DE60023218T2 - Digitaler, elektrochromer Spiegel - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical 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
    • B60R1/02Rear-view mirror arrangements
    • B60R1/08Rear-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
    • B60R1/083Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors
    • B60R1/088Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors using a cell of electrically changeable optical characteristic, e.g. liquid-crystal or electrochromic mirrors

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugrückspiegelsysteme, und insbesondere elektrochrome Spiegelsysteme, einschließlich einer inneren elektrochromen Rückspiegelbaugruppe und mindestens einer äußeren elektrochromen Rückspiegelbaugruppe.
  • Eine elektrochrome Rückspiegelbaugruppe umfasst ein elektrochromes Reflexionselement, das auf ein Signal reagiert, das durch Variieren des Lichts, das von dem Reflexionselement reflektiert wird, an ein Paar Anschlussklemmen angelegt wird. Auf diese Weise kann der Reflexionspegel des Reflexionselements variiert werden, indem das Signal variiert wird, das an die elektrochrome Zelle angelegt wird. Das elektrochrome Reflexionselement weist Eigenschaften auf, die die Steuerung seines Reflexionspegels erschweren. Das elektrochrome Reflexionselement arbeitet bei einer relativ niedrigen Spannung, die typischerweise etwa 2 Volt Gleichstrom, insbesondere typischerweise mehr als etwa 1,5 Volt Gleichstrom, für länger als eine kurze Zeitspanne nicht überschreiten darf, da ansonsten die Lebensdauer des Reflexionselements beeinträchtigt wird. Des Weiteren variiert der Spannungswert, der zur Einrichtung eines bestimmten Werts der Lichtdurchlässigkeit der Zelle erforderlich ist, in Abhängigkeit von der Temperatur der Zelle, dem Ausmaß der vorgenommenen Änderung der Lichtdurchlässigkeit und dem Oberflächenbereich der Zelle. Daher erfordert eine optimale Steuerung des elektrochromen Reflexionselements mehr als lediglich das Anlegen einer Gleichspannung, die dem gewünschten Reflexionspegel entspricht.
  • In elektrochromen Spiegelsystemen sind zusätzlich zum Spiegelantrieb viele zusätzliche elektronische Funktionen integriert. Diese umfassen Kompassfunktionen, und zwar die Ermittlung und Anzeige der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, die Anzeige der Innen- und/oder Außentemperatur sowie andere Funktionen, wie in U.S.-Patent Nr. 5,798,575 offenbart. Durch Kombinieren mehrerer Funktionen in einem einzelnen System ist es möglich, die Rechenleistung eines Mikrocomputers zu nutzen, um einen weiten Bereich von Funktionen auszuführen. Obwohl ein Mikrocomputer eine große Rechenleistung aufweist, ist seine Fähigkeit, ein Treibersignal an externe Komponenten, wie beispielsweise eine elektrochrome Zelle, anzulegen, begrenzt. Daher war es erforderlich, zwischen dem Mikroprozessor und der elektrochromen Zelle einen Schnittstellenkreis bereitzustellen, um die elektrochrome Zelle mit einem gewünschten Reflexionspegel zu versorgen, der von dem Mikrocomputer festgelegt wurde. Das U.S.-Patent Nr. 5,451,822 integriert eine pulsbreitenmodulierte (PWM) Ausgabe eines Mikrocomputers und verstärkt das integrierte PWM-Signal unter Verwendung eines herkömmlichen analogen Gleichstromverstärkers. Die Verwendung analoger Komponenten zur Verstärkung der Ausgabe des Mikrocomputers erhöht nicht nur die Kosten des Systems, sondern erhöht darüber hinaus seinen Stromverbrauch. Durch die Erhöhung des Stromverbrauchs sind größere Komponenten erforderlich, wodurch die physikalische Größe der Baugruppe und ebenfalls die Notwendigkeit für eine verbesserte Wärmedissipationsfähigkeit erhöht werden.
  • In der veröffentlichten internationalen Veröffentlichung Nr. WO 99/14619 wird eine Vielzahl elektrochromer Spiegelelemente, die in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, durch individuelle Treiberkreise für jedes der elektrochromen Elemente gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 gesteuert. Die individuellen Treiberkreise werden mit PWM-Signalen versorgt, die mit Hilfe eines Mikrocomputers ausgehend von Fotosensoren erzeugt werden, die in dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Darüber hinaus werden jedem der elektrochromen Elemente separate Blendungssignale zugeführt, so dass das reflektierte Licht an einem vorherbestimmten Bezugspunkt relativ konstant ist. Das System, das in der Veröffentlichung Nr. WO/99 14619 beschrieben ist, vervielfacht die Anzahl der analogen Komponenten sowie den Anstieg des Energieverbrauchs, der daraus resultiert. Dadurch wird der Vorteil, der sich aus der Erzeugung digitaler Signale durch den Mikrocomputer ergibt, nicht nur nicht verwirklicht, sondern die Probleme im Zusammenhang mit analogen Schaltkreisen werden vervielfacht.
