CH628296A5 - Photosensitive schaltgeraet on a vehicle. - Google Patents
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Abstract
Description
**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **. ** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
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. PATENT CLAIMS 1. Light-sensitive switching device on a vehicle, with a circuit controlled by a photosensor to switch the vehicle lighting on and off depending on the ambient brightness, characterized in that the sensor has a light incidence opening (1) directed towards the vehicle interior and that the circuit is set up In order to delay the switching on and off due to the correspondingly changed signal at the output of the sensor when a threshold value of the illuminance falling into the sensor (20) is exceeded, the switch-off delay 1o () sec and the switch-on delay 0.5-4 sec is.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (21) in der Lichteinfallöffnung des Sensors (20) angeordnet ist. 2. Switching device according to claim 1, characterized in that a filter (21) is arranged in the light incidence opening of the sensor (20).
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. 3. Switching device according to claim 2, characterized by a first capacitor (34) connected to the base of a first transistor (32) controlled by the sensor (20), the charging and discharging of which causes the switch-on or switch-off delay.
4. Schaltgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein vom Photosensor (20) gesteuertes Relais (35) mit zwei Arbeitskontakten zum Schalten zweier Beleuchtungskreise des Fahrzeugs. 4. Switching device according to claim 3, characterized by a photosensor (20) controlled relay (35) with two working contacts for switching two lighting circuits of the vehicle.
5. Schaltgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein in Serie mit dem Photosensor (20) geschaltetes Trimm-Potentiometer (22), zum Einstellen des Schwellwertes. 5. Switching device according to claim 4, characterized by a trimming potentiometer (22) connected in series with the photosensor (20) for setting the threshold value.
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. It is known to use light-sensitive control devices on vehicles, for example to automatically switch the vehicle lighting on and off depending on the ambient brightness. The known devices controlled by a light-sensitive sensor have the disadvantage that they sometimes switch on and off in rapid succession, particularly during twilight due to temporary brightness fluctuations caused by clouds, groups of trees, headlights of other vehicles, etc. This leads to a disturbing and occasionally misleading blinking of the vehicle lighting. In addition, the sensors of the known systems are arranged to scan the light that is directly incident from the outside, so that their external light incidence window is often contaminated, which impairs the function of the system . This also applies to known sensors mounted behind the windshield inside the vehicle and looking forward through them, since all areas of the windshield are particularly exposed to dirt. Such an arrangement also has the disadvantage that the light incidence window of the sensor is particularly strongly exposed to the headlights of oncoming vehicles, which can result in a very undesired extinguishing of one's own lighting.
Es ist das Zielger Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, bei gleichzeitig minimalem Eingriff in die schon bestehende Lichtanlage, unb; grosser Betriebssicherheit. It is the aim of the invention to eliminate these disadvantages, with minimal intervention in the existing lighting system, unb; great operational security.
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. For this field, the invention is defined by the features listed in claim 1. The device according to the invention is therefore influenced only by indirectly incident outside light, as a result of which the influence of directly incident light sources, such as a cell street or shop window lighting, and also the tracks of other vehicles, is switched off and a value corresponding to the average brightness prevailing inside the vehicle Control is used.
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. In addition, the time delay is avoided, with a brightness in the range of the threshold value, a rapid sequence of switching on and off processes. The different delays when switching on and off also allow the selection of optimal delay times For safety reasons, when switching on (eg entering a tunnel, for example) should be shorter than for switching off, for which a long delay is not a problem.
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. The invention will be explained in more detail below with the aid of the description and the drawing. 1 shows a preferred position and orientation of the sensor, FIG. 2 shows a connection diagram of the device in the electrical System of a vehicle, and Fig. 3 shows the electrical schematic of an embodiment of the Invention.
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. Fig. 1 shows schematically a preferred position of the sensor 1 when the device is subsequently installed and the orientation of its light incidence window, which for example has an opening angle α of approximately 80. It can be the sensor housing 2 can of course also be built into the toe board and other orientations of the photocell are possible. In the case of a particularly large rear window, for example, this can be directed more towards the headlining.
