DE19508184C2

DE19508184C2 - Vorrichtung zur lichtgeregelten Steuerung bzw. Schaltung einer Fahrzeugbeleuchtung, die nicht von künstlichen Lichtquellen (Garagen, Tunnels) beeinflußt wird

Info

Publication number: DE19508184C2
Application number: DE19508184A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang P Weinhold
Original assignee: WEINHOLD WOLFGANG P M SC DIPL
Current assignee: WEINHOLD WOLFGANG P M SC DIPL
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: DE19508184A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur lichtgeregelten Steuerung bzw. Schaltung einer Fahrzeugbeleuchtung gemäß Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Solcherart Vorrichtungen sind bereits in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.

So ist aus der DE-OS 43 40 004 ein Betätigungsschalter für zumindest eine Lampe, z. B. einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, bekannt, der im Lam penstromkreis einen üblich manuell betätigbaren Schalter aufweist. Außerdem ist ein Signalerzeuger in einem mit dem Lampenstromkreis in Verbindung ste henden Signalstromkreis vorgesehen, der nach Schließen des manuellen Hauptschalters von Ausgangssignalen eines Helligkeitssensors geschlossen wird, und ein Signal abgibt, wenn die Helligkeit an sich das Einschalten der Lampe nicht erfordert. Auch bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt eine licht gesteuerte Schaltung, hier zur Erzeugung eines akustischen Signals, wenn ein gewisser Helligkeitswert vorhanden ist. Ein Unterschied zwischen natürlicher und künstlicher Beleuchtungs-Helligkeit wird nicht gemacht. Dabei darf das lichtempfindliche Fotoelement nicht in der Nähe des Leuchtmittels, d. h. des Scheinwerfers, sein, da dieses durch das Scheinwerfer licht fälschlich gesteuert wird und somit den Scheinwerfer bei Dunkelheit nicht mehr einschaltet, sondern in einen kontinuierlichen Aus/Einmodus verfällt.

Auch wird in der DE-OS 22 54 429 ein helligkeitsgesteuertes, automatisches Schaltgerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beschrieben, bei dem ein auf einen bestimmten Wert eingestelltes Helligkeitsmeßgerät (Luxmeter) vorgese hen ist, das bei Erreichen oder Verlassen eines eingestellten Meßwertes einen elektromagnetischen Schaltvorgang dahingehend auslöst, daß über einen Ver stärker die Kraftfahrzeugbeleuchtung ein- oder ausgeschaltet wird. Auch kann ein Warngerät entsprechend eingeschaltet werden. Diese bekannte Einrich tung schaltet oder warnt ganz allgemein bei Erreichen oder Unterschreiten eines bestimmten Helligkeitswertes, ohne den Unterschied zu machen, ob die ser Helligkeitswert von natürlichem oder künstlichem Licht stammt. Fährt z. B. ein Kraftfahrzeug in eine beleuchtete Tiefgarage oder einen Tunnel ein, wer den die Scheinwerfer ausgeschaltet, was an sich gegen die Vorschrift ist. Zudem wird das Helligkeitsmeßgerät durch die Helligkeit der eigenen Kraftfahr zeugscheinwerfer je nach gegenseitiger Zuordnung stark beeinflußt, so daß es zu erheblichen Fehlmessungen und dadurch Fehlschaltungen kommt, wodurch eine sinnvolle, möglichst nahe Anordnung dieser Elemente zueinander nicht möglich ist.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur lichtgeregelten Steuerung bzw. Schaltung einer Fahrzeugbeleuchtung anzugeben, die nicht von künstlichen Lichtquellen (z. B. in Tiefgaragen und Tunnels) beeinflußt wird, so daß ein sehr hoher Sicherheitsgrad in ver kehrstechnischer Hinsicht sichergestellt wird.

