CH628296A5 - Lichtempfindliches schaltgeraet an einem fahrzeug. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Lichtempfindliches Schaltgerät an einem Fahrzeug, mit einer von einem Photosensor gesteuerten Schaltung, um die Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit ein- und auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine gegen das Fahrzeuginnere gerichtete Lichteinfallöffnung (1) besitzt und dass die Schaltung eingerichtet ist um beim Überschreiten eines Schwellwertes der in den Sensor (20) einfallenden Beleuchtungsstärke das durch das entsprechend veränderte Signal am Ausgang des Sensors bedingte Ein- und Ausschalten zeitlich zu verzögern, wobei die Ausschaltverzögerung 1o() sec und die Einschaltverzögerung 0,5-4 sec beträgt.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (21) in der Lichteinfallöffnung des Sensors (20) angeordnet ist.

3. Schaltgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen an der durch den Sensor (20) gesteuerten Basis eines ersten Transistors (32) angeschlossenen ersten Kondensators (34), dessen Auf- und Entladen die Ein- beziehungsweise Ausschaltverzögerung bewirkt.

4. Schaltgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein vom Photosensor (20) gesteuertes Relais (35) mit zwei Arbeitskontakten zum Schalten zweier Beleuchtungskreise des Fahrzeugs.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein in Serie mit dem Photosensor (20) geschaltetes Trimm-Potentiometer (22), zum Einstellen des Schwellwertes.

Es ist bekannt, an Fahrzeugen lichtempfindliche Steuergeräte zu verwenden, um beispielsweise die Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit automatisch ein- und auszuschalten. Die bekannten, durch einen lichtempfindlichen Sensor gesteuerten Geräte haben den Nachteil, dass sie insbesondere während der Dämmerung infolge von durch Wolken, Baumgruppen, Scheinwerfer anderer Fahrzeuge usw. bedingten, vorübergehenden Helligkeitsschwankungen manchmal in rascher Folge ein- und ausschalten. Dies führt zu einem störenden und fallweise irreführenden Blinken -der Fahrzeugbeleuch- tung.Darüber hinaus sind die Sensore der bekannten Anlagen angeordnet, um das von aussen direkt einfallende Licht abzuta- sten, so dass ihr aussenliegendesLichteinfallfensteroftver- schmutzt wird, was die Funktion der Anlage beeinträchtigt. Dies gilt auch für bekannte, im Fahrzeuginneren hinter der Windschutzscheibe angebrachte, und durch diese hindurch nach vorne blickende Sensore, da alle Bereiche der Windschutzscheibe Verschmutzungen besonders ausgesetzt sind. Eine solche Anordnung hat auch den Nachteil, dass das Lichteinfallfenster des Sensors dem Scheinwerferlicht entgegenkommender Fahrzeuge besonders stark ausgesetzt ist, wodurch ein sehr unerwünschtes Auslöschen der eigenen Beleuchtung bewirkt werden kann.

Es ist das Zielger Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, bei gleichzeitig minimalem Eingriff in die schon bestehende Lichtanlage, unb; grosser Betriebssicherheit.

Zu diesem Aeck ist die Erfindung durch die in Anspruch 1 aufgezählten Merkmale definiert. Das erfindungsgemässe Gerät wird demnach nur durch indirekt einfallendes Aussenlicht beeinflusst, wodurch der Einfluss direkt einstrahlender Lichtquellen, wie etwa eine zelle Strassen- oder Schaufenster-Beleuchtung, und auch die Laipen anderer Fahrzeuge, ausgeschaltet wird und ein der im Fahrzeuginneren herrschenden mittleren Helligkeit entsprechendel Wert zur Steuerung verwendet wird.