  • In U.S.-Patent Nr. 5,675,438 werden komplementäre Gegentakttransistoren, die zwischen einer positiven und einer negativen Spannung von jeweils positiv 1,6 Volt Gleichstrom und negativ 1,6 Volt Gleichstrom angeschlossen sind, von einem Schwingkreis betrieben, um Treiberimpulse an einen elektrochromen Spiegel anzulegen. Die relative Einschaltdauer der Impulse wird durch den Schwingkreis als Reaktion auf Lichtpegel eingestellt, die von nach vorn und hinten weisenden Lichtsensoren erfasst werden. Stromversorgungen wandeln die positive Fahrzeugbatteriespannung von 12 Volt in die Spannungspegel von positiv 1,6 Volt und negativ 1,6 Volt um, die für den Betrieb der Gegentakttransistoren benötigt werden. Durch die Stromversorgungen werden zusätzliche Komponenten zu dem Schaltkreis hinzugefügt und der Stromverbrauch desselben wird erhöht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Treiberkreisanordung ein digitales Steuergerät umfasst, ein erster Treiberkreis ein Haupttreiberkreis ist, der auf das digitale Steuergerät reagiert, um ein erstes Treibersignal an ein erstes elektrochromes Reflexionselement anzulegen, ein zweiter Treiberkreis ein Nebentreiberkreis ist, der auf das digitale Steuergerät reagiert, um ein zweites Treibersignal an ein zweites elektrochromes Reflexionselement anzulegen, wobei das zweite Treibersignal von dem ersten Treibersignal abgeleitet wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 ein Seitenaufriss eines Fahrzeugs ist, in das ein elektrochromes Spiegelsystem gemäß der Erfindung integriert ist;
  • 2 ein Seitenaufriss eines Abschnitts eines elektrochromen Spiegelsystems gemäß der Erfindung ist;
  • 3 ein Blockdiagramm eines Haupt-/Nebentreiberkreises gemäß der Erfindung ist;
  • 4 ein verallgemeinerter Schaltplan eines Nebentreiberkreises gemäß der Erfindung ist; und
  • 5 ein ausführlicher schematischer Schaltplan des Haupt-/Nebentreiberkreises aus 3 ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf die Zeichnungen und die veranschaulichten Ausführungsformen, die darin gezeigt sind, umfasst ein Fahrzeug 9 ein elektrochromes Spiegelsystem 10, das Folgendes aufweist: eine elektrochrome innere Rückspiegelbaugruppe 11 und eine oder mehrere äußere Rückspiegelbaugruppen 19, die eine fahrerseitige Rückspiegelbaugruppe 19 auf der Fahrerseite des Fahrzeugs und/oder ein beifahrerseitiges Rückspiegelsystem auf einer gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs 9 umfasst (1).
  • Das elektrochrome Spiegelsystem 10 umfasst eine elektronische Steuerung 12, die vorzugsweise in einem Gehäuse 14 der inneren Rückspiegelbaugruppe 11 angeordnet ist (2). Die elektronische Steuerung 12 umfasst einen Treiberkreis 13 der eine erste Eingabe von einem nach hinten weisenden Lichtsensor 20, der in Fahrtrichtung des Fahrzeug nach hinten weist, und eine zweite Eingabe von einem nach vorn weisenden Lichtsensor 22 empfängt, der in Fahrtrichtung des Fahrzeug 9 nach vorn weist. Der Treiberkreis 13 legt an das elektrochrome Reflexionselement 18, das in der inneren Rückspiegelbaugruppe 11 enthalten ist, ein Treibersignal an. Er kann auch an andere elektrochrome Reflexionselemente, wie beispielsweise das elektrochrome Reflexionselement 24, das zu der äußeren Rückspiegelbaugruppe 19 gehört, ein Treibersignal anlegen.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann die elektronische Steuerung 12 eine Anzeige umfassen, die hinter dem Reflexionselement 18 angeordnet sein kann und vom Fahrer durch das elektrochrome Reflexionselement gesehen werden kann, wie in U.S.-Patent Nr. 5,285,060 offenbart. Alternativ kann die Anzeige auf einem Lippenabschnitt des Gehäuses 14 unterhalb des Reflexionselements 18 oder auf jedem beliebigen anderen Abschnitt des Gehäuses angeordnet sein, der für den Fahrer sichtbar ist, wie in U.S.-Patent Nr. 5,786,772 veranschaulicht. Alternativ könnte die Anzeige in Form einer Blickfeld-Anzeige vorliegen, die vom Gehäuse 14 auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert wird.