Diele Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Demgemäß ist dem lichtempfindlichen Schaltelement der Vorrichtung eine opti sche Filtereinrichtung zugeordnet, die auf einen bestimmten Lichtfrequenz bereich eingerichtet ist, der außerhalb des Hauptlichtspektrums des Leucht mittels liegt. Hierdurch ist der große Vorteil gegeben, daß das Licht des Leuchtmittels sowie von anderen künstlichen Lichtquellen (z. B. in Tiefgaragen und Tunnels) die Schaltung nicht mehr beeinflussen kann, so daß eine hohe Schaltungssicherheit inbes. in verkehrstechnischer Hinsicht erzielt wird.

Zwar ist aus der WO 86/05351 A1 eine Steuereinrichtung für eine Beleuchtungs einrichtung bekannt, bei der ebenfalls einem Lichtdetektor ein optischer Filter zugeordnet ist. Es handelt sich jedoch um einen Infrarotfilter, der jeweils die Gesamtintensität des Mischlichts an verschiedenen Arbeitsplätzen eines Rau mes mißt und mit einer vorgegebenen Größe vergleicht.

Von besonderem Vorteil ist, wenn der Lichtfrequenzbereich des verwendeten optischen Filters ein Teilspektrum des natürlichen Lichtes ist, wobei dieser vorzugsweise im wesentlichen der UV-Bereich mit einer Wellenlänge von ca. 50 bis 400 nm ist. Von Vorteil ist des weiteren, wenn das lichtempfindliche Schaltelement in bekannter Weise z. B. über ein Potentiometer auf eine be stimmte Lichtintensität (Helligkeit) einstellbar ist. Hierdurch ist nicht nur eine Ansprechbarkeit auf eine bestimmte Lichtart, also künstliches oder natürliches Licht, sondern auch auf bestimmte Lichtintensität, also starkes Tageslicht oder durch Bewölkung oder Dämmerung stark herabgesetzte Tages-Lichtverhält nisse gewährleistet.

Das lichtempfindliche Schaltelement kann im Leuchtmittelstromkreis oder in einem mit diesem Leuchtmittelstromkreis in Verbindung stehenden Signal stromkreis, der eine Signaleinrichtung aufweist, integriert sein. Somit kann eine Direkt- und somit automatische Schaltung oder Steuerung des Leuchtmittels erreicht werden, oder die Steuerung z. B. eines akustischen Signalgebers, der zur manuellen Ein- oder Ausschaltung des Leuchtmittels anregt.

Dabei kann das lichtempfindliche Schaltelement in an sich bekannter Weise ein Helligkeitssensor sein, der vorzugsweise einen Relaisschalter betätigt der wiederum entweder direkt das Leuchtmittel oder die Signaleinrichtung schaltet. Zudem kann der Relaisschalter ein Unterbrecherschalter (Ein-Aus-Schalter) oder im Falle der direkten Schaltung des Leuchtmittels ein Dimmschalter (H el ligkeitsregulierung) sein.

Auch kann das lichtempfindliche Schaltelement ein direktschaltendes Foto element, z. B. ein Fototransistor oder eine Fotodiode sein, die im jeweiligen Stromkreis direkt eingebaut sind. In dieser Ausführungsform wird eine Reduzie rung der Bauelemente der Vorrichtung erreicht.

Von Vorteil ist des weiteren, wenn das lichtempfindliche Schaltelement über eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung an den entsprechenden Strom kreis, vorzugsweise in den Leuchtmittelstromkreis integrierbar ist. Hierdurch kann eine Modulbauweise erzielt werden, durch die eine einfache und schnelle Reparatur durch Bauteilaustausch möglich ist. Darüber hinaus ist es möglich, selbst vorhandene Lampen und Beleuchtungseinrichtungen nachzurüsten.

Das lichtempfindliche Schaltelement kann dabei so angeordnet sein, daß es mittelbar oder unmittelbar der Einwirkung des zur Steuerung bzw. Schaltung verwendeten natürlichen Lichts ausgesetzt ist. So kann für einen mittelbaren Lichteinfall das zu messende bzw. das steuernde Licht über einen Lichtwellenleiter (Glasfaserleiter) auf den optischen Filter des lichtempfindli chen Schaltelements geleitet werden. Hierdurch kann dieses Schaltelement in einer Zone angeordnet sein, in die das natürliche Licht nicht oder nur unzurei chend einfällt, während der entsprechende Lichtwellenleiter mit seinem Auf nahmeende da plaziert werden kann, wo die entsprechende Tageslichthellig keit ausschlaggebend ist. So kann z. B. das Schaltelement in einer dunklen Ecke eines Raumes, z. B. irgendwo im Inneren eines Kraftfahrzeuges ange ordnet sein, wobei der Lichtwellenleiter mit seinem Eintrittsende z. B. an des sen Außenseite angeordnet ist bzw. an diese heranreicht oder zu dieser hin öffnet.

Des weiteren ist vorteilhaft, wenn der eigentliche Schaltvorgang durch eine Elektronik ausgeführt wird. Dadurch entfällt die Verwendung eines Schaltrelais.

Es kann die dem lichtempfindlichen Schaltelement zugeordnete optische Filtereinrichtung als eigenständiges Bauelement ausgeführt sein. So kann der UV-Filter fest z. B. mit dem Helligkeitssensor verbunden oder auf diesem oder dessen Halterung einfach aufsteckbar ausgeführt sein. Als ent sprechender UV-Filter kann jedoch auch eine an sich bekannte Filterschicht direkt aufgedampft, aufgespritzt oder aufgestrichen oder durch andere bekann te Beschichtungsweise aufgebracht sein.

Bei der Erfindung wird also der Stromkreis eines Leuchtmittels nur dann ge schlossen, wenn es die Helligkeitssituation im unmittelbaren Umfeld des Leuchtmittels erfordert. Dem Helligkeitssensor ist ein lichtoptischer Filter vor geschaltet, so daß der Lichtsensor nunmehr ausschließlich in einem Teilspek trum des natürlichen Lichts als Signalgeber fungiert. Da das gewählte Teilspek trum außerhalb des Haupt-Lichtspektrums des Leuchtmittels, aber innerhalb des Lichtspektrums des natürlichen Lichts liegt, ist es möglich, den Sensor auch in der unmittelbaren Nähe eines Leuchtmittels und sogar im Lichtkegel des Leuchtmittels zu plazieren und trotzdem zu einer Steuerung, jedoch aus schließlich im Hinblick auf die lokale Gesamtbeleuchtung, zu kommen. Eine derartige lichtgeregelte Vorrichtung zur Steuerung bzw. Schaltung eines Leuchtmittels ist insbesondere bei Leuchtmitteln angebracht, die in Bereichen für Beleuchtung sorgen, die gleichzeitig auch durch das natürliche Tageslicht beleuchtet sein können.

Die Vorrichtung kann auch im Zugverkehr mit großem Er folg verwendet werden, da es hier insbesondere bei Neutrassen zu häufigen Tunneldurchquerungen kommt. Hierbei wird in den meisten Fällen die volle Beleuchtung manuell eingeschaltet, nach Tunnelaustritt jedoch nicht automa tisch abgeschaltet, wenn es das allgemeine Helligkeitsniveau im Zug inneren nicht mehr erfordert.

Ein besonders vielseitiges und umfangreiches Einsatzgebiet der erfindungs gemäßen Vorrichtung ist der Kraftfahrzeugbau. Die Vorrichtung, die hier z. B. in einem der Scheinwerfer oder in der entsprechenden Fassung integriert ist, erlaubt ein sehr vorteilhaftes Ein- bzw. Ausschalten der Kfz-Scheinwerfer in allen Fällen, in denen bei nicht ausreichendem natürlichen Licht gefahren wird. Solche Fahrsituationen sind beispielsweise bei schlechtem Wetter, Dämme rung, Einfahrt in Tunnels, Garagen oder Tiefgaragen. Immer, wenn die natürli che Beleuchtungssituation für die Fahrsicherheit nicht ausreichend ist, was auch möglicherweise auf persönliche Eigenheiten des Fahrers einstellbar ist (Intensitätsgrenzen-Einstellung), werden die Scheinwerfer eingeschaltet, wäh rend bei ausreichendem Einfall von natürlichem Licht, z. B. Sonnenschein, die Scheinwerfer abgeschaltet werden. So kann z. B. beim Starten des Motors durch den Fahrer gleichzeitig der Hauptschalter des Scheinwerferstromkreises geschlossen werden, so daß von Anfang an die Vorrichtung dahingehend arbeiten kann, daß sie, je nach vorhandenen natürlichen Licht verhältnissen, ohne von künstlichen, zufällig oder stets vorhandenen Lichtquel len (Garagenbeleuchtung, Straßenbeleuchtung oder eigene Scheinwerfer) beeinflußt zu werden. Ein sehr hoher Sicherheitsgrad in verkehrstechnischer Hinsicht ist dadurch sichergestellt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be zug auf die Zeichnung näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, weist in diesem Beispiel einen Leuchtmittel-Stromkreis 1 auf, mit einem Leuchtmittel 2, einem manuell betätigbaren Lichtschalter (Haupt stromschalter) 3 und einer Stromversorgung/Spannungsquelle 4. In den Leuchtmittelstromkreis 1 ist zudem ein Arbeitskontakt bzw. Arbeitsschalter 7 eingefügt, der über ein Relais 8 betätigt wird, bzw. dessen Bestandteil er ist. Lm Erregerstromkreis des Relais 8 ist ein Helligkeitssensor/Fotoelement 9 vor gesehen, dem wiederum ein optischer Filter 10 vorgeschaltet ist. Das Relais 8 und der Sensor 9, dem üblicherweise Verstärker nachgeschaltet sind, werden über einen mit dem Leuchtmittel-Stromkreis 1 in Verbindung stehenden Steuer stromkreis 5 versorgt. Es ist zu erkennen, daß der optische Teil des Sensors 9 sowohl dem Strahlungsfeld des Leuchtmittels 2 als auch direkt oder indirekt dem Strahlungsfeld der natürlichen Lichtquelle 6 ausgesetzt ist.

Verständlicherweise ist es möglich, den Arbeitskontakt 7 und das Relais 8 durch eine Elektronik zu ersetzen; eine derartige Elektronik kann auch über das reine Ein- und Ausschalten hinaus die Möglichkeit zur Dimmbarkeit des Leuchtmittels 2 beinhalten.

Bezugszeichenliste

1 Leuchtmittel-Stromkreis
2 Leuchtmittel
3 Hauptstromschalter
4 Spannungquelle
5 Schalt-Stromkreis
6 natürliche Lichtquelle
7 Schalter/Arbeitskontakt
8 Relais
9 Helligkeitssensor (Fotoelement)
10 optischer Filter

Claims

1. Vorrichtung zur lichtgeregelten Steuerung bzw. Schaltung einer Fahrzeug beleuchtung, mit

- einem Leuchtmittel-Stromkreis, der eine Spannungsquelle, einen Hauptstrom- Schalter und ein Leuchtmittel aufweist, und
- einem lichtempfindlichen Schaltelement, dadurch gekennzeichnet, daß dem lichtempfindlichen Schaltelement (9) eine optische Filtereinrichtung (10) zugeordnet ist, die auf einen bestimmten Lichtfrequenzbereich eingerichtet ist, der außerhalb des Hauptlichtspektrums des Leuchtmittels (2) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfrequenzbereich des optischen Filters (10) ein Teilspektrum des natürlichen Lichtes ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfrequenzbereich im wesentlichen der UV-Bereich (Wellenlänge ca. 50 bis 400 nm) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) ein Potentiometer auf eine bestimmte Lichtintensität (Helligkeit) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) im Leuchtmittel- Stromkreis (1) integriert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) Helligkeitssensor ist, der vorzugsweise einen Relais-Schalter (8, 7) betätigt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) des lichtempfindlichen Schaltelements (9) