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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Spiegelvorrichtung, einem Verfahren zum Betreiben einer Spiegelvorrichtung und einem Fahrzeug nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Die
DE 10 2019 209 972 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit einer Abblendeinrichtung. Die
DE 10 2013 223 991 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Blendschutzsystems für ein Fahrzeug.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Spiegelvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Spiegelvorrichtung und ein verbessertes Fahrzeug gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Die hier vorgestellte Spiegeleinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein automatisches und zuverlässiges Abblenden eines Spiegels, sodass ein Fahrer eines Fahrzeugs beispielsweise nicht von in dem Spiegel gespiegelter Sonneneinstrahlung oder Fahrzeuglichtern geblendet wird. Somit kann die Fahrsicherheit erhöht werden.
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Es wird eine Spiegelvorrichtung für einen Innenraum eines Fahrzeugs vorgestellt. Die Spiegelvorrichtung weist einen Spiegel, eine Abblendeinrichtung, eine Bilderfassungseinrichtung und eine Aktivierungseinrichtung auf. Der Spiegel ist ausgebildet, um einen Umgebungsbereich für einen Insassen des Fahrzeugs zu spiegeln. Die Abblendeinrichtung ist an dem Spiegel angeordnet und ausgebildet, um den Spiegel abzublenden. Die Bilderfassungseinrichtung ist im Bereich des Spiegels angeordnet und ausgebildet, um zumindest einen Abschnitt des Umgebungsbereichs und/oder des Insassen zu erfassen und ein dem Abschnitt abbildendes Bildsignal auszugeben. Die Aktivierungseinrichtung ist ausgebildet, um unter Verwendung des Bildsignals ein Aktivierungssignal zu bestimmen und an eine Schnittstelle zu der Abblendeinrichtung auszugeben, um die Abblendeinrichtung zu aktivieren.
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Bei der Spiegelvorrichtung kann es sich um einen Rückspiegel handeln, der im Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet sein kann. Der Spiegel kann ausgebildet sein, um ein rückwärtiges Verkehrsgeschehen zu spiegeln, wodurch die Fahrsicherheit erhöht werden kann. Die Abblendeinrichtung kann ausgebildet sein, um den Spiegel abzublenden, um zu Verhindern, das der Fahrer des Fahrzeugs geblendet wird. Dazu kann die Abblendeinrichtung ausgebildet sein, um einen Reflexionsgrad des Spiegels zu verringern. Die Bilderfassungseinrichtung kann als eine Kamera, ein Kamerasensor oder ein Bildsensor ausgebildet sein. Der von der Bilderfassungseinrichtung erfasste Abschnitt kann einen von dem Spiegel in Richtung eines Gesichts des Insassen reflektierten Bereich der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs oder das Gesicht des Insassen umfassen. Die Aktivierungseinrichtung kann als Bestandteil der Bilderfassungseinrichtung ausgeführt sein oder separat zu der Bilderfassungseinrichtung ausgeführt sein. Das Bildsignal kann eine Helligkeitsinformation umfassen, die zum Bestimmen des Aktivierungssignals verwendet werden kann. Beispielsweise kann aus dem Bildsignal eine Helligkeitsverteilung oder eine den erfassten Abschnitt betreffende Helligkeitssituation ermittelt und zum Bestimmen des Aktivierungssignals verwendet werden. Unter Helligkeit kann dabei eine Intensität von der Bilderfassungseinrichtung erfasster Strahlung verstanden werden. Ferner kann das Bildsignal eine bildliche Darstellung des Umgebungsbereichs umfassen. Somit kann auf einen separaten Sensor zum ausschließlichen Erfassen der Helligkeit verzichtet werden.
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Die Bilderfassungseinrichtung kann an dem Spiegel angeordnet sein oder im Spiegel hinter dem Glas integriert sein. Vorteilhafterweise können somit Bauraum und Kosten eingespart werden.
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Die Abblendeinrichtung kann ein elektrochromes Material aufweisen. Bei dem elektrochromen Material kann es sich beispielsweise um Wolframoxid oder Polyanilin handeln. Die Abblendeinrichtung kann auch als ein intelligentes Glas ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann dadurch auf bekannte Abblendeinrichtungen zurückgegriffen werden.
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Die Aktivierungseinrichtung kann ausgebildet sein, um unter Verwendung des Bildsignals eine Intensität von aus dem Umgebungsbereich auf den Spiegel einfallenden Lichts zu ermitteln und unter Verwendung der Intensität das Aktivierungssignal zu bestimmen. Vorteilhafterweise kann somit ein zuverlässiges Abblenden der Spiegelvorrichtung ermöglicht werden.