Darüberhilriaus vermeidet die zeitliche Verzögerung, bei einer im Bereich des Schwellwertes liegenden Helligkeit eine rasche Folge von E in- und Ausschaltvorgängen. Die unterschied lichen Verzögerungen beim Ein-und Ausschalten gestatten überdies die Wahl optimaler Verzögerungszeiten, welche aus Sicherheitsgründen natürlich beim Einschalten (Einfahrt-in einen Tunnel z. B.) kürzer sein sollten, als befm Aüsschalten, bei welchem eine lange Verzögerung- unbedenklich ist.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte Lage und Orientierung des Sensors, Fig. 2 ein Anschluss-Schema des Gerätes in die elektrische Anlage eines Fahrzeuges, und Fig. 3 das elektrische Schema einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Lage des Sensors 1 bei nachträglichem Einbau des Gerätes sowie die Orientierung seinesLichteinfallfensters, welches beispielsweise einen Öff nungswinkel a von etwa 80 aufweist. Es kann das Sensorgehäuse 2 natürlich auch in das Bordbrett eingebaut werden und ausser dem sind andere Orientierungen der Photozelle möglich. So kann diese im Fall eines besonders grossen Heckfensters bei spielsweise mehr gegen den Dachhimmel gerichtet sein.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann das Schaltgerät in die bestehende Lichtanlage eines Fahrzeuges eingebaut werden, ohne irgend welche LeitungendieserAnlage durchzutrennen. In der Fig. 2 sind derSensor 1 und die zugehörige Steuerschaltungin einem Gehäuse 2 untergebracht.Die Ziffern3 und 4 bezeichnen Lichtschalter und Zündschloss des-Fahrzeugs, 5-7 Anschlüsse an die Bordbatterie, welche je nachFahrzeugtyp untereinander kurzgeschlossen sein können, und 8 den Anschluss für die überdas Zündschloss gespeisten elektrischen Verbraucher im Fahr zeug. Es weise der Lichtschalter3des Fahrzeugs in üblicher Weise zwei Ausgänge auf, von denen b für die allgemeine Aussenbeleuchtung (Positionsleuchten, Nummernschildbe leuchtung etc.) und c für die Scheinwerfer bestimmtist. Dem Ausgang c ist dann meist ein (nicht gezeigter) Umschalter fiir Fernlicht und Abblendlicht nachgeschaltet.Das Schaltgerät wird über eine am Ausgang e des Zündschlosses 4 liegende Eingangs leitung gespiesen, so dass es bei ausgeschalteterZündung keinen Strom verbraucht. Bei eingeschalteter Zündung und geringer Umgebungshelligkeit wird das Gerät über die Leitungen 12 und 13 den Lichtschalter überbrücken und somit die allgemeine Aussenbeleuchtung, sowiewahlweise dieFern-oderAbblend- lichter des Fahrzeuges speisen. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei Nicht-benützung des Schaltgerätes der Lichtschalter 3 voll funktionsfähig bleibt, da die Leitungen der ursprünglichen Licht- anlage nur abgezapft, nirgends aber durchtrennt werden.

Es soll nun anhand der Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung beschrieben werden.Eine Photo- zelle 20 empfängt, über einen Diffusor 21, indirektes Licht aus dem Fahrzeuginneren . Die Empfindlichkeit der Photozelle kann mit einem Trimm-Potentiometer22 eingestellt werden Die Speisung von Photozelle und Schaltung erfolgt über den am Ausgang e des Zündschlosses (Fig. 2) angeschlossenen Eingang 23 des Schaltgerätes, und zwar über einen l:fauptschalter24, welcher im NormaIbetrieb stets leitend ist, sowie über einen Transistor25, dessen Basis über einen Kondensator 26, mit einer Kapazität von beispielsweise 100 I1F, gesteuert ist. Die dadurch bewirkte Verzögerung von etwa 2 Sekunden zwischen dem Einschalten der Zündung und dem Inbetriebsetzen des Schaltge rätes vermeidet, dass bei Dunkelheit die Lichtanlage des Fahr zeugs durch Anlasser und Beleuchtung gleichzeitig belastet wird.