  • Die elektronische Steuerung 12 kann zusätzlich einen Fahrtrichtungssensor oder Kompass umfassen, der Ausgaben erzeugt, die die Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigen. Ein solcher Fahrtrichtungssensor kann vom magnetwiderstandsbeständigen Typ sein, wie beispielsweise in U.S.-Patent Nr. 5,255,442 offenbart, oder er kann vom magnetinduktiven Typ sein, wie beispielsweise in U.S.-Patent Nr. 5,924,212 offenbart, oder er kann vom Fluxgate-Typ oder vom Magnetkapazitätstyp sein.
  • Die elektrochromen Reflexionselemente 18 und 24 können von jedem beliebigen Typ sein, wie in U.S.-Patent Nr. 4,902,108, ausgegeben an Byker; U.S.-Patent Nr. 5,140,455; U.S.-Patent Nr. 5,910,854 und U.S.-Patent Nr. 5,724,187 offenbart. Die elektrochromen Reflexionselemente 18 und 24 umfassen elektrochrome Einheiten oder Zellen, deren Durchlässigkeit als Reaktion auf ein Treibersignal verringert wird, das daran angelegt wird. Die Verringerung der Durchlässigkeit der elektrochromen Einheit oder Zelle hat eine Verringerung des Reflexionspegels des zugehörigen Reflexionselements zur Folge.
  • Die Lichtsensoren 20 und 22 sind von herkömmlicher Art und können, wie in U.S.-Patent Nr. 4,917,477, ausgegeben an Bechtel et al.; U.S.-Patent Nr. 3,601,614, ausgegeben an Platzer, Jr.; und U.S.-Patent Nr. 4,793,690, ausgegeben an Graham et al. und 5,715,093 ausgegeben an Schierbeek et al. beschrieben, angewendet werden. Die Ausgaben der Lichtsensoren werden als Eingaben in ein Mikrocomputersteuergerät 26 angelegt.
  • Für selbstlöschende elektrochrome Einkammerspiegelelemente mit Lösungsphase, die im Handel heutzutage herkömmlicherweise verwendet werden, liegt die Höchstspannung, die für eine längere Zeitspanne toleriert wird, im Bereich von 1,0 Volt bis 2,0 Volt, beträgt typischerweise weniger als 1,5 Volt und insbesondere typischerweise etwa 1,4 Volt. Für elektrochrome Festfilmvorrichtungen, die eine Schicht, wie beispielsweise eine Wolframoxiddünnfilmschicht, verwenden, liegt die Höchstspannung, die für eine längere Zeitspanne toleriert wird, im Bereich von 1,0 Volt bis 3,0 Volt, typischerweise im Bereich von 1,3 Volt bis 1,5 Volt. Normalerweise kann das Anlegen einer Spannung an die elektrochrome Zelle, die diese tolerierbare Höchstspannung für einen längeren Zeitraum, typischerweise mindestens mehrere Sekunden, wesentlich überschreitet, eine Veränderung des elektrochromen Mediums in der elektrochromen Zelle verursachen. Das elektrochrome Reflexionselement 24 kann so modelliert werden, dass es einen Reihenwiederstand, der als R1 gezeigt ist, und einen Nebenschlusswiederstand, der als R2 gezeigt ist, (5) aufweist. Der Reihenwiederstand R1 in dem Modell ergibt sich aus dem Wiederstand der Elektroden und liegt in der Größenordnung von 1 bis 2 Ohm. Der Nebenschlusswiederstand R2 in dem Modell ergibt sich aus den internen Verlusten der elektrochromen Zelle. Wenn die Zelle vollständig gefärbt ist, beträgt der interne Nebenschlusswiederstand etwa 10 Ohm. Das elektrochrome Element 24 entwickelt typischerweise eine Spannung, die das Potenzial ist, das in der Zelle gespeichert wird. Bei Anlegen einer externen Spannung daran, hält das elektrochrome Element dieses Potenzial vorübergehend, sogar wenn das externe Spannungspotenzial entfernt wird und der Stromkreis der Zelle geöffnet wird. Diese Eigenschaft des elektrochromen Elements 24 kann in dem Modell durch eine Kapazitätszelle C dargestellt werden, die für ein elektrochromes Reflexionselement eines inneren Spiegels in der Größenordnung von einem halben Farad liegt. Die Kapazität variiert in Funktion zum Oberflächenbereich des elektrochromen Reflexionselements.