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Die Aktivierungseinrichtung kann ausgebildet sein, um das Aktivierungssignal zum Aktivieren der Abblendeinrichtung abhängig von einem Vergleich zwischen einem dem Bildsignal zugeordneten Helligkeitswert und einem Grenzwert für die Helligkeit zu bestimmen. Der Helligkeitswert kann sich beispielsweise auf einen Bereich mit maximaler Helligkeit, auf eine Helligkeitsverteilung oder eine Intensität in Richtung eines Auges des Fahrers reflektierter Strahlung handeln. Der Grenzwert kann so gewählt sein, dass ein unterhalb des Grenzwerts liegender Helligkeitswert typischerweise keiner Blendung des Fahrers entspricht und ein oberhalb des Grenzwerts liegender Helligkeitswert typischerweise eine Blendung des Fahrers bewirkt. Somit kann das Aktivierungssignal nur ausgegeben werden, wenn der Helligkeitswert den Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert kann von dem Fahrer selbst festgelegt werden, also ab welcher Helligkeit er sich geblendet fühlt oder fest vorgegeben sein. Dadurch kann auch ein individuelles Abblenden ermöglicht werden.
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Die Aktivierungseinrichtung kann ausgebildet sein, um unter Verwendung des Bildsignals eine erste Intensität von aus einem dem Umgebungsbereich zugeordneten Bereich des Abschnitts einfallenden Lichts zu ermitteln und eine zweite Intensität von aus einem dem Insassen zugeordneten Bereich des Abschnitts einfallenden Lichts zu ermitteln, wobei das Aktivierungssignal unter Verwendung der ersten Intensität und der zweiten Intensität bestimmt wird. Beispielsweise wird zunächst die Helligkeit des Umgebungsbereichs analysiert und, wenn die Helligkeit des Umgebungsbereichs einen ersten Grenzwert überschreitet, die Helligkeit des Gesichts des Insassen analysiert, um gegebenenfalls eine Abblendung vorzunehmen, wenn die Helligkeit im Gesicht einen zweiten Grenzwert überschreitet.
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Die Aktivierungseinrichtung kann ausgebildet sein, um unter Verwendung des Bildsignals eine Charakteristik einer Lichtquelle innerhalb des Umgebungsbereichs zu erkennen und das Aktivierungssignal abhängig von der Charakteristik zu bestimmen. Beispielsweise kann die Abblendeinrichtungen aktiviert werden, wenn in dem Umgebungsbereich die Sonne oder ein Fernlicht eines nachfolgenden Fahrzeugs als Lichtquelle erkannt wird.
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Die Bilderfassungseinrichtung kann zumindest einen Bildsensor, insbesondere einen CMOS-Sensor aufweisen, beispielsweise einen RGB-Sensor, einen RGB-IR- Sensor, ein RGBC Sensor-CFA oder einen Monochrom-Sensor. Bei dem CMOS-Sensor kann es sich um einen halbleiterbasierenden Flächensensor handeln, der aus einem Array an lichtsensitiven Strukturen besteht, die auf ganz bestimmte Weise beschaltet sind (in diesem Fall über eine Entladungskapazität). Der Bildsensor kann eine gute Farbwiedergabe ermöglichen und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen. Bei dem Monochrom-Sensor kann es sich um einen Schwarz-Weiß-Sensor handeln, der scharfe Bilder mit guten Kontrasten erzeugen kann. Ferner kann der Monochrom-Sensor alle Farben des Lichts aufnehmen.
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Die Aktivierungseinrichtung kann zumindest eine Logikschaltung zum Verarbeiten des Bildsignals aufweisen. Die Logikschaltung kann als ein Mikrocontroller oder ein Steuergerät ausgebildet sein und kostengünstig hergestellt werden. Zudem kann die Logikschaltung platzsparend in der Spiegelvorrichtung verbaut werden. Optional ist die Aktivierungseinrichtung als Teil eines Bildsensors realisiert. In diesem Fall kann auf ein separates Bauteil verzichtet werden.
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Der Spiegel und zusätzlich oder alternativ das Abblendeinrichtung können ausgebildet sein, um Bilderfassungseinrichtung eine Erfassung des Abschnitts des Umgebungsbereichs durch den Spiegel und/oder die Abblendeinrichtung hindurch zu ermöglichen. Es kann also eine Bildaufnahme der Bilderfassungseinrichtung durch den Spiegel und zusätzlich oder alternativ das Abblendeinrichtung hindurch realisiert werden. Der Spiegel und die Abblendeinrichtung können dazu eine Aussparung für die Bilderfassungseinrichtung aufweisen. Alternativ können sie im Bereich der Bilderfassungseinrichtung Materialeigenschaften aufweisen, die eine Bildaufnahme durch den Spiegel und die Abblendeinrichtung hindurch ermöglichen können. Somit kann die Bilderfassungseinrichtung aus Sicht des Fahrers verdeckt hinter dem Spiegel angeordnet sein.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer Ausführungsform einer hierin genannten Spiegelvorrichtung umfasst einen Schritt des Erfassens, einen Schritt des Ausgebens eines Bildsignals, einen Schritt des Bestimmens und einen Schritt des Ausgebens eines Aktivierungssignals. Im Schritt des Erfassens wird mittels einer an dem Spiegel angeordneten Bilderfassungseinrichtung ein Abschnitt des Umgebungsbereichs erfasst und im Schritt des Ausgebens ein den Abschnitt abbildendes Bildsignal ausgegeben. Im Schritt des Bestimmens wird ein Aktivierungssignal unter Verwendung des Bildsignals bestimmt. Der Schritt des Ausgebens des Aktivierungssignals an eine Abblendeinrichtung wird ausgeführt, um die Abblendeinrichtung zu aktivieren, um den Spiegel abzublenden. Vorteilhafterweise kann die Fahrsicherheit erhöht werden, da ein Blenden des Fahrers, beispielsweise durch Sonnenlicht oder durch Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs, vermieden werden kann. Der Fahrer kann sich somit besser auf die Fahrt konzentrieren, was wiederum die Fahrsicherheit erhöhen kann. Zudem kann der Fahrkomfort verbessert werden.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Ein Fahrzeug weist eine Ausführungsform einer hierin genannten Spiegelvorrichtung auf.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs;
- 3 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung;
- 4 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung;
- 5 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung;
- 6 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung; und
- 7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Spiegelvorrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung 100. Die Spiegelvorrichtung 100 ist beispielsweise als ein Rückspiegel für einen Innenraum eines Fahrzeugs ausgebildet, um ein rückwärtiges Verkehrsgeschehen zu spiegeln und bei Bedarf automatisch abzublenden. Dazu weist die Spiegelvorrichtung 100 einen Spiegel 105, eine Abblendeinrichtung 110, eine Bilderfassungseinrichtung 115 und eine Aktivierungseinrichtung 120 auf. Der Spiegel 105 ist ausgebildet, um einen Umgebungsbereich für einen Insassen des Fahrzeugs zu spiegeln. Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist ausgebildet, um einen Abschnitt 122 dieses Umgebungsbereichs zu erfassen. Basierend auf einer von der Bilderfassungseinrichtung 115 erfassten Helligkeit des Abschnitts 122 des Umgebungsbereichs kann die Abblendeinrichtung 110 so angesteuert werden, dass der Insasse durch eine Reflexion des Abschnitts 122 des Umgebungsbereichs an dem Spiegel 105 nicht geblendet wird.
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Die Abblendeinrichtung 110 ist an dem Spiegel 105 angeordnet, beispielsweise als eine den Spiegel 105 abdeckenden Schicht. Die Spiegelvorrichtung 100 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 125 auf, in oder an dem die Bilderfassungseinrichtung 115 angeordnet ist. Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel rückseitig des Spiegels 105 angeordnet und ausgebildet, um den Abschnitt 122 des Umgebungsbereichs durch den Spiegel 105 und durch die Abblendeinrichtung 110 hindurch zu erfassen. Beispielsweise ist der Spiegel 105 dazu halbdurchlässig ausgeführt. Alternativ ist die Bilderfassungseinrichtung 115 beispielsweise neben dem Spiegel 105 an einem Rand der Spiegelvorrichtung 100 angeordnet.
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Die Abblendeinrichtung 110 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel ein elektrochromes Material auf und ist ausgebildet, um den Spiegel 105 abzublenden. Unter Verwendung der Bilderfassungseinrichtung 115 und der Aktivierungseinrichtung 120 kann das Abblenden automatisch erfolgen, beispielsweise bei einem Auftreffen von Sonnenstrahlen oder Fahrzeuglichtern auf den Spiegel 105.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist ausgebildet, um den erfassten Abschnitt 122 des Umgebungsbereichs in Form eines Bildsignals 130 abzubilden und auszugeben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Bildsignal 130 Bilddaten, aus denen sich die Helligkeitssituation in dem Abschnitt 122 des Umgebungsbereichs ermitteln lässt. Beispielsweise kann in dem Abschnitt 122 eine Lichtquelle angeordnet sein, die Licht mit einer Strahlungsintensität ausstrahlt, die zu einer Blendung des Insassen führen kann. In diesem Fall ist die Helligkeitssituation derart, dass eine Aktivierung der Abblendeinrichtung 110 erforderlich ist, um die Blendung des Insassen zu vermeiden.
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Wenn die Aktivierungseinrichtung 120 separat zu der Bilderfassungseinrichtung 115 angeordnet ist, wird das Bildsignal 130 beispielsweise von der Bilderfassungseinrichtung 115 über eine externe Schnittstelle an die Aktivierungseinrichtung 120 ausgegeben. Dazu sind die Bilderfassungseinrichtung 115 und die Aktivierungseinrichtung 120 beispielsweise über zumindest eine Leitung signalübertragungsfähig miteinander verbunden. Alternativ sind die Aktivierungseinrichtung 120 und die Bilderfassungseinrichtung 115 integriert in einem Baustein angeordnet, beispielsweise in einem Bildsensor.
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Die Aktivierungseinrichtung 120 ist ausgebildet, um die Abblendeinrichtung 110 zu aktivieren. Dazu bestimmt die Aktivierungseinrichtung 120 unter Verwendung des Bildsignals 130 ein Aktivierungssignal 135, das an die Abblendeinrichtung 110 ausgegeben wird und ausgebildet ist, um eine Abblendfunktion der Abblendeinrichtung 110 zu steuern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Aktivierungseinrichtung 120 dazu eine Logikschaltung 140 auf, um das Bildsignal 130 zu verarbeiten.
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Das Aktivierungssignal 135 wird beispielsweise an die Abblendeinrichtung 110 ausgegeben, wenn basierend auf dem Bildsignal 130 ein Helligkeitswert für den Abschnitt 122 des Umgebungsbereichs ermittelt wird, der einen vorab definierten oder einstellbaren Grenzwert für die Helligkeit überschreitet. Der Fahrer kann beispielsweise diesen Grenzwert selbst festlegen. So blendet die Spiegelvorrichtung 100 beispielsweise nur ab, wenn eine aus zumindest einem Bereich des Abschnitts 122 auf die Bilderfassungseinrichtung 115 einfallende Lichtintensität den Grenzwert überschreitet.
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Beispielsweise ist die Aktivierungseinrichtung 120 ausgebildet, um zunächst einen dem Bildsignal 130 zugeordneten Helligkeitswert zu ermitteln und anschließend mit einem Grenzwert für die Helligkeit zu vergleichen. Je nach Vergleichsergebnis wird dann das Aktivierungssignal zum Aktivieren oder Deaktivieren der Abblendeinrichtung 110 bereitgestellt. Dazu wird beispielsweise unter Verwendung des Bildsignals 130 eine Intensität von aus dem Abschnitt 122 in die Bilderfassungseinrichtung 115 einfallenden Lichts ermittelt. Abhängig von der Intensität kann dann das Aktivierungssignal 135 gemäß einer Bestimmungsvorschrift bestimmt werden. Je nach Ausführungsbeispiel kann dazu Licht aus dem dem Umgebungsbereich zugeordneten Abschnitt 122 oder aus dem dem Insassen zugeordneten Abschnitt 122 ausgewertet werden, oder auch sowohl Licht aus dem Umgebungsbereich und von dem Insassen reflektiertes Licht. So wird gemäß einem Ausführungsbeispiel zunächst unter Verwendung des Bildsignals 130 eine erste Intensität von Licht ermittelt, das aus einem dem Umgebungsbereich zugeordneten Bereich des Abschnitts 122 auf die Bilderfassungseinrichtung 115 trifft. Wenn die erste Intensität eine erste Bedingung erfüllt, beispielsweise einen ersten Grenzwert überschreitet, wird eine zweite Intensität von Licht ermittelt, das von einem Gesicht des Insassen auf die Bilderfassungseinrichtung 115 trifft. Wenn die zweite Intensität eine zweite Bedingung erfüllt, beispielsweise einen zweiten Grenzwert überschreitet, wird das Aktivierungssignal bereitgestellt, um die Abblendeinrichtung 110 zu aktivieren.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Aktivierungseinrichtung 120 ausgebildet, um basierend auf dem Bildsignal 130 eine Bildauswertung durchzuführen, um eine Lichtquelle zu identifizieren, beispielsweise eine tiefstehende Sonne. Unter Verwendung einer Charakteristik der Lichtquelle, die beispielsweise eine Größe und eine Strahlungsintensität darstellen kann, wird dann das Aktivierungssignal 135 bestimmt und bereitgestellt.
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Diese Möglichkeiten zur Bestimmung und Klassifizierung der Helligkeit sind nur beispielhaft genannt und können auch kombiniert werden. Vorteilhafterweise kann auf bekannte Verfahren zur Helligkeitsbestimmung zurückgegriffen werden.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als eine Kamera ausgebildet. Dabei weist die Bilderfassungseinrichtung 115 beispielsweise einen CMOS-Sensor oder einen CCD-Sensor auf, der beispielsweise mit einem RGGB, RGB-IR oder RGBC CFA ausgerüstet ist oder ohne CFA (= monochrom) auskommt.
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In anderen Worten ausgedrückt zeigt 1 die Spiegelvorrichtung 100, die auch als kamerabasierte Abblendfunktion eines Fahrzeugrückspiegels bezeichnet werden kann. Verschiedene Ausprägungen dieser Spiegelvorrichtung 100 sind in den nachfolgenden Figuren beschrieben. Statt separater Fotodioden weist die Spiegelvorrichtung 100 die Bilderfassungseinrichtung 115 zur Erkennung der Helligkeitssituation auf, die auch als Kamera bezeichnet werden kann. Der hier vorgestellte Ansatz macht sich die Synergie von Systemen zu Nutze und trägt dadurch zur Kostenersparnis und Bauraumersparnis bei.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der Helligkeitssituation die Bilderfassungseinrichtung 115 verwendet, die auch als eine CMOS-basierte, RGB-IR oder monochrome Kamera bezeichnet werden kann und die nahe beim oder in der Spiegelvorrichtung 100, die auch als Rückspiegel bezeichnet werden kann, integriert ist. Die Spiegelvorrichtung 100 umfasst die Aktivierungseinrichtung 120, die auch als Abblendelektronik bezeichnet werden kann, den Spiegel 105, der auch als Spiegelglas bezeichnet werden kann und die Abblendeinrichtung 110, die auch als elektrochromes Material oder elektrochromes Element bezeichnet werden kann. Der hier vorgestellte Ansatz bringt in allen Ausprägungen im Wesentlichen zwei Vorteile mit sich, nämlich geringe Kosten und geringen Bauraum. Da die Bilderfassungseinrichtung 115, die auch als Innenraumkamera bezeichnet werden kann, typischerweise sowieso vorhanden ist und stetig Bilder, die die Umgebungslichtbedingungen abbilden, erzeugt, ist es ein Leichtes zu erkennen, ob der Fahrer durch eine Reflektion der Spiegelvorrichtung 100 geblendet wird oder nicht. Diese könnte beispielsweise durch die Scheinwerfer eines nachfolgenden Fahrzeugs oder eine tiefstehende Sonne erzeugt sein. Ist dies der Fall, wird eine Abblendung des Spiegels 105 eingeleitet werden, ohne dass hierzu beispielsweise zwei Fotodioden oder eine Regelungselektronik benötigt werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz weist gemäß einem Ausführungsbeispiel die Bilderfassungseinrichtung 115 auf, die als eine CMOS-basierte, RGB-IR oder monochrome Bilderfassungseinrichtung ausgeführt ist, sowie die Aktivierungseinrichtung 120, die auch als Abblendschaltkreis bezeichnet werden kann und die Abblendeinrichtung 110. Die Abblendeinrichtung 110 kann wiederum aus dem Spiegel 105 mit aufgebrachtem oder angeklebtem elektrochromen Element bestehen oder ist direkt aus einem elektrochromen Material gefertigt. Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist nahe beim oder in der Spiegelvorrichtung 100 integriert. Sie kann durch den Spiegel 105 und/oder durch die Abblendeinrichtung 110 hindurchschauen. Dabei weisen der Spiegel 105 und/oder die Abblendeinrichtung 110, die auch als elektrochromes Element bezeichnet werden kann eine Aussparung oder lokal optisch, günstige Eigenschaften auf, die dies ermöglichen.
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Die Spiegelvorrichtung 100 ist ausgebildet, um bei Sonnenlicht abzublenden und auch bei Folgefahrzeugen, die beispielsweise fälschlicherweise mit Fernlicht fahren oder die einfach so dicht folgen, dass der Fahrer geblendet wird. Der Wert für geblendet ist entweder individuell konfigurierbar oder festgelegt, ähnlich wie die Sensitivitätseinstellungen bei Touchscreens. Genauso kann der Fahrer gegebenenfalls einstellen, wann er sich geblendet fühlt.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist am oder in der Spiegelvorrichtung 100 integriert und schaut somit in die gleiche Richtung, in die der Fahrer indirekt über den Spiegel 105 guckt. Die Datenverarbeitung der Bilderfassungseinrichtung 115 erfolgt beispielsweise über ein externes Steuergerät. Alternativ kann eine Logikschaltung 140, beispielsweise ein ISP in der Bilderfassungseinrichtung 115 genutzt werden, um den Signalweg abzukürzen und die Funktion im beziehungsweise nahe beim Spiegel 105 zu realisieren, ohne ein Steuergerät. Eine komplizierte Berechnung der Winkel der Sonnenstrahlen entfällt.
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Die Aktivierungseinrichtung 120 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um rein bildbasiert zu erkennen, wie hell das Signal aus einem bestimmten Raumwinkelbereich, dem Bereich der Rückscheibe, hier beispielhaft der Abschnitt 122, ist. Ist in diesem Bildbereich beispielsweise das Histogramm zu weit rechts oder die Summe der Grauwerte zu groß, kann gecheckt werden, ob die das Gesicht - also die durch unser System zu detektierende Region von Interesse (ROI) - korrekt belichtet ist und es kann ein Abblenden eingeleitet werden, falls dies so ist. Es gibt auch andere Metriken die zur Beurteilung einer „Blendung“ herangezogen werden können. Je einfacher, desto besser.
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Der beschriebene Ansatz ermöglicht eine Funktionserweiterung, die sich durch eine Synergie von Rückspiegel und Innenraumkamerasystem ergibt. Dadurch lässt sich eine kamerabasierte Abblendfunktion eines Rückspiegels, also eine verbesserte Spiegelvorrichtung 100 erreichen.
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Innenraumkameras sind im Rahmen der Hochautomatisierung von Fahrzeugen bekannt. Mit ihrer Hilfe können Ablenkung und Müdigkeit von Fahrern sowie Sitzpositionen und Anwesenheit von allen Insassen erkannt und automatisiertes Fahren letztlich sicherer gemacht werden. Hierzu wird eine Kamera möglichst so im Fahrzeug platziert, sodass sie das Gesicht, insbesondere die Augenpartie des Fahrers und alle Insassen erfassen kann. Den perspektivisch besten Kompromiss stellt dabei eine Kameraintegration nahe beim oder im Rückspiegel dar. Eine entsprechende Innenraumkamera eignet sich als Bilderfassungseinrichtung 115.
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Der beschriebene Ansatz ermöglicht die Realisierung eines selbstabblendenden Rückspiegels, der jedoch ohne separate Fotodioden auskommt. Entsprechend bekannter selbstabblendender Rückspiegel kann jedoch ein elektrochromes Element und eine Regelungselektronik verwendet werden. Das elektrochrome Element ist dabei mit dem eigentlichen Spiegelglas des Spiegels 105 verbunden und für dessen Reflektivität verantwortlich. Das elektrochrome Element ändert durch Anlegen einer Spannung sein optisches Verhalten und reduziert beispielsweise seinen Reflektionsgrad, was letztlich zum gewünschten Abblendeffekt führt.
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In den 3 bis 6 werden nachfolgend mögliche Ausprägungen im Detail beschrieben.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs 200 mit einer Spiegelvorrichtung 100. Dabei ähnelt oder entspricht die Spiegelvorrichtung 100 der Spiegelvorrichtung aus 1. Die Spiegelvorrichtung 100 ist beispielsweise in einem Innenraum des Fahrzeugs 200, beispielsweise an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 200 angeordnet.
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Das Fahrzeug 200 befindet sich beispielsweise im Straßenverkehr, wobei ein weiteres Fahrzeug 205 hinter dem Fahrzeug 200 fährt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das weitere Fahrzeug 205 Scheinwerfer 220 auf, die eingeschaltet sind, sodass Lichtstrahlen 210 der Scheinwerfer 220 auf das Fahrzeug 200 treffen. Wenn die Scheinwerfer 220 des weiteren Fahrzeugs 205 fehlerhaft eingestellt sind, beispielsweise zu hoch oder der Fahrer des weiteren Fahrzeugs 205 fälschlicherweise das Fernlicht eingeschaltet hat, so blenden die Lichtstrahlen 210 den Fahrer des Fahrzeugs 200 durch den Spiegel der Spiegelvorrichtung 100. Die Spiegelvorrichtung 100 im Fahrzeug 200 ist ausgebildet, um eine solche Blendung des Fahrers des Fahrzeugs 200 zu vermeiden, indem die Spiegelvorrichtung 100 automatisch abblendet. Dies gilt beispielsweise auch für eine Blendung durch Sonnenstrahlen 215, beispielsweise hervorgerufen durch eine tiefstehende Sonne.
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3 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung 100. Dabei ähnelt oder entspricht die Spiegelvorrichtung 100 der Spiegelvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren, mit Ausnahme dessen, dass der Spiegel weggelassen ist.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 gibt das Bildsignal 130 an die Aktivierungseinrichtung 120 aus, wobei die Aktivierungseinrichtung 120 unter Verwendung des Bildsignals 130 das Aktivierungssignal 135 an die Abblendeinrichtung 110 ausgibt.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 ist beispielhaft als ein moderner Bildsensor ausgeführt, der allerlei Zusatzfunktionen zur Bildvorverarbeitung mitbringt. Diese ermöglichen beispielsweise HDR-Aufnahmen oder eine Rauschreduzierung on-chip bevor das aufgenommene Bild weitergeleitet wird. Weiterhin werden üblicherweise on-chip verschiedene Bildstatistiken erzeugt, die Auskunft über Helligkeitsverteilung, beispielsweise in einem Histogramm und über Unter- und Überbelichtung geben. Durch gezieltes Design kann der Bildsensor mit einer Logik versehen werden, die eine Rückspiegelabblendfunktion direkt über standardisierte Schnittstellen, wie beispielsweise SPI oder I2C ermöglicht. Eine Zusatzelektronik zur Bildverarbeitung kann dann entfallen. Der Sensor kommuniziert direkt mit der Aktivierungseinrichtung 120, die wiederum die Abblendeinrichtung 110 aktiviert.
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4 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung 100. Dabei ähnelt oder entspricht die Spiegelvorrichtung 100 der Spiegelvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt ähnelt die Spiegelvorrichtung 100 in 4 der Spiegelvorrichtung aus 3 mit Ausnahme dessen, dass die Aktivierungseinrichtung 120 zusätzlich eine Logikschaltung 140 zum Verarbeiten des Bildsignals 130 aufweist.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 gibt das Bildsignal 130 an die Logikschaltung 140 aus. Die Logikschaltung 140 verarbeitet das Bildsignal 130 und gibt ein verarbeitetes Bildsignal 400 an die Aktivierungseinrichtung 120 aus, wobei die Aktivierungseinrichtung 120 unter Verwendung des verarbeiteten Bildsignals 400 das Aktivierungssignal 135 an die Abblendeinrichtung 110 ausgibt.
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Die Spiegelvorrichtung 100 in 4 ähnelt der Spiegelvorrichtung in 3 mit dem Unterschied, dass die Logikschaltung 140, die auch als zusätzlicher Logikbaustein bezeichnet werden kann, zwischen der Bilderfassungseinrichtung 115, die auch als CMOS-Sensor bezeichnet werden kann und der Aktivierungseinrichtung 120 angeordnet ist. Die Logikschaltung 140 führt die in 3 erwähnte Bildvorverarbeitung aus und initiiert die Abblendung. Die Logikschaltung 140 ist beispielsweise als ein ISP ausgebildet, der auch für andere Funktionen, wie zum Beispiel Dewarping, Rauschreduzierung oder ähnliches einsetzbar ist. Alternativ ist die Logikschaltung 140 als ein Mikrokontroller oder ASIC ausgebildet. Mit dem Einbau der Logikschaltung 140 können Kosten und Bauraum gespart werden, weil insbesondere ISPs und Mikrocontroller üblicherweise für viele weitere Funktionen ins System integriert sind. Eine als ein ISP ausgebildete Logikschaltung140 weist üblicherweise programmierbare Schnittstellen auf. Darüber kann die Firmware des Chips angepasst werden und es entstehen einmalige Entwicklungskosten, nicht aber laufende Komponentenkosten für einen speziellen Chip.
