众所周知，后视镜是非常有用的装置，其能够获得道路使用者后 面的车辆交通可视性，并且对于车辆例如轿车和摩托车而言，使用后 视镜是绝对必须的。
例如，轿车通常包括至少三个后视镜，即一个中央的、两个侧面 的后视镜，它们是强制安装的，以符合法律规定。
类似地，为符合同样的法律规定，在摩托车上需要在摩托车车把 侧安装两个后视镜。
另一方面，并不强制在自行车上安装后视镜，这是因为自行车被 看作是低速车辆，而自行车使用者具有相对高运动自由度，并且即使 是使用者后方也容易看到。
尽管如此，但处在运行状态的骑自行车的人仍有可能受到运输设 备或车辆的碰撞，结果可能导致严重损伤，因为通常在同一道路上行 驶的其它车辆的速度和推力显著高于自行车。
因此，即使有轻微的事故发生在骑自行车的人身上，结果也会非 常严重，因为自行车缺少任何物理保护。
因此，为解决上述问题，自行车也应至少包括后视镜，并且最好 由道路交通法强制要求安装这种设备。
然而，目前现有的后视镜不适合于提高现代运输设备特别是自行 车的使用安全性和舒适型。

因此，本发明主旨是提供这样一种后视镜，其除了正确地提供传 统后视功能以外，还能提供其它一些对于骑自行车的人和其它道路使 用者而言有用的功能。
在本发明的上述主旨的范围内，本发明的主要目的是提供一种后 视镜，其包括专门设计的内置式功能性部件，使得后视镜还能够作为 智能型信息存储和发送器操作，以储存和传送对于骑行自行车或驾驶 运输设备而言有用的信息，同时维持车辆使用者的行动能力不变，并 且不会遮挡使用者或分散其注意力。
本发明的另一目的是提供一种后视镜，其有益地还能够用在轿车、 摩托车等等上，以提供一种辅助装置来改进其它传统驾驶员用装置的 操作性能。
本发明的另一目的是提供一种后视镜，其由于专门设计的结构特 征而在驾驶(骑行)中非常可靠和安全。
本发明另一目的是提供一种后视镜构造，其可以利用容易获取的 零部件和材料而容易地制成，另外其由于成本低而非常具有竞争力。
根据本发明的一个方面，前述主旨和目的以及在后文中将变得清 楚的其它目的可通过一种用于车辆的多功能装置实现，其特征在于， 所述多功能装置包括内置于后视镜中的信息和数据显示器。
特别地讲，根据本发明的装置可以安装在自行车上，并且包括作 为其主要部件的后视镜、字母、数字和图标显示器、用于测量运动参 数和环境参数的测量传感器、用于管理整个装置和测时的电子部件、 以及独立的电源组件，所述装置被设计成提供若干与使用者安全性、 信息以及车辆路面使用舒适性有关的支持功能。
附图说明
通过下面本发明的非排它性的优选实施方式的描述，本发明的其 它特点和优点会变得更为清楚，所述实施方式是在附图中以举例的非 限定性方式给出的，在附图中：
图1是根据本发明的后视镜的优选实施方式的框图；
图2是自行车的示意性正视图，该自行车包括与自行车车架的固 定部位形成一体的加速度计；
图3是类似于图2的另一示意性正视图，但示出了改型使用条件， 其中道路具有斜度或斜坡，因此自行车车架具有倾斜角度θ，并且骑自 行车的人沿自行车运动方向传递了加速度a。

参看图1所示框图中的附图标记，本发明装置的主要部件是智能 型后视镜1，所述后视镜具有抛光镜面，其限定了两个镜面部分，第 一镜面部分是专用的镜区域2，具有反射特性，类似于传统镜，而第 二镜面部分是区域3，是清澈或透明的，类似于传统玻璃材料。
更具体地讲，镜区域2提供了后视镜功能专用区。透明区域3的 尺寸被设置成不阻碍区域2的操作，并且还允许看见安置在玻璃表面 后面的元件。
更具体地讲，显示器组件4被设计成适当地显示不同的数值参数， 如后文中详细描述。
镜1嵌合在专用的镜罩5中，所述镜罩被操作以夹持和支撑镜1， 同时保护和支撑如后文所述的电子器件和传感器，它们用于控制本发 明装置的操作。
所述罩5由技术上改进了的材料制成，例如碳纤维材料，以便向 所述装置提供非常高的强度和轻质性，这对于骑自行车的人非常有用。
所述罩5的前部为罩边缘提供了密封关系，以便在雨天防止水分 进入这种智能型或灵巧型镜。
所述镜罩5还通过铰接连接组件6连接着支撑臂7，以允许根据 使用者要求和喜好正确地定向所述智能型镜。