  • Bei einem elektrochromen Spiegelsystem für ein Fahrzeug weist eine elektronische Steuerung einen Treiberkreis 13' auf, der einen Haupttreiberkreis 40 und einen Nebentreiberkreis 42 umfasst (3, 4 und 5). Der Haupttreiberkreis 40, der in 4 als eine Spannungsquelle veranschaulicht ist, erzeugt an seinem Ausgang 32 ein Treibersignal, das an ein elektrochromes Reflexionselement 24 angelegt werden kann. Der Nebentreiberkreis 42 leitet von der Ausgabe 32 ein zweites Signal ab, das an ein anderes elektrochromes Reflexionselement 18 des Rückspiegels angelegt wird. Obwohl weiter unten ausführlicher beschrieben, ist ersichtlich, dass andere üblicherweise verfügbare Treiberkreise, wie beispielsweise der Typ, der in Bechtel et al., U.S.-Patent Nr. 5,451,822 offenbart ist, als Haupttreiberkreis verwendet werden könnten. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Nebentreiberkreis 42 einen ersten elektronischen Schalter Q3 in elektrischer Reihenschaltung zwischen dem Haupttreiberkreis 40 und dem elektrochromen Reflexionselement 18 sowie einen zweiten elektronischen Schalter Q4, der das elektrochrome Reflexionselement 18 überbrückt, wenn er geschlossen ist. Der elektronische Schalter Q4 dient dem Zweck, eine im elektrochromen Reflexionselement 18 gespeicherte Ladung schnell zu entladen, wenn gewünscht wird, die Reflexion des zugehörigen Reflexionselements schnell zu erhöhen, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug im Rückwärtsgang bewegt wird.
  • Der elektronische Schalter Q3 wird nach PWM-Art geöffnet und geschlossen, um an das im Nebenbetrieb angetriebene elektrochrome Reflexionselement 18 eine gepulste Gleichspannung anzulegen, die von dem Treibersignal abgeleitet wird, das vom Haupttreiberkreis 32 erzeugt wird. Das Treibersignal, das an das elektrochrome Nebenreflexionselement 18 angelegt wird, liegt bei einem Pegel, der geringer als das Haupttreibersignal bei 32 ist oder diesem entspricht. Wenn der Transistor Q3 100 Prozent der Zeit geschlossen ist, dann entspricht das Nebentreibersignal, das an das elektrochrome Nebenelement 18 angelegt wird, dem Haupttreibersignal, das an die Hauptzelle 24 angelegt wird. Wenn der Arbeitszyklus des elektronischen Schalters Q3, der sich in einem gesättigten Zustand befindet, auf weniger als 100 Prozent abfällt, nimmt die Nebenspannung, die an das elektrochrome Element 18 angelegt wird, in Proportion zum Haupttreibersignal 44 ab, das an das elektrochrome Element 24 angelegt wird. Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird der Schalter Q3 bei einem Arbeitszyklus betrieben, der größer als oder gleich 65 Prozent ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 75 Prozent und 100 Prozent liegt. Vorteilhafterweise kann der Transistor Q3 bei einer relativ niedrigen Wiederholungsgeschwindigkeit betrieben werden, ohne eine unerwünschte Welligkeit in der Spannung zu erzeugen, die an das elektrochrome Nebenelement 18 angelegt wird. Dies wird erreicht, indem die bedeutende Kapazität CZELLE des elektrochromen Elements 18 verwendet wird.
  • Vorzugsweise wird der elektronische Schalter Q3 bei einer Impulswiederholungsgeschwindigkeit betrieben, die am unteren Ende der Audiowahrnehmung des Menschen, jedoch oberhalb einer Geschwindigkeit liegt, die ein merkliches Flackern erzeugen kann; nämlich weniger als 200 Hertz und vorzugsweise weniger als oder gleich 100 Hertz. Es wird am meisten bevorzugt, dass die Impulswiederholungsgeschwindigkeit des elektronischen Schalters Q3 etwa 50 Hertz beträgt. Die große Kapazität der elektrochromen Zelle 15 ermöglicht zusätzlich zur relativ niedrigen Wiederholungsgeschwindigkeit des elektronischen Schalters Q3, dass der Reflexionspegel derselben in relativ groben Schritten geändert werden kann. Beispielsweise sollte die Änderung des Arbeitszyklus des elektronischen Schalters Q3 in 5-Prozentschritten, 10-Prozentschritten oder sogar 15-Prozentschritten vorgenommen werden. Dies hat eine Verringerung der Softwareanforderung zur Steuerung des Nebentreibers zur Folge. Alternativ könnten die Schalter Q1 und D1 des Haupttreibers 40 bei einer Wiederholungsgeschwindigkeit unterhalb der Audiowahrnehmung des Menschen betrieben werden und die Schalter Q4 des Nebentreibers 42 könnten bei einer Geschwindigkeit oberhalb der Audiowahrnehmung des Menschen betrieben werden.
  • Bei der veranschaulichten Ausführungsform legt der Nebentreiberkreis 42 ein Treibersignal an das elektrochrome Element 18 an, das Teil der inneren elektrochromen Spiegelbaugruppe 11 ist und der Haupttreiberkreis 40 legt ein Treibersignal an das elektrochrome Element 24 an, das Teil der äußeren elektrochromen Rückspiegelbaugruppe 19 ist, von denen zwei an einem Fahrzeug bevorzugt werden. Dies basiert auf einer Präferenz, dass der Reflexionspegel des inneren Rückspiegels nicht geringer sein sollte, als der Reflexionspegel des äußeren Rückspiegels. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft bei der Bereitstellung eines Verhältnisses zwischen der Reflexion der inneren Rückspiegelbaugruppe und der äußeren Rückspiegelbaugruppen, das die Konfiguration des Fahrzeugs berücksichtigt, wie in der englischen Patentanmeldung Nr. GB2,342,467A offenbart. Jedoch kann es für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein, das innere elektrochrome Reflexionselement mit dem Haupttreiberkreis anzutreiben und ein oder beide äußere elektrochrome Reflexionselemente mit dem Nebentreiberkreis anzutreiben. Obwohl ein Haupt-/Nebentreiberkreis gemäß der Erfindung mehr Konstruktionsbeschränkungen aufweist als andere bekannte elektrochrome Spiegelsysteme, die für jeden gesteuerten Spiegel unabhängi ge Treibersignale bereitstellen, hatte sich herausgestellt, dass etwaige Differenzen vom Fahrer nicht wahrgenommen werden.
  • Eine ausführliche Ausführungsform des Treiberkreises 13' ist in 9 veranschaulicht, bei der eine Induktionsspule L4 und ein Kondensator C4 Rauschen für eine Spannungsquelle 33 zum Emitter des Transistors Q1 filtern. Eine Diode D2 ist zwischen einem Ausgang 34 des Mikrocomputers 26 und einer Spannungsquelle, wie beispielsweise 5 Volt, angeschlossen. Der Zweck der Diode D2 besteht darin, etwaige Spannungsspitzen abzuschneiden, die beispielsweise von der Induktionsspule L6 in die Leitung 34 eingespeist werden können. Ansonsten ist der Haupttreiber des Treiberkreises 13' mit der Schaltstromversorgung 28 in 6 identisch. Der Mikrocomputer 26 weist einen Ausgang 46 auf, der ein PWM-Treibersignal an einen NPN-Transistor Q3 anlegt. Der Emitter des Transistors Q3 ist bei 48 an eine Klemme des elektrochromen Nebenelements 18 angeschlossen. Der Transistor Q3 verbindet die Leitung 48, die ein Treibersignal an das elektrochrome Nebenelement 18 anlegt, selektiv mit der Leitung 32, die ein Treibersignal an die elektrochrome Hauptzelle 24 anlegt. Der Transistor Q3 wird als Reaktion auf eine Ausgabe 46 vom Mikrocomputer 26 selektiv zwischen einem offenen Zustand und einem gesättigten Zustand umgeschaltet. Durch Ändern des Arbeitszyklus des PWM-Signals an Ausgang 46 stellt das Mikrosteuergerät 26 selektiv die relative Proportion zwischen dem Treibersignal, das an das elektrochrome Nebenelement 18 angelegt wird, und dem Treibersignal, das an das elektrochrome Hauptelement 24 angelegt wird, ein. Der Mikrocomputer 26 weist darüber hinaus einen Ausgang 50 auf, der an eine Basis eines Transistors Q4 angelegt wird. Der Transistor Q4 ist zwischen Leitung 48 und Erde angeschlossen. Wenn der Mikrocomputer 26 den Transistor Q4 in einen gesättigten Zustand umschaltet, dissipiert die elektrische Ladung am elektrochromen Nebenreflexionselement 18 schnell. Die Transistoren Q3 und Q4 werden zu unterschiedlichen Zeiten in einen gesättigten Zustand versetzt. Der Mikrocomputer 26 empfängt darüber hinaus einen Eingang 52, der durch einen Widerstand R29 mit der Leitung 48 verbunden ist. Der Eingang 52 legt an den Mikrocomputer 26 ein Signal an, das die Spannung am elektrochromen Nebenelement 18 darstellt.