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5 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung 100. Dabei ähnelt oder entspricht die Spiegelvorrichtung 100 der Spiegelvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt ähnelt die Spiegelvorrichtung 100 in 5 der Spiegelvorrichtung aus 3 mit Ausnahme dessen, dass ein Steuergerät 500 mit der Spiegeleinrichtung 100 verbunden ist.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 gibt das Bildsignal 130 an das Steuergerät 500 aus. Das Steuergerät 500 verarbeitet das Bildsignal 130 extern und gibt ein verarbeitetes Bildsignal 400 an die Aktivierungseinrichtung 120 aus, wobei die Aktivierungseinrichtung 120 das Aktivierungssignal 135 an die Abblendeinrichtung 110 ausgibt.
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In 5 wird das Bildsignal 130 an ein Steuergerät 500 weitergeleitet, das auch als ein Zentralsteuergerät bezeichnet werden kann, also an eine systemeigene Electronic Control Unit, kurz ECU oder an einen ohnehin vorhandenen Zentralcomputer. Ferner kann das Steuergerät 500 auch als ein DOMS Steuergerät bezeichnet werden. Die für die Abblendfunktion essenzielle Bildverarbeitung findet dann nicht in der Spiegelvorrichtung 100, sondern extern statt. Der Trigger zur Aktivierung der Abblendfunktion erfolgt beispielsweise über ein standardisiertes Interface, das ohnehin vorhanden ist, zurück an die Aktivierungseinrichtung 120. Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel weist beispielsweise den Vorteil auf, dass die Bildverarbeitung rein softwarebasiert erfolgt und ohne Hardwarekosten realisierbar ist. Weiterhin ist die Abblendfunktion einfacher absicherbar hinsichtlich funktionaler Sicherheit und die Funktion ist nicht auf einen speziellen Bildsensor, der die Funktion mitbringt, beschränkt, was wiederum Kosten für den Sensor Kosten reduzieren kann.
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6 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Spiegelvorrichtung 100. Dabei ähnelt oder entspricht die Spiegelvorrichtung 100 der Spiegelvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt ähnelt die Spiegelvorrichtung 100 in 6 der Spiegelvorrichtung aus 4 mit Ausnahme dessen, dass das Steuergerät 500 mit der Spiegeleinrichtung 100 verbunden ist.
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Die Bilderfassungseinrichtung 115 gibt das Bildsignal 130 an die Logikschaltung 140 aus. Von dort wird das Bildsignal 130 an das Steuergerät 500 weitergeleitet. Das Steuergerät 500 verarbeitet das Bildsignal 130 extern und gibt ein verarbeitetes Bildsignal 400 an die Aktivierungseinrichtung 120 aus, wobei die Aktivierungseinrichtung 120 das Aktivierungssignal 135 an die Abblendeinrichtung 110 ausgibt.
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In 6 erfolgt eine Bildvorverarbeitung in der Spiegelvorrichtung 100. Die für die Abblendfunktion relevante Bildverarbeitung wird aber extern ausgeführt. Jede der in den 3 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiele lässt sich durch Benchmarking, also Zerlegen des Produkts, Identifikation der Bauteile und Schaltkreise nachweisen. Sind neben der Bilderfassungseinrichtung 115 weitere lichtsensitive Bauteile nicht vorhanden, kann die Abblendfunktion nur kamerabasiert sein.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 700 zum Betreiben einer Spiegelvorrichtung. Die Spiegelvorrichtung entspricht oder ähnelt hierbei der Spiegelvorrichtung aus einer der hierin beschriebenen Figuren.
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Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 705 des Spiegelns, einen Schritt 710 des Erfassens, einen Schritt 715 des Ausgebens eines Bildsignals, einen Schritt 720 des Bestimmens und einen Schritt 725 des Ausgebens eines Aktivierungssignals. Der Schritt 705 des Spiegelns wird ausgeführt, um einen Umgebungsbereichs mittels eines Spiegels für einen Insassen eines Fahrzeugs zu spiegeln. Im Schritt 710 des Erfassens wird mittels einer Bilderfassungseinrichtung ein Abschnitt des Umgebungsbereichs erfasst. Der Schritt 710 kann dabei wiederholt ausgeführt werden. Im Schritt 715 des Ausgebens des Bildsignals wird das Bildsignal an eine Aktivierungseinrichtung ausgegeben. Dabei repräsentiert das Bildsignal den Abschnitt. Im Schritt 720 des Bestimmens wird ein Aktivierungssignal unter Verwendung des Bildsignals bestimmt. Der Schritt 725 des Ausgebens des Aktivierungssignals an eine Abblendeinrichtung wird ausgeführt, um die Abblendeinrichtung zu aktivieren, um den Spiegel abzublenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019209972 A1 [0002]
- DE 102013223991 A1 [0002]