所述铰接连接组件6允许小的电缆从中穿过，从而通向容纳在支 撑臂7中的可选的传感器，以允许镜传感器组件相对于自行车车架安 装在固定位置，而自行车使用者又能够根据自己的意愿通过铰接连接 组件6而改变镜的位置。此外，还方便了将加速度传感器安置在摆动 式罩5内侧，以使得自行车行进方向和相对于道路的倾斜度能够精确 获得(即使不是为了此目的，也是有益的)。
因此，这种将传感器或电子器件安装在支撑臂7中的可能性是非 常有益的，并且构成了本发明的主要特征，这一点将在后文中更加明 确。
如图所示，支撑臂7还包括快速夹持组件9，以允许支撑臂被容 易和快速地与车把10的附连组件(用于将装置夹持在自行车车把上) 接合和脱离，从而允许使用者容易和快速地从自行车拆下后视镜，以 便用于装运和输送的目的，或者用于防止后视镜被小偷或流浪汉拆下。
特别地讲，在所述罩5中，容纳着大部分的用于管理整个装置以 及向使用者提供所需信息的电子和传感器部件。
在图1中的框图中，电子元件被显示在虚线框中，而传感器16和 显示器4被显示在虚线框之外，在这里公开的优选实施方式中，显示 器4适于显示数字码、图标和预设的字母、数字字符，并且具有容易 看到和读取的尺寸，即使是视力有略微缺陷的人，例如近视或远视者， 而不需要配戴眼镜或其它视力提高元件。所述显示器有益地是所谓的 LCD型的，或基于反射型液晶显示器技术的，从而所述显示器可在日 光下被清楚地看到，而不是必须使用背照式辅助部件。
显然，在本发明的进一步的实施方式中，智能型后视镜的其它显 示器部件也可以使用，它们基于不同的技术并且具有不同的显示特征， 这取决于车载传感器。
本发明智能型后视镜还包括多个按钮11，用于控制操作预设值， 控制驾驶(骑行)操作，以及显示操作模式。
在优选实施方式中，本发明智能型后视镜包括两个按钮11a和 11b，它们具有取决于具体要求以及取决于将被显示在所述显示器4上 的信息文字的可变功能。按钮11a和11b布置在装置的前部上，位于 所述显示器组件4的表面上或靠近所述表面，从而允许使用者按压按 钮，同时还能看到显示器组件4上显示的信息。
一种优选的构造技术是所谓的″触摸屏″技术，其中按钮的启动仅 仅需要简单地触摸按钮表面，该技术基于电容效应，而不需要部件的 任何机械运动。
然而，还可以使用按钮的其它功能性等价实施方式，例如膜片或 机械型的，同时可维持显示器4组件表面的操作特性不变。
显示器组件4和按钮11、11a以及其它车载传感器部件由微处理 器12控制，所述微处理器包括专用的程序存储器13、记事板 (scratchpad)14以及程序，所述程序具有多个处理算法15适于将来自 车载传感器16的原始数据转化成代表使用者感兴趣信息的数字数据， 所述车载传感器16通过适宜的传感器接口17而被精确地接入。通常， 每个不同的传感器采用不同的接口。
另外，所述微处理器12还从时钟/日历18接收与小时和日期等时 间有关的数据，该时钟/日历包括专用的时钟电池19用于连续操作。
此外，所述微处理器12驱动(直接或通过专用的显示器启动部 20)所述显示器组件4并且通过按钮读取接口21读出按钮11a、11b 的状态，以便正确地控制或管理所有的使用者要求。接通和断开电路 22在这里公开的优选实施方式中连接着向所有车载电子元件供应电能 的太阳能电池23，从而可利用阳光或人工光充分地照明，以使得后视 镜以近乎或完全没有限制的方式操作，而不需要更换电池或定期为电 池充电。唯一的限制是所述后视镜在光照不足的条件下可能不能使用， 但另一方面，这种条件对于自行车运动员来说很少遇到或者通常可以 避免。
另外，可选地，所述太阳能电池23可以获得应急电池24的支持， 该应急电池在阳光不充足或所述智能型后视镜处在特殊状况时启动。
在这里公开的优选实施方式中，所述智能型后视镜仅在存在阳光 时操作，另外，阳光对于正确地看到显示器LCD组件4也是必须的， 因为如前所述，在一个优选实施方式中，其为反射型的。
电源电路25又为由微处理器12控制的电子元件提供电能。
在这里公开的优选实施方式中，所述显示器组件4上的可供使用 者使用的信息通过操作所述按钮11a、11b而被选择，所述信息包括：
a)时钟，
b)日历，
c)精密计时器，
d)空气温度，
e)道路斜度或倾角(瞬间值或平均值)。
可以测量道路的倾斜度也是本发明的主要特征。
根据本发明，道路倾斜度是通过沿着垂直于自行车水平轴线方向 的方向测量重力而获得的，因此，重力代表着自行车倾斜度的直接且 瞬时的测量值，其实施并不需要复杂的计算。在现有技术中需要计算 测高计测量的高度差与里程计测量的自行车途经距离之间的比值，这 种方法常会提供错误的平均斜度值。
后面将详细描述本发明的测量方法。
可以显示的参数可以扩展到非常广的范围，仅仅受到显示器类型、 所述智能型后视镜上安装的传感器的配置方式以及装置成本的限制。
本发明在功能性方面的改进还可以通过添加额外的可选元件和/ 或通过更换一些其它部件而实现。
通过非限定性的实施例，有关参数方面的改进包括：
f)自行车途经距离，
g)自行车速度，
h)自行车高度，
i)途经路径的方向(所谓的罗盘功能)，
j)局部地图上的定位或位置。
每个上述功能等需要专用的车载传感器。
特别地讲，罗盘功能可以通过设置GPS接收器而实现，并且是 GPS技术可提供的最基本的数据，且与显示器LCD组件4相容。
在进一步改进的实施方式中，所述后视镜包括大尺寸和高分辨率 的显示器，显示器中还可以包括使用者期望骑行经过的地区的定位地 图。
该功能构成本发明的另一重要特征，并且将在后面详细描述，对 于混合越野和山地自行车迷来说是非常受喜爱和感兴趣的。
特别地讲，地图可以通过使用可选的PC耦合接口(在所公开的框 图中显示为PC接口27)来形成，所述接口还可以用于其它用途。
另一有趣的可选配置是在本发明的镜中设置局部无线电接收器 26，以接收来自安置在自行车传统位置上的其它传感器的信息。
因此，由于设置了局部无线电接收器26，可以实现功能性改进， 而不需要在自行车中设置附加的电线。在现有的自行车上，由于没有 设计成适合于配线操作，因此非常难以布置这类电线。
在通过处理从局部无线电接收器26接收的信息之后将被显示器 组件4显示的有用数据中，还要提到使用者心率，这是由专用的心率 传感器提供的，心率传感器施加于使用者躯干或施加于装在自行车车 把上的手触点或电极；还有使用者血流或血压。
所述局部无线电接收器26，特别地讲，被设计成满足市场标准要 求，例如非常小范围内的负荷能力。
另外，在不久的未来，有可能使用更先进的技术或方法(例如蓝 牙或紫蜂(Zig Bee)技术)，以允许与计算机或其它高度集成装置(例 如手持式智能型装置、手机等等)交换数据。
因此，根据本发明的后视镜适于显示和储存有关自行车旅行的任 何信息(例如温度，持续时间，心率，自行车速度，骑行路径特性)。 并且通过PC接口27或所述局部无线电接收器26，装置还能传送这种 信息至其它装置，以便进行计算、储存和监视使用者运动性能。
总体而言，传感器检测的任何信息都需要利用传感器接口17而被 电学配套处理，如图1中的框图所示，从而被所述微处理器12控制。
接下来，所述信息可以可被适宜的处理算法15进一步处理，所述 处理算法被设计成实施过滤、平均化、比例化或进行其它处理操作， 以获得由显示器4显示的最终数据。
特别地讲，在这里公开的优选实施方式中，与道路倾斜度或斜度 有关的信息，是从响应于重力的加速度计获得的，加速度计提供识别 所述道路倾斜度的主要基准，即使是简单的瞬时测量也足以提供所寻 求的数据。然而，由于自行车和骑自行车的人的运动会产生加速度失 真现象，因此倾斜度的测量会受到影响。
因此，必须采用专门设计的算法，如下面详细描述。参看图2和 3，显示了自行车车架的两个操作方向以及双轴加速度计的相应方向。 图2显示了自行车和相应加速度计的正视图，加速度计预期与自行车 车架或车把上的固定部位形成一体，并且，特别地讲，在这里公开的 优选实施方式中，安装在所述智能型后视镜的支撑臂7上，而支撑臂 适于夹持在自行车车把上。所述加速度计相对于自行车车架以角度θo 定向，该角度在所述智能型后视镜被安装后就不能被改变，但不会对 装置的使用造成限制；并且，在组装之后仅需要立即实施单一的校准 操作。
因此，在完成所述校准操作后，所有自行车轴线的倾斜度都将基 于假定作为基准的所述角度θo而分别计算。
如图2和3所示的公式表示基于加速度传感器的测量值计算的基 准倾斜度或斜度，所述测量值是在静止条件下测量的，对应于重力加 速度g基于角度θo在传感器轴线X和Y的方向上的投影。
图3示出了修改后的条件，这是因为道路(并且因此自行车车架) 的倾斜度(根据角度θ)，以及骑自行车的人沿自行车驾驶方向施加的 加速度a。由于修正角度θo，所述加速度在传感器的轴线Y的方向上 的分量会产生误差，该误差必须通过所示的公式进行补偿，从而精确 地计算所述道路的倾斜度。该误差独立于其它误差源，例如道路表面 不平引起的振动以及骑自行车的人在车座上的不均匀运动或调整其在 自行车车座上的位置。
