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DE2527877B2 - Steuereinrichtung zum selbsttaetigen schalten von leuchten - Google Patents

Steuereinrichtung zum selbsttaetigen schalten von leuchten

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DE2527877B2
DE2527877B2 DE19752527877 DE2527877A DE2527877B2 DE 2527877 B2 DE2527877 B2 DE 2527877B2 DE 19752527877 DE19752527877 DE 19752527877 DE 2527877 A DE2527877 A DE 2527877A DE 2527877 B2 DE2527877 B2 DE 2527877B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum selbsttätigen Ein-Aus-Schalten mindestens einer Leuchte, insbesondere von Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit von der Umgebungsgrundhelligkeit.
Es kommt immer wieder vor, daß auf Kraftfahrzeuge, die im Dunkeln abgestellt oder aufgrund einer Panne liegengeblieben sind, andere Fahrzeuge auffahren, weil das Hindernis zu spät erkannt wurde. Um die stehenden Fahrzeuge im Dunkeln sichtbar zu machen, sind bis heute nur reflektierende Gläser vorgeschrieben. Auch reflektierende Nummernschilder sind teilweise gebräuchlich. Alle diese Einrichtungen stellen aber passive Hilfsmittel dar, deren Reflexionswert verhältnismäßig klein ist.
Ein aktives Mittel zur Sichtbarmachung wäre eine geeignete Lampe, z. B. Schlußleuchte in Standlichtschaltung. Diese Leuchten werden meist nicht eingeschaltet. Die Gründe dafür sind je nach Lage der Dinge verschieden:
a) Die Batterie soll nicht zu sehr entladen werden. (Dies wäre der Fall, wenn z.Brääs'Staridiichrüber 12 h brennen müßte.)
b) Es ist eine Straßenbeleuchtung vorhanden, die vom Fahrer als ausreichend angesehen wird.
c) Die Batterie ist ausgefallen.
d) Bei abgestellten Lkw-Anhängern ist keine Batterie vorhanden, so daß eine aktive Beleuchtung unmöglich ist.
Es ist zwar eine elektrische Schaltung für das selbsttätige Einschalten von Parkleuchten eines geparkten Kraftfahrzeuges bei Eintritt der Dunkelheit bekanntgeworden (vgl. DT-OS 27 00 702), die einen lichtgesteuerten Stromkreis mit einem oder mehreren Photowiderständen, ein damit verbundenes Relais sowie einen Schaltkreis mit einem Zündschalter und einem weiteren Relais aufweist, wobei der lichtgesteuerte Stromkreis in Abhängigkeit von der Stellung des Zündschalters durch das zweite Relais geöffnet und geschlossen werden kann.
Diese bekannte elektrische Schaltung hat den Nachteil, daß bei Dauerbetrieb der Parkleuchten nach Eintreten der Dunkelheit die Batterien verhältnismäßig schnell erschöpft sind.
Ähnlich ist eine Vorrichtung zum automatischen Ein- und Ausschalten der äußeren Leuchten, insbesondere der Begrenzungsleuchten bzw. des Standlichtes, von Kraftfahrzeugen im Zeitpunkt der in einer beliebigen von zwei Richtungen erfolgenden Überschreitung vorbestimmter Werte bzw. Schwellen der Helligkeit der äußeren Umgebung, die mittels mindestens eines lichtempfindlichen, durch Zwischenschaltung geeigne-
ter Kreise die Stromversorgung der Leuchten steuernden Elementes aufgenommen werden, bekanntgeworden (vgl. DT-OS 22 52 914), wobei das oder die lichtempfindlichen Elemente die Stromzuführung zu den Leuchten über einen Kreis steuern, der dazu s ausgebildet ist, das Ausschalten der Leuchten nach einer vorbestimmten Zeitdauer, gerechnet vom Zeitpunkt der Überschreitung der vorbestimmten Helligkeitsschwelle der außen herrschenden Helligkeit, zu veranlassen,
Auch bei dieser bekannten Vorrichtung kommt es für Dauerbetrieb der Leuchten relativ schnell zu einer Erschöpfung der Batterie.
Insbesondere könnte es bei beiden vorbekannten Einrichtungen vorkommen, daß die Leuchten auch dann betätigt werden, wenn sie gar nicht benötigt werden, z. B. in einer dunklen Garage.
Ähnlich sind weitere Einrichtungen bekannt geworden, nämlich eine Steuereinrichtung (vgl. FR-PS 22 21 894), die die Kraftfahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit ein- oder ausschaltet, und eine Steuereinrichtung (vgl. FR-PS 21 57 901), die Positionsleuchten an einem Kraftfahrzeug bei Dunkelheit automatisch einschaltet und bei Helligkeit automatisch wieder ausschaltet.
Die hier geschilderten Probleme sind aber nicht auf Kraftfahrzeug-Leuchten beschränkt, sonderen ähnlich, wenn es z. B. um die Sicherung von Straßenbaustellen durch Warnleuchten oder um beleuchtete Verkehrszeichen geht, die z. B. eine Batterie-Stromversorgung haben.
Insbesondere fehlt es an einer sehr wirtschaftlich betreibbaren transportablen Hand- oder Warnleuchte, wenn z. B. das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs wegen Verkehrsunfalls nicht mehr arbeitet, um die Unfallstelle zu sichern. Derartige Sicherheitsleuchten haben ohnehin eine nur verhältnismäßig kleine Batterie.
Bisher sind lediglich noch vom Licht entgegenkommender Fahrzeuge betätigte Steuereinrichtungen zum Abschalten des Fernlichts von Kraftfahrzeugen bekannt geworden, nämlich eine elektromechanisch (galvanometrisch) betriebene Abschalteinrichtung (vgl. US-PS 27 53 487) für das Fernlicht von Kraftfahrzeugen, die ihrerseits vom Fernlicht entgegenkommender Kraftfahrzeuge so gesteuert wird, daß sie eine Blende bzw. einen Verschluß vor den Scheinwerfern des betreffenden Kraftfahrzeugs betätigt, was aber den weiteren Nachteil hat, daß die Scheinwerfer weiter die Fernlicht-Energie von der Stromquelle verbrauchen, wenn auch dieses Fernlicht nicht mehr nach außen gelangt, ferner selbsttätige Steuereinrichtungen zum Umschalten zwisehen Fern- und Abblendlicht (vgl. US-PS 27 34 149 und US-PS 27 63 809), die das Umschalten gesteuert vom Licht entgegenkommender Fahrzeuge auslösen, also letztlich nur einen Scheinwerfer-Dimmer darstellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Leuchte nur im Bedarfsfall einschaltet, d. h. nur dann, wenn sich der Leuchte bzw. dem von der Leuchte zu beleuchtenden Objekt Lichtquellen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, nähern, deren Lenker zu warnen bzw. fio zu unterrichten sind.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin- <\s dung ist die Lehre des Anspruchs 3, da auf diese Weise die Steuereinrichtung und damit die zugeordnete Leuchte auch dann abgeschaltet werden, wenn längere Zeit (z. B. mehr als 15 min) genügend gerichtetes Licht, z. B. von einem kontinuierlichen Fahrzeugstrom, vorhanden ist.
Grundsätzlich kann gesagt werden, daß für die Funktion der erfindungsgemäßen Steuereinrichiung von primärer Bedeutung die Abhängigkeit der beiden verwendeten photoelektrischen Bauelemente voneinander und die zeitlichen Kriterien ihrer Schaltfolge sind, wogegen eine definierte Richtung des Lichteintritts zu den beiden photoelektrischen Bauelementen von sekundärer Bedeutung ist.
Wenn jedoch das erste photoelektrische Bauelement auf keinen Fall auf gerichtetes Licht eines länger (z. B. 15 min) andauernden Fahrzeugstroms ansprechen soll, empfiehlt es sich, es so anzuordnen, daß es Licht nur von oben empfängt.
Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen wird die erfindungsgemäße Steuereinrichtung bei Annäherung von Lichtquellen wie Kraftfahrzeugen überhaupt erst zur Lichtemission veranlaßt, die dann nach Vorbeifahren dieser auslösenden Kraftfahrzeuge wieder aufhört, weshalb die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ein Ein-Aus-Schalten der Leuchten und nicht bloß eine Verringerung ihrer Lichtemission an die Umgebung vornimmt, die die Stromversorgung wie eine Batterie weiter beiastet. Im sparsamen Einsatz der Stromversorgung liegt auch der Vorteil der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gegenüber den eingangs erwähnten bekannten, die unabhängig von der Annäherung anderer Lichtquellen wie Kraftfahrzeugen, also auch bei fehlendem Verkehr, generell die Leuchte bei Dunkelwerden ein- und erst bei Hellerwerden wieder abschalten, so daß in wenigen Nächten die Stromversorgung erschöpft ist.
Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung hat für das erste photoelektrische Bauelement eine Photozelle, die bei Eintreten der Dunkelheit von einer Mindestbeleuchtungsstärke entsprechend einer Mindest-Umgebungsgrundhelligkeit an sofort eine zweite Photozelle als zweites photoelektrisches Bauelement einschaltet. Während die erste Photozelle so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß sie praktisch erst nach längerer Zeit (z.B. 15min) auf gerichtetes Licht von sich z. B. dem stehenden Kraftfahrzeug näherenden Kraftfahrzeugen reagiert, wertet die zweite Photozelle nicht nur die Umgebungsgrundhelligkeit, sonderen auch derartig gerichtetes Licht so aus, daß sie eine oder mehrere Schlußleuchten und/oder Blinkleuchten sofort einschaltet. Wenn das gerichtete Licht der vorbeigefahrenen Kraftfahrzeuge verschwindet, verlöschen nach einer wählbaren Zeit (z.B. 10s) diese Leuchten wieder. Wird das stehende Kraftfahrzeug und damit die erste Photozelle längere Zeit (z.B. 15min) stärker beleuchtet, so schaltet die erste Photozelle die zweite aus. Der Übergang hell — dunkel, also das Unterschreiten der voreingestellten Mindest-Umgebungshelligkeit, bewirkt eine sofortige, verzögerungsfreie Betätigung der selbsttätigen Steuereinrichtung, während der Übergang dunkel — hell mit Verzögerung ausgewertet wird. Das hat insbesondere den Vorteil, daß ζ. Β. ein unter einer Straßenleuchte abgestelltes Kraftfahrzeug nicht von einer kraftfahrzeugeigenen Leuchte beleuchtet wird, solange die im wesentlichen durch die Straßenleuchte bestimmte Umgebungsgrundhelligkeit ausreicht. Sollte aber die Straßenleuchte verlöschen, so wird sofort die erfindungsgemäße selbsttätige Steuereinrichtung betrieben. Ähnlich vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Steuerein-
richtung, wenn das sie verwendende Kraftfahrzeug am Rand einer stark befahrenen Straße steht. Wenn längere Zeit (z.B. 15min) durch vorbeifahrende Fahrzeuge gerichtetes Licht auf die erste Photozelle fällt, werden die Leuchten ausgeschaltet. Sollte aber der Fahrzeugverkehr abbrechen, so wird sofort erneut die erfindungsgemäße Steuereinrichtung betätigt, so daß bei Annäherung eines nunmehr ersten Fahrzeugs eines neuen Verkehrsstroms (z. B. nach Ampelumschaltung) die Leuchten des stehenden Fahrzeugs wieder eingeschaltet werden.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung im Leuchtengehäuse einer Rückleuchte untergebracht sein, die ohnehin an die Kraftfahrzeug-Batterie angschlossen ist. Der Stromverbrauch der crfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist im unbetäligten Zustand sehr gering, etwa mit dem einer elektrischen Kraftfahrzeug-Uhr vergleichbar.
Insbesondere für Lkw-Anhänger eignet sich die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit eigener Akku- zn mulatoren-Batterie, die zweckmäßigerweise zusammen in das Gehäuse der Anhänger-Rückleuchte eingebaut werden. Diese Akkumulatoren-Batterie wird bei angeschlossenem Zugwagen geladen, wobei eine Ladekapazität von ca. 15Ah zweckmäßig ist, die für einen Dauerbetrieb ohne Einschalten der Rückleuchte etliche Wochen reicht, bei Dauerbetrieb der Rückleuchte aber nur ca. 37 h; da letzteres aber nicht vorkommt, reicht die Batterickapazität für mehrere Nächte. Die Verwendung einer eigenen Akkumulatoren-Batterie empfiehlt sich \o auch für normale Kraftfahrzeuge, wenn aus Sicherheitsgründen eine unabhängige Leuchtenbatteric vorgesehen sein soll, wie es bei den gebräuchlichen transportnbelen Warnblinkleuchten der Fall ist.
Wenn die erfindungsgemäße Steuereinrichtung an ein elektrisches Kraftfnhrzcug-Bordnctz angeschlossen ist, ist der Anschluß so vorgenommen, daß sie bei eingeschalteter Zündung abgeschaltet ist; wird jedoch die Zündung ausgeschaltet, dann wird das erste photoelcktrische Bauelement selbsttätig betriebsbereit gemacht, um bei eintretender Dunkelheit sogleich betätigt werden zu können. Ähnlich wird, wenn die erfindungsgemüße Steuereinrichtung für die Rückleuchten eines Kfz-Anhängcrs eingesetzt wird, das erste photoclektrische Bauelement beim Ausschalten der l)S Zündung des Zugwagens oder beim Abhängen des Anhängers vom Zugwugcn bctricbsbercicht gemacht.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. I, la ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge- so mäßen Steuereinrichtung in Anwendung für eine Kfz-Rückleuchtc, wobei die Steuereinrichtung im gleichen Gehäuse wie die Leuchten untergebracht lsi, nämlich Fig. 1 einen Horizontal- und Flg. la einen Verlikal-Tcilschnitt Ia-Iain Fig. 1,
Fig.2, 2a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in Anwendung bei zwei verschiedenen Kraftfahrzeugen, an deren Rückseite die beiden photoelektrischen Bauelemente getrennt von der übrigen Steuereinrichtung angebracht sind und
Fig.3, 3a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in einem Leuchtengehäuse mit eigener Batterie.
Fig. 1 zeigt eine Rückleuchte mit einer Glühlampe 1, die Licht durch ein der StVO entsprechend farbiges Deckglas 2 abgibt, das in einem Leuchtengehäuse 3 untergebracht ist.
Das Leuchtengehäuse 3 umgibt ferner ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, nämlich mit einem ersten photoelektrischen Bauelement 4 zur Erfassung der Umgebungsgrundhelligkeit, d. h. zur Hell-Dunkel-Steuerung, und ein zweites photoelektrisches Bauelement 5 zur Erfassung des gerichteten Lichts von sich bewegenden Lichtquellen einer der Frontleuchten von Kraftfahrzeugen, d. h. deren Scheinwerferlicht.
Die beiden piezoelektrischen Bauelemente sind an die übrige Steuereinrichtung angeschlossen, die sich in einer schematisch dargestellten Kapsel 6 befindet und in (nicht gezeigter Weise) mit der Glühlampe 1 verbunden ist. Die Steuereinrichtung wird durch eine schematisch angedeutete Versorgungsleitung 7 vom Kfz-Bordnet/. mit Strom versorgt.
Damit das erste photoelektrische Bauelement 4 nur im wesentlichen die Umgcbungsgrundhelligkcit, also die Beleuchtungsstärke aufgrund stationärer Lichtquellen, z. B. Straßenleuchten in der Umgebung, erfaßt, hat sie (vgl. auch die entsprechende Darstellung in Fig. 3n oben) einen Lichteintritt 4a, der von schräg oben bis waagerecht gerichtet ist (senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 betrachtet), während der Lichteintritt 5ndes Bauelements 5, das im wesentlichen nur das gerichtete Licht von sich bewegenden Lichtquellen, d. h. sich nähernden und vorbeifahrenden anderen Kraftfahrzeugen, erfassen soll, von schräg unten bis waagerecht gerichtet ist, wie die Schnittnnsicht in Fig. la deutlich zeigt.