  • Bei Betrieb ermittelt der Mikrocomputer 26 einen gewünschten Reflexionspegel für die innere elektrochrome Rückspiegelbaugruppe 11 und die äußere elektrochrome Rückspiegelbaugruppe 19. Die Werte des gewünschten Reflexionspegels können beispielsweise ausgehend von den jeweiligen Lichtpegeln ermittelt werden, die von den Lichtsensoren 20, 22 erfasst werden, sowie ausgehend von der Konfiguration des Fahrzeugs, wie es in der englischen Patentanmeldung Nr. GB2,342,467A offenbart ist. Das Mikrocomputersteuergerät wählt daraufhin für das PWM-Signal, das am Ausgang 34 an den Transistor Q1 angelegt wird, einen Arbeitszyklus aus. Der ausgewählte Arbeitszyklus kann beispielsweise die Spannung an der elektrochromen Hauptzelle 24, die der Eingang 38 ausgehend von Leitung 44 überwacht, sowie den Grad der gewünschten Reflexionspegeländerung berücksichtigen. Das PWM-Signal, das an dem Ausgang 34 angelegt wird, erzeugt auf Leitung 32 einen Spannungspegel, den der Mikrocomputer am Eingang 38 überwacht. Wenn das elektrochrome Hauptelement 24 auf eine wesentlich geringere Durchlässigkeit umgeschaltet wird, kann es wünschenswert sein, vorübergehend die Spannung zu erhöhen, die an die elektrochrome Hauptzelle angelegt wird, um die Durchlässigkeit der Zelle schnell zu modifizieren. Während dieser Übergänge kann der Mikrocomputer 38 die Spannung auf Leitung 44 häufiger überwachen, um sicherzustellen, dass jeder vorübergende Überspannungszustand des elektrochromen Hauptelements 24 innerhalb eines vorgeschriebenen Höchstspannungspegels bleibt. Die Werte des Höchstspannungspegels sowie die PWM-Arbeitszyklen können gemäß den Prinzipien ausgewählt werden, die in U.S.-Patent Nr. US6,089,721 offenbart sind. Wenn das Mikrocomputersteuergerät 26 ermittelt, dass der Reflexionspegel des elektrochromen Hauptelements 24 wesentlich erhöht werden sollte, dann würde das PWM-Signal vom Ausgang 34 getrennt werden und der Ausgang 36 würde gespeist werden, um den Transistor Q2 in einen gesättigten Zustand zu versetzen. Dadurch wird die Ladung im elektrochromen Hauptelement 24 schnell dissipiert, um die Durchlässigkeit desselben zu erhöhen.
  • Das Mikrocomputersteuergerät 26 wählt darüber hinaus einen Arbeitszyklus für ein PWM-Signal aus, das am Ausgang 46 angelegt wird. Das PWM-Signal wird mindestens in Funktion zum gewünschten Reflexionspegel des elektrochromen Nebenelements 18 ausgewählt. Der ausgewählte Arbeitszyklus kann den gegenwärtigen Reflexionspegel des elektrochromen Hauptelements 24 berücksichtigen, der mindestens teilweise durch die Spannung am elektrochromen Nebenelement 18 auf Leitung 48 dargestellt ist, die vom Eingang 52 in den Mikrocomputer überwacht wird. Nachdem ein Arbeitszyklus ausgewählt ist, erzeugt der Mikrocomputer 26 am Ausgang 46 ein PWM-Signal. Der Mikrocomputer 26 kann sich dazu entscheiden, bei einem bestimmten Arbeitszyklus am Ausgang 46 zu verweilen, es sei denn, die berechnete Änderung des Arbeitszyklus beträgt mehr als einen gegebenen Prozentwert. Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird der Arbeitszyklus vom Microcomputer 26 nicht geändert, es sei denn, die berechnete Änderung des Arbeitszyklus beträgt mindestens 5 Prozent, vorzugsweise mindestens 10 Prozent und insbesondere vorzugsweise mindestens 15 Prozent. Wenn der berechnete Arbeitszyklus des elektrochromen Nebenreflexionselements 18 eine wesentliche Erhöhung der Durch lässigkeit des Reflexionselements 18 zur Folge hat, dann entfernt der Microcomputer 26 das PWM-Signal vom Ausgang 46 und legt eine Ausgabe an 50 an, um den Transistor Q4 zu veranlassen, in einen gesättigten Modus einzutreten, wodurch jede Änderung von Leitung 48 schnell dissipiert wird, wodurch die Durchlässigkeit des elektrochromen Nebenelements 18 schnell erhöht wird.