因此，所述算法将对粗略获取的数据实施过滤和平均化操作，以 提供净(无误差的)数据。
所述智能型后视镜中的可选地配置的GPS接收器可在骑自行车的 人的旅行中向其提供很多有用的行为功能，例如前面提到的自我辨别 方向或罗盘功能。
特别地讲，在优选实施方式的显示器上，骑自行车的人的运动或 骑行方向将以字母、数字的形式显示(例如N、O、S、E表示基准方 位，N-NE表示北-西北，等等)。
另外，在进一步改进的实施方式中，包括技术上更为成熟的显示 器，其还能够提供曲线图显示；并且基于显示器尺寸和分辨率，还能 够通过USB接口而适宜地连接到计算机，以显示图形格式(例如Jpeg 格式)的地形图，这对于例如越野旅行是有用的。
另外，辅助车载存储器可以用来存储任何期望的途经路径，以便 根据需要再次沿该路径旅行。
如此获得的信息还可以被传输到个人计算机，并且由其他人再次 使用，或者存储为骑自行车的人运动活动的历史。
可以看出，本发明完全可以实现前面提到的主旨和目的。
事实上，本发明提供了一种后视镜，其内集成了适宜的功能性部 件(例如所披露的电子显示器)，可以看作是多功能装置，可用来储 存和传送骑行(驾驶)信息，以避免那些在常规操作模式下可能对使 用者有负面影响或者可能干扰使用者或分散使用者注意力的因素(即 使不是为了此目的，也是有益的)。
在这一点上，显然，显示的信息将取决于所选择的运输设备和将 被使用的传感器。
特别地讲，从安全性和骑行舒适性的角度看，根据本发明的内置 式显示器智能型后视镜优选施加在自行车车把上，以改进所述自行车 的操作。
然而，在自行车上的应用不能看作是对本发明构成限制，因为本 发明的概念可以容易地扩展到其它运输设备，例如轿车、摩托车等等。
根据本发明的用于车辆的多功能装置的特征在于包括内置于后视 镜中的信息和数据显示器。
优选地，所述装置包括：安装部件，用于将所述装置安装在自行 车、摩托车、轿车、船或飞机上；后视镜；字母、数字和图标显示器； 测量传感器，用于测量运动参数和环境参数；电子元件，用于测量时 间并且控制所述装置；以及独立的电源装置。
优选地，所述装置适于施加在使用者佩带的另一装置例如防护头 盔上。
优选地，所述后视镜具有第一反射表面，其与所述后视镜的第二 透明表面物理地分开，并且所述第一和第二表面分别布置在所述装置 的彼此相接或不相接的区域中。
优选地，所述后视镜基于图像反射操作模式操作，其中图像被从 所述第一反射表面或从包含在显示器、摄像机、光纤器件中的附加成 像表面反射。
优选地，所述显示器是独立的背照式显示器、点阵式显示器、彩 色显示器、灰色调或单色显示器、或基于LCD、LED、等离子技术的 显示器。
优选地，所述装置容纳在保护外壳中，用于保护所述装置避免水 或尘土侵入。
优选地，所述保护外壳包括外壳罩件，所述罩件由单一塑料、混 合塑料或金属材料制成。
优选地，所述外壳罩件的材料在受到撞击破裂后不会粉碎。
优选地，所述装置安装在所述车辆的固定部位上，所述装置能够 从所述固定部位拆下，而不需要使用拆除器具例如螺丝刀或钳子。
优选地，所述装置包括容纳在所述装置的一部分中的多个传感器， 并且所述装置的该部分与安装着所述装置的车辆形成一体。
优选地，所述装置包括用于连接所述传感器的连接器部件，所述 连接器部件包括滑动触点或使用非接触技术，例如应答器部件或是适 于在短距离范围内传送信息和电能的电容性或磁性或光学耦合部件。
优选地，所述装置包括多个操作按钮，这些按钮布置在所述装置 的一部分上，该部分不同于所述装置的前表面，或者该部分位于所述 罩件上，或者该部分位于所述装置的支撑臂上，或者该部分位于所述 装置的固定部位上。
优选地，所述传感器包括斜度测量用加速度传感器。
优选地，所述传感器包括车辆速度和位置传感器。
优选地，所述装置包括GPS系统，用于为所述使用者指示使用者 相对于基准方位的运动方向，以及指示所述使用者在以JPEG图像格 式内置于所述装置中的地形图中的相对位置。
优选地，所述装置包括独立的可充电电池型电源部件。
在实施本发明时，所用的材料以及特定的尺寸和形状可以基于具 体要求而任意改变。