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. As shown in Fig. 2, the switching device can be in the existing Lighting system of a vehicle can be installed without cutting any lines of this system. In Fig. 2 the sensor 1 and the associated control circuit are in one Housing 2 housed, numbers 3 and 4 denote Light switch and ignition lock of the vehicle, 5-7 connections to the on-board battery, which can be short-circuited to each other depending on the vehicle type, and 8 the connection for the electrical consumers in the vehicle that are fed via the ignition lock. It shows the light switch 3 of the vehicle in the usual way It has two outputs, of which b is for general exterior lighting (position lights, license plate lighting, etc.) and c for the headlights. The Output c is then usually a switch (not shown) for The switching device is fed via an input line at the output e of the ignition lock 4, so that there is none when the ignition is switched off Consumes electricity. With the ignition switched on and less Ambient brightness is the device on lines 12 and 13 bypass the light switch and thus feed the general exterior lighting, as well as optionally the far or low beam lights of the vehicle. It can be seen from FIG. 2 that the light switch 3 remains fully functional when the switching device is not in use, since the lines of the original lighting system are only tapped, but are not cut anywhere.
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. An embodiment of the circuit according to the invention will now be described with reference to FIG. 3. A photocell 20 receives indirect light from the interior of the vehicle via a diffuser 21. The sensitivity of the photocell can be adjusted with a trim potentiometer22 The photocell and circuit are supplied via the am Output e of the ignition lock (Fig. 2) connected input 23 of the switchgear, specifically via an l: fauptschalter24, which is always conductive in normal operation, and via a Transistor25, the base of which is connected via a capacitor 26 Capacity of 100 I1F, for example, is controlled. The resulting delay of about 2 seconds between Switching on the ignition and starting up the switchgear prevents the lighting system of the vehicle from being stressed by the starter and lighting at the same time in the dark.
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. Without this delay, as follows from what is said below, when the vehicle is started in the dark, its lighting would be switched on for a fraction of a second after the ignition was switched on, i. H. usually while running Starter, which means an unnecessary load on the battery.
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- A diode 27 provided at the input of the device serves for this Reverse polarity protection, while an LED 28 indicates the operation of the device and a .Ze.ner - Diode 29 its 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. Voltage stabilized to 9 V, for example. The photocell 20 controls an operational amplifier 30 (which may correspond, for example, to the international type UA 741 P) and which is followed by a diode 31 and the base of a first NPN transistor 32, the emitter of which is connected to the base of a second NPN transistor 33. When the exterior lighting drops below a certain value that can be set on the trimmer 22, the photocell 20 controls the operational amplifier 30 in such a way that the first transistor switches through, since its base, however, via a condenser 34 (of, for example, 50 RF) with the ground or the negative input of the switching device is connected, this first transistor is only after charging the capacitor 34, d. H. switch through with a certain delay compared to the signal emitted by the photocell and only then make the second transistor 33 conductive.
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. As a result, a relay 35 connected to its collector is actuated with work contacts, which then supplies the general lighting and the selector switch for high and low beam, independently of one another, via lines 11 and 12. When the exterior lighting increases again, the first transistor 32 is fundamentally controlled by the photocell 20 and the operational amplifier 30 such that it blocks again when a certain illuminance is reached, and thus switches off the vehicle lighting via the second transistor and the relay 35. However, since the condenser 34 can only discharge via the base of the first transistor 32, the voltage at this base drops only slowly and the blocking of the transistor is delayed by a time interval which is a multiple of the switch-on delay caused by the same capacitor 34.
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. A diode 36 is connected between the supply voltage and the collector of the second transistor 33 in order to protect the latter from the inductive currents from the coil of the relay.
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. A further light-emitting diode 38 indicates whether the second transistor is switched on and the lights are thus switched on. In addition, a high-frequency interference protection condenser 37 is provided in parallel to the relay in the usual way.
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. For the sake of completeness, the resistors necessary for the circuit to function properly are also shown, the values of which, depending on the switching elements used, can be readily determined by a person skilled in the art.
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