  • Das Treibersignal 48, das an das innere elektrochrome Reflexionselement 18 angelegt wird, wird für die thermische Umgebung der inneren elektrochromen Spiegelbaugruppe 11 sowie für den Oberflächenbereich, den gegenwärtigen Reflexionspegel und dergleichen des inneren elektrochromen Reflexionselements 18 kompensiert. Dies wird dadurch erreicht, dass der Treiberkreis 13' die Spannung am elektrochromen Reflexionselement 18, die an den Eingang 52 des Microcomputers 26 angelegt wird, überwacht. Das Treibersignal 32, das an das äußere elektrochrome Reflexionselement 24 angelegt wird, wird für die thermische Umgebung der äußeren elektrochromen Spiegelbaugruppe 19 sowie für den Oberflächenbereich, den gegenwärtigen Reflexionspegel und dergleichen des äußeren elektrochromen Reflexionselements 24 kompensiert. Dies wird dadurch erreicht, dass der Treiberkreis 13' die Spannung am elektrochromen Reflexionselement 24, die an den Eingang 38 des Microcomputers 26 angelegt wird, überwacht. Auf diese Weise kann der Treiberkreis 13 unterschiedliche thermische Umgebungen der inneren und äußeren elektrochromen Spiegelbaugruppe 11, 19 kompensieren. Darüberhinaus kann der Microcomputer 26 Temperaturensensoreingaben für jede der inneren und/oder äußeren elektrochromen Rückspiegelbaugruppen empfangen, um unterschiedliche thermische Umgebungen weiter zu kompensieren. Diese zusätzliche Eingabe oder diese zusätzlichen Eingaben können dem Mikrocomputer 26 helfen, Wirkungen zu reduzieren, die für unterschiedliche Temperaturen durch Nicht-Linearität im Verhältnis zwischen einer Spannung am elektrochromen Reflexionselement und seinem Reflexionspegel erzeugt werden.
  • Obwohl der Transistor Q3 so veranschaulicht ist, dass er in einem gesättigten Modus bei einer bestimmten PWM betrieben wird, könnte der Nebentreiber alternativ entweder kontinuierlich oder bei einer PWM ein Transistortreiber in einem nicht gesättigten Zustand sein.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit einem elektrochromen Hauptreflexionselement und einem elektrochromen Nebenreflexionselement veranschaulicht ist, könnte sie mit zwei Haupttreiberkreisen verwendet werden, um zwei elektrochrome Reflexionselemente anzutreiben, wie beispielsweise für zwei äußere Rückspiegelbaugruppen und ein einzelnes elektrochromes Nebenelement, das einem der Haupttreiberkreise untergeordnet ist. Alternativ kann ein elektrochromes Spiegelsystem ein einzelnes elektrochromes Hauptelement verwenden, um einen einzelnen äußeren elektrochromen Rückspiegel und zwei elektrochrome Nebenelemente anzutreiben, von denen jedes mit einem unabhängigen oder hintereinander gesteuerten Teilreflexionspegel angetrieben wird, der höher ist als der Teilreflexionspegel der Hauptrückspiegelbaugruppe. Andere Variationen sind für Fachleute ersichtlich; beispielsweise können die zwei elektrochromen Reflexionselemente, die von dem Haupt- und Nebentreiberkreis angetrieben werden, beide innere oder äußere Spiegelsysteme sein.
  • Die Funktionen, die der Mikrocomputer 26 ausführt, könnten durch jeden beliebigen Schaltkreis implementiert werden, der in der Lage ist, eine digitales Signal zu erzeugen, einschließlich eines programmierbaren Computers, eines dedizierten digitalen Logikkreises oder dergleichen. Vorzugsweise sind die Komponenten, aus denen die elektronische Steuerung 13, 13' besteht, zusammen in dem Gehäuse 14 der inneren elektrochromen Spiegelbaugruppe 11 angebracht, wie in U.S.-Patent Nr. 5,424,898 offenbart. Jedoch versteht es sich, dass die Komponenten alternativ in der äußeren elektrochromen Spiegelbaugruppe 19 oder an einer Stelle angebracht sein könnten, die sich separat von den Spiegelbaugruppen befindet, wie im gemeinsam erteilten U.S.-Patent Nr. 5,659,423 offenbart.

