, ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit (6) weiterleitbar ist, wobei die hoch reflektierende Schicht (4) teildurchlässig ist, das photosensitive Element als Kamera (7) ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht (4) angeordnet ist, wobei mittels der Kamera (7) die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls (8, 9) bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit (6) die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht (3) derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht (9) eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet.

Description

Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 101 55 358 A1 ist eine Außen- oder Rückspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend mindestens einen Spiegel, wobei auf der Oberseite des Spiegels mindestens partiell eine Schicht aufgebracht ist, deren Transmission kontinuierlich oder stufenweise durch ein elektrisches Steuersignal einer Steuereinheit veränderbar ist, mindestens ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist, wobei die Steuereinheit in Abhängigkeit der abgeschätzten Blendwirkung die Transmission der Schicht verändert. Die Schicht ist dabei vorzugsweise als LCD-Folie ausgebildet, die abschnittsweise unterteilt und voneinander unabhängig ansteuerbar sind. Das photosensitive Element ist zwischen der LCD-Folie und dem Spiegel angeordnet. Nachteilig an der bekannten Anordnung ist, dass das photosensitive Element nicht zu groß sein darf, um die Qualität des Spiegels nicht zu beeinträchtigen. Andererseits ist eine Abschätzung der Blendwirkung bei einem kleinflächigen photosensitiven Element relativ schwierig.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Außen- und Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels dessen eine Abschätzung der Blendwirkung und dessen Kompensation verbessert wird.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu ist die hoch reflektierende Schicht teildurchlässig, wobei das photosensitive Element als Kamera ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht angeordnet ist, wobei mittels der Kamera die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet. Der Vorteil der Kamera, die beispielsweise als CCD- oder CMOS-Matrix-Kamera ausgebildet ist, ist, dass der gesamte Bildinhalt berücksichtigt wird. Da mit guter Näherung angenommen werden kann, dass das einfallende Licht aus dem Unendlichen kommt, ist dieses näherungsweise parallel. In diesem Fall kann jedem Bildpunkt auf der Kamera eindeutig ein Raumsegment zugeordnet werden, aus dem das einfallende Licht kam. Mittels des Reflexionsgesetzes lässt sich dann auch der Bereich der Schicht bestimmen, wo der reflektierte Lichtstrahl durchtritt. Dieser kann dann gezielt in seinem Transmissionsvermögen reduziert werden, um die Blendung zu reduzieren. Die Schwellwerte, ab denen eine Reduzierung vorgenommen wird, und die Werte der Dämpfung können dabei individuell einstellbar und an die Umgebungsbedingungen (wie z. B. Umgebungshelligkeit) angepasst werden. Damit etwas Licht auf die Kamera fällt, muss die hoch reflektierende Schicht einen Teil des Lichtes transmittieren, wobei dieser Anteil jedoch so gering sein kann, dass diese Transmissionsverluste vom Betrachter nicht wahrnehmbar sind.
Vorzugsweise ist die zweite Schicht als LCD-Folie ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf der zweiten Schicht und/oder hinter der ersten Schicht ein transparentes, entspiegeltes Trägermaterial aufgebracht. Dieses Trägermaterial dient neben der mechanischen Halterung auch zur Passivierung. Dabei ist insbesondere die zweite Schicht bzw. LCD-Folie mechanisch fest mit dem Trägermaterial verbunden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die hoch reflektierende Schicht ein Transmissionsvermögen von 1 - 10% auf, wobei vorzugsweise die Transmission so gering wie möglich gewählt wird, solange nur eine ausreichende Helligkeit auf der Kamera erreicht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anordnung eine Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels eines Betrachters zugeordnet. Neben einer weiteren Kamera kann beispielsweise mittels der Spiegelstellung und der Sitzstellung ein Blickwinkel geschätzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in den Randbereichen der Anordnung weitere photosensitive Sensoren angeordnet, die in verschieden ausgerichteten trichterförmigen Öffnungen angeordnet sind. Hierdurch lässt sich eine Rückwärtsblickrichtung erfassen. Diese Daten können mit den Daten der Kamera und/oder der Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels abgeglichen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Steuersignale der Steuereinheit als Wechselspannungssignal (ausgebildet), vorzugsweise als Rechteckspannung ausgebildet. Dabei wird die Frequenz vorzugsweise größer/gleich 50 Hz gewählt, so dass die Änderung aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges nicht wahrnehmbar ist, wobei das Tastverhältnis zwischen Pulsein- und -auszeit je nach Grad der Blendung veränderbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Frequenz größer/gleich 200 Hz, wodurch eine noch feinere Abstufung der Transmission möglich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schicht im spannungslosen Zustand transparent. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei Ausfall der Steuereinheit und/oder der Versorgungsspannung die Funktion des Spiegels erhalten bleibt. Vorzugsweise wird die Schicht auch elektrisch abgekoppelt, falls ein Dauerpius erfasst wird, beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses gegen Betriebsspannung. Des Weiteren ist vorzugsweise ein manueller Schalter vorgesehen, mittels dessen die Steuereinheit abschaltbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spiegelanordnung und Fig. 2 eine Seitenansicht durch die Anordnung.
Die Spiegelanordnung 1 umfasst eine Trägerschicht 2, eine LCD-Folie 3, eine hoch reflektierende Schicht 4 und eine weitere Trägerschicht 5, was in Fig. 2 dargestellt ist. Die LCD-Folie 3 ist segmentiert ausgebildet, wobei die einzelnen Segmente voneinander unabhängig ansteuerbar sind. Die Trägerschicht 2, 5 besteht aus transparentem, entspiegeltem Material in guter optischer Qualität. Die LCD-Folie 3 ist durch elektrische Steuersignale einer Steuereinheit 6 im Transmissionsvermögen zwischen 0 und 100% einstellbar, wobei die dahinter angeordnete hoch reflektierende Schicht 4 beispielsweise ein Reflexionsvermögen von ca. 99% aufweist. Hinter der Trägerschicht 5 ist eine Kamera 7 angeordnet, die ein vollständiges Abbild des auf den Spiegel 1 treffenden Lichtes aufnimmt. Die Kamera 7 liefert dann die Daten an die Steuereinheit 6, die dann die LCD-Folie 3 ansteuert. Ein einfallender Lichtfleck 8 durchstrahlt zunächst die Trägerschicht 2 und die LCD- Folie 3 und wird dann als Lichtfleck 9 an der hoch reflektierenden Schicht 4 reflektiert, wobei ca. 1% transmittiert wird und auf die Kamera 7 fällt. Der auf die Fokalebene der Kamera 7 einfallende Lichtfleck 8 wird bezüglich seiner Koordinaten ausgewertet. Anhand der Koordinaten kann das Raumsegment des einfallenden Lichtfleckes 8 und somit aufgrund des Reflexionsgesetzes das Raumsegment des reflektierten Lichtfleckes 9 bestimmt werden. Damit kennt die Steuereinheit 6 auch das Segment der LCD-Folie 3, wo der reflektierte Lichtfleck 9 durchtritt und kann gezielt das Transmissionsvermögen dieses Segmentes reduzieren, falls die Helligkeit des einfallenden Lichtfleckes 8 einen Schwellwert überschreitet.

Claims

Patentansprüche
1 ) Außen- oder Rückspiegel für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine hoch reflektierende Schicht, auf der eine zweite Schicht angeordnet ist, deren Transmissionsvermögen durch elektronische Signale veränderbar ist, wobei die zweite Schicht abschnittsweise unterteilt ist und die einzelnen Abschnitte voneinander unabhängig durch eine Steuereinheit ansteuerbar sind, ein photosensitives Element, aus dessen Signalen eine Blendwirkung für einen Betrachter abschätzbar ist und an die Steuereinheit weiterleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch reflektierende Schicht (4) teildurchlässig ist, das photosensitive Element als Kamera (7) ausgebildet und hinter der hoch reflektierenden Schicht (4) angeordnet ist, wobei mittels der Kamera (7) die Koordinaten eines einfallenden und reflektierten Lichtstrahls (8, 9) bestimmt werden, wobei durch die Steuereinheit (6) die zugeordneten Abschnitte der zweiten Schicht (3) derart ansteuerbar sind, dass das reflektierte Licht (9) eine einstellbare Helligkeit nicht überschreitet.
2) Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht als LCD-Folie (3) ausgebildet ist.
3) Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Schicht (3) und/oder hinter der ersten Schicht (4) ein transparentes, entspiegeltes Trägermaterial (2, 5) aufgebracht ist.
4) Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) und das Trägermaterial (2) mechanisch fest verbunden sind. 5) Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hoch reflektierende Schicht (4) ein Transmissionsvermögen von 1 - 10% aufweist.
6) Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anordnung eine Einrichtung zur Erfassung oder Ermittlung des Blickwinkels eines Betrachters zugeordnet ist.
7) Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Randbereichen der Anordnung weitere photosensitive Sensoren angeordnet sind, die in verschieden ausgerichteten trichterförmigen Öffnungen angeordnet sind.
8) Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale der Steuereinheit (6) als Wechselspannungssignal ausgebildet sind.
9) Außen- oder Rückspiegel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz größer/gleich 200 Hz ist.
10)Außen- oder Rückspiegel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (3) im spannungslosen Zustand transparent ist.
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