Ohne diese Verzögerung würde - wie aus dem weiter unten gesagten folgt - beim Starten das Fahrzeug in der Dunkelheit seine Beleuchtung Bruchteile von Sekunden nach dem Einschal ten der Zündung eingeschaltet, d. h. in der Regel bei laufendem Anlasser, was eine unnötige Belastung der Batterie bedeutet.

Eine am-Eingang des GerätesvorgeseheneDiode 27 dient dem Verpolungsschutz, während eine Leuchtdiode 28 den Betrieb des Geråtes anzeigt und eine.Ze.ner--Diode 29 seine Versölrgüngs-

Spannung auf beispielsweise 9 V stabilisiert. Die Photozelle 20 steuert einen Operationsverstärker 30 (der beispielsweise dem internationalen Typ UA 741 P entsprechen kann), und dem eine Diode 31 und die Basis eines ersten NPN-Transistors 32 nachgeschaltet sind, dessen Emitter mit der Basis eines zweiten NPN Transistors 33 verbunden ist. Beim Absinken der Aussenbeleuchtung unter einen gewissen, am Trimmer 22 einstellbaren Wert, steuert die Photozelle 20 den Operationsverstärker30 so, dass der erste Transistor durchschaltet.Da dessen Basis jedoch über einen Kondensor 34 (von beispielsweise 50 RF) mit der Masse, respektive dem negativen Eingang des Schaltgerätes verbunden ist, wird dieser erste Transistor erst nach dem Aufladen des Kondensors 34, d. h. mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem von der Photozelle abgegebenen Signal durchschalten und erst dann den zweiten Transistor 33 leitend machen.

Dadurch wird ein an dessen Kollektor angeschlossenes Relais 35 mit Arbeitskontakten betätigt, der dann über die Leitungen 11 und 12 die allgemeine Beleuchtung und den Wählschalter für Fern- und Abblendlicht, unabhängig voneinander, versorgt. Bei wieder zunehmender Aussenbeleuchtung wird der erste Transistor 32 durch die Photozelle 20 und den Operationsverstärker 30 grundsätzlich so gesteuert, dass er beim Erreichen einer gewissen Beleuchtungsstärke wieder sperrt, und somit, über den zweiten Transistor und das Relais 35 die Fahrzeugbeleuchtung abschaltet. Da sich aber der Kondensor 34 nur über die Basis des ersten Transistors 32 entladen kann, sinkt die Spannung an dieser Basis nur langsam, und das Sperren des Transistors wird um ein Zeitintervall verzögert, welches ein Mehrfaches der durch denselben Kondensator 34 bewirkten Einschaltverzögerung beträgt.

Eine Diode 36 ist zwischen der Speise-Spannung und dem Kollektor des zweiten Transistors 33 geschaltet, um letzteren vor den induktiven Strömen aus der Spule des Relais zu schützen.

Eine weitere Leuchtdiode 38 zeigt an, ob der zweite Transistor durchgeschaltet, und die Lichter somit eingeschaltet sind. Ausserdem ist in üblicher Weise ein Hochfrequenz-Störschutzkondensor 37 in parallel zum Relais vorgesehen.

Der Vollständigkeit halber sind noch die für ein einwandfreies Funktionieren der Schaltung notwendigen Widerstände eingezeichnet, deren Werte in Abhängigkeit der verwendeten Schaltelemente ohne weiteres vom Fachmann bestimmt werden können.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Lichtempfindliches Schaltgerät an einem Fahrzeug, mit einer von einem Photosensor gesteuerten Schaltung, um die Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit ein- und auszuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine gegen das Fahrzeuginnere gerichtete Lichteinfallöffnung (1) besitzt und dass die Schaltung eingerichtet ist um beim Überschreiten eines Schwellwertes der in den Sensor (20) einfallenden Beleuchtungsstärke das durch das entsprechend veränderte Signal am Ausgang des Sensors bedingte Ein- und Ausschalten zeitlich zu verzögern, wobei die Ausschaltverzögerung 1o() sec und die Einschaltverzögerung 0,5-4 sec beträgt.
2. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (21) in der Lichteinfallöffnung des Sensors (20) angeordnet ist.
3. 3. Schaltgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen an der durch den Sensor (20) gesteuerten Basis eines ersten Transistors (32) angeschlossenen ersten Kondensators (34), dessen Auf- und Entladen die Ein- beziehungsweise Ausschaltverzögerung bewirkt.
4. 4. Schaltgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein vom Photosensor (20) gesteuertes Relais (35) mit zwei Arbeitskontakten zum Schalten zweier Beleuchtungskreise des Fahrzeugs.
5. 5. Schaltgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein in Serie mit dem Photosensor (20) geschaltetes Trimm-Potentiometer (22), zum Einstellen des Schwellwertes.

   Es ist bekannt, an Fahrzeugen lichtempfindliche Steuergeräte zu verwenden, um beispielsweise die Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit automatisch ein- und auszuschalten. Die bekannten, durch einen lichtempfindlichen Sensor gesteuerten Geräte haben den Nachteil, dass sie insbesondere während der Dämmerung infolge von durch Wolken, Baumgruppen, Scheinwerfer anderer Fahrzeuge usw. bedingten, vorübergehenden Helligkeitsschwankungen manchmal in rascher Folge ein- und ausschalten. Dies führt zu einem störenden und fallweise irreführenden Blinken -der Fahrzeugbeleuch- tung.Darüber hinaus sind die Sensore der bekannten Anlagen angeordnet, um das von aussen direkt einfallende Licht abzuta- sten, so dass ihr aussenliegendesLichteinfallfensteroftver- schmutzt wird, was die Funktion der Anlage beeinträchtigt. Dies gilt auch für bekannte, im Fahrzeuginneren hinter der Windschutzscheibe angebrachte, und durch diese hindurch nach vorne blickende Sensore, da alle Bereiche der Windschutzscheibe Verschmutzungen besonders ausgesetzt sind. Eine solche Anordnung hat auch den Nachteil, dass das Lichteinfallfenster des Sensors dem Scheinwerferlicht entgegenkommender Fahrzeuge besonders stark ausgesetzt ist, wodurch ein sehr unerwünschtes Auslöschen der eigenen Beleuchtung bewirkt werden kann.

   Es ist das Zielger Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, bei gleichzeitig minimalem Eingriff in die schon bestehende Lichtanlage, unb; grosser Betriebssicherheit.

   Zu diesem Aeck ist die Erfindung durch die in Anspruch 1 aufgezählten Merkmale definiert. Das erfindungsgemässe Gerät wird demnach nur durch indirekt einfallendes Aussenlicht beeinflusst, wodurch der Einfluss direkt einstrahlender Lichtquellen, wie etwa eine zelle Strassen- oder Schaufenster-Beleuchtung, und auch die Laipen anderer Fahrzeuge, ausgeschaltet wird und ein der im Fahrzeuginneren herrschenden mittleren Helligkeit entsprechendel Wert zur Steuerung verwendet wird.

   Darüberhilriaus vermeidet die zeitliche Verzögerung, bei einer im Bereich des Schwellwertes liegenden Helligkeit eine rasche Folge von E in- und Ausschaltvorgängen. Die unterschied lichen Verzögerungen beim Ein-und Ausschalten gestatten überdies die Wahl optimaler Verzögerungszeiten, welche aus Sicherheitsgründen natürlich beim Einschalten (Einfahrt-in einen Tunnel z. B.) kürzer sein sollten, als befm Aüsschalten, bei welchem eine lange Verzögerung- unbedenklich ist.

   Im folgenden soll die Erfindung anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte Lage und Orientierung des Sensors, Fig. 2 ein Anschluss-Schema des Gerätes in die elektrische Anlage eines Fahrzeuges, und Fig. 3 das elektrische Schema einer Ausführungsform der Erfindung.

   Fig. 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Lage des Sensors 1 bei nachträglichem Einbau des Gerätes sowie die Orientierung seinesLichteinfallfensters, welches beispielsweise einen Öff nungswinkel a von etwa 80 aufweist. Es kann das Sensorgehäuse 2 natürlich auch in das Bordbrett eingebaut werden und ausser dem sind andere Orientierungen der Photozelle möglich. So kann diese im Fall eines besonders grossen Heckfensters bei spielsweise mehr gegen den Dachhimmel gerichtet sein.

   Wie in Fig. 2 gezeigt, kann das Schaltgerät in die bestehende Lichtanlage eines Fahrzeuges eingebaut werden, ohne irgend welche LeitungendieserAnlage durchzutrennen. In der Fig. 2 sind derSensor 1 und die zugehörige Steuerschaltungin einem Gehäuse 2 untergebracht.Die Ziffern3 und 4 bezeichnen Lichtschalter und Zündschloss des-Fahrzeugs, 5-7 Anschlüsse an die Bordbatterie, welche je nachFahrzeugtyp untereinander kurzgeschlossen sein können, und 8 den Anschluss für die überdas Zündschloss gespeisten elektrischen Verbraucher im Fahr zeug. Es weise der Lichtschalter3des Fahrzeugs in üblicher Weise zwei Ausgänge auf, von denen b für die allgemeine Aussenbeleuchtung (Positionsleuchten, Nummernschildbe leuchtung etc.) und c für die Scheinwerfer bestimmtist. Dem Ausgang c ist dann meist ein (nicht gezeigter) Umschalter fiir Fernlicht und Abblendlicht nachgeschaltet.Das Schaltgerät wird über eine am Ausgang e des Zündschlosses 4 liegende Eingangs leitung gespiesen, so dass es bei ausgeschalteterZündung keinen Strom verbraucht. Bei eingeschalteter Zündung und geringer Umgebungshelligkeit wird das Gerät über die Leitungen 12 und 13 den Lichtschalter überbrücken und somit die allgemeine Aussenbeleuchtung, sowiewahlweise dieFern-oderAbblend- lichter des Fahrzeuges speisen. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei Nicht-benützung des Schaltgerätes der Lichtschalter 3 voll funktionsfähig bleibt, da die Leitungen der ursprünglichen Licht- anlage nur abgezapft, nirgends aber durchtrennt werden.

   Es soll nun anhand der Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung beschrieben werden.Eine Photo- zelle 20 empfängt, über einen Diffusor 21, indirektes Licht aus dem Fahrzeuginneren . Die Empfindlichkeit der Photozelle kann mit einem Trimm-Potentiometer22 eingestellt werden Die Speisung von Photozelle und Schaltung erfolgt über den am Ausgang e des Zündschlosses (Fig. 2) angeschlossenen Eingang 23 des Schaltgerätes, und zwar über einen l:fauptschalter24, welcher im NormaIbetrieb stets leitend ist, sowie über einen Transistor25, dessen Basis über einen Kondensator 26, mit einer Kapazität von beispielsweise 100 I1F, gesteuert ist.Die dadurch bewirkte Verzögerung von etwa 2 Sekunden zwischen dem Einschalten der Zündung und dem Inbetriebsetzen des Schaltge rätes vermeidet, dass bei Dunkelheit die Lichtanlage des Fahr zeugs durch Anlasser und Beleuchtung gleichzeitig belastet wird.

   Ohne diese Verzögerung würde - wie aus dem weiter unten gesagten folgt - beim Starten das Fahrzeug in der Dunkelheit seine Beleuchtung Bruchteile von Sekunden nach dem Einschal ten der Zündung eingeschaltet, d. h. in der Regel bei laufendem Anlasser, was eine unnötige Belastung der Batterie bedeutet.

   Eine am-Eingang des GerätesvorgeseheneDiode 27 dient dem Verpolungsschutz, während eine Leuchtdiode 28 den Betrieb des Geråtes anzeigt und eine.Ze.ner--Diode 29 seine Versölrgüngs-

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