Claims (17)

  1. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem, das Folgendes umfasst: eine Vielzahl elektrochromer Rückspiegelbaugruppen (11, 19) und eine Vielzahl elektrochromer Reflexionselemente (18, 24), die jeweils zu einer der elektrochromen Rückspiegelbaugruppen gehören, wobei jedes der elektrochromen Reflexionselemente als Reaktion auf ein daran angelegtes Treibersignal einen Teilreflexionspegel annimmt; und ein Treiberkreismittel (13'), das ein Treibersignal an jedes der elektrochromen Reflexionselemente anlegt, wobei das Treiberkreismittel einen ersten Treiberkreis (40') zum Anlegen eines ersten Treibersignals (32) an ein erstes der elektrochromen Reflexionselemente (24) und einen zweiten Treiberkreis (42) zum Anlegen eines zweiten Treibersignals (48) an ein zweites der elektrochromen Reflexionselemente (18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: das Treiberkreismittel ein digitales Steuergerät (26) umfasst, der erste Treiberkreis (40) ein Haupttreiberkreis ist, der auf das digitale Steuergerät (26) reagiert, um das erste Treibersignal (32) an das erste elektrochrome Reflexionselement (24) anzulegen, der zweite Treiberkreis (42) ein Nebentreiberkreis ist, der auf das digitale Steuergerät (26) reagiert, um das zweite Treibersignal (48) an das zweite elektrochrome Reflexionselement (18) anzulegen, und das zweite Treibersignal von dem ersten Treibersignal abgeleitet wird.
  2. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 1, wobei der Haupttreiberkreis eine Schaltstromversorgung (28) umfasst.
  3. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 1, wobei der Nebentreiberkreis ein Proportionalsteuergerät umfasst.
  4. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 1, wobei der Haupttreiberkreis einen ersten elektronischen Schalter umfasst und der Nebentreiberkreis einen zweiten elektronischen Schalter umfasst.
  5. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 4, wobei das Steuergerät den ersten elektronischen Schalter mit einer ersten Wiederholungsgeschwindigkeit und den zweiten elektronischen Schalter mit einer zweiten Wiederholungsgeschwindigkeit betreibt, wobei eine Wiederholungsgeschwindigkeit am oberen Ende menschlicher Hörfrequenzen und die andere Wiederholungsgeschwindigkeit am unteren Ende menschlicher Hörfrequenzen liegt.
  6. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 4, wobei das Steuergerät den ersten elektronischen Schalter während gleichbleibender Reflexionspegel bei einem Arbeitszyklus von weniger als oder gleich 65% betreibt.
  7. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 6, wobei das Steuergerät den zweiten elektronischen Schalter während gleichbleibender Reflexionspegel bei einem Arbeitszyklus von größer als oder gleich 65% betreibt.
  8. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 2, wobei die Schaltstromversorgung einen Abwärtswandler umfasst.
  9. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 8, wobei die Schaltstromversorgung eine Impedanzvorrichtung und einen elektronischen Schalter in elektrischer Reihenschaltung zwischen dem elektrochromen Reflexionselement und einem Spannungspotenzial umfasst.
  10. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 9, wobei die Impedanzvorrichtung eine Energiespeicherfähigkeit aufweist.
  11. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 9, wobei die Impedanzvorrichtung eine Induktionsspule umfasst.
  12. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 9, wobei das Spannungspotenzial im Bereich von 5 Volt Gleichstrom bis 18 Volt Gleichstrom liegt.
  13. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 4, wobei der erste und zweite elektronische Schalter Transistoren umfassen.
  14. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 13, wobei der erste und zweite elektronische Schalter jeweils entweder einen bipolaren Transistor oder einen Feldeffekttransistor umfassen.
  15. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 4, wobei der erste und zweite elektronische Schalter in gesättigten Moden betrieben werden.
  16. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach Anspruch 4, wobei der Treiberkreis eine Spannung an mindestens einem der Reflexionselemente überwacht und mindestens entweder den ersten oder den zweiten Schalter mindestens teilweise in Funktion zur überwachten Spannung steuert.
  17. Elektrochromes Fahrzeugrückspiegelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das eine der elektrochromen Reflexionselemente zu einer äußeren elektrochromen Rückspiegelbaugruppe gehört und das zweite der elektrochromen Reflexionselemente zu einer inneren elektrochromen Rückspiegelbaugruppe gehört.
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