Fig.2 zeigt zwei photoelcktrischc Bauelemente 24.7 und 24b (links in Fig. 2) bzw. zwei Paare von phutoelcktrischcn Bauelementen 24a' und 24i>' (rechts in Fig. 2), die von der übrigen Steuereinrichtung in einer eigenen Kapsel 26a bzw. 26«' getrennt sind.
In Fig. 3, 3a haben den Bauteilen von IMg. 1, la entsprechenden Bauteile dieselbe Bezugszahl, jedoch ergänzt um eine vorstehende »3«, erhnlten. Zusätzlich ist eine Batterie 38 zu sehen, die über die Versorgungsleitung 37 aufgeladen werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Steuereinrichtung zum selbsttätigen Ein-Aus-Schallen mindestens einer Leuchte, insbesondere von Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit von der Umgebungsgrundhelligkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit von auf sie auftreffendem gerichtetem Licht von sich relativ zu ihr bewegenden Lichtquellen, insbesondere des Scheinwerferlichts vorbeifahrender Kraftfahrzeuge, schaltet.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit mindestens einem ersten photoelektrischen Bauelement, das das Unter- und Überschreiten einer Mindest-Umgebungsgrundhelligkeit erfaßt, gekennzeichnet durch ein zweites das gerichtete Licht der sich bewegenden Lichtquellen erfassendes photoelektrisches Bauelement (5), das bei Unterschreiten der Mindest-Umgebungsgrundhelligkeit durch das erste photoelektrische Bauelement verzögerungsfrei betriebsbereit gemacht wird und das dann erst bei Auftreffen von gerichtetem Licht sich bewegender Lichtquellen die Leuchte (1) einschaltet.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste photoelektrische bauelement zusätzlich zur Umgebungsgrundhelligkeit längere Zeit auftretendes gerichtetes Licht erfaßt.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, mit einem Verzögerungsglied, das das Ausschalten der Leuchte nach Überschreiten der Mindest-Umgebungsgrundhelligkeit erst mit einer gewissen Verzögerung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied in Wirkungsrichtung vom ersten sum zweiten photoelektrischen Bauelement liegt.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite pholoelektrische Bauelement (5) auf das Auftreffen von gerichtetem Licht sofort anspricht, jedoch bei Unterbrechung von gerichtetem Licht verzögert die Leuchte ausschaltet.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Stellglieder für das Einstellen der Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds bzw. der verzögerten Ausschaltzeit für das Ausschalten der Leuchte durch das zweite photoelektrische Bauelement.
7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrisehen Bauelemente Photozellen, Phototransistoren oder Photodioden sind.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 — 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihr elektrischer Teil in integrierter Bauweise ausgeführt ist.
9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 — 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4-6) im Gehäuse (3) der Leuchte (1) untergebracht und an die Stromversorgung der Leuchte angeschlossen ist. fw
10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (34-36) einschließlich einer eigenen Stromversorgung (38) im Gehäuse (38) der Leuchte (31) untergebracht ist. »5
11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2-10 für Kraftfahrzeug-Rückleuchten, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Bauelemente (24a, 246, 24a', 246') an der Kraftfahrzeugrückseite angeordnet sind,
12. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, insbesondere für Kraftfahrzeug-Anhänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (38) durch das Kraftfahrzeug-Bordnetz aufladbar ist.
13. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2-12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste photoelektrische Bauelement (4; 34) einen vertikal bis fast waagerecht verlaufenden Lichteintritt (4a, 34a) und das zweite photoelektrische Bauelement (5, 35) einen von unten vertikal bis fast waagerecht verlaufenden Lichteiritritt(5a,35a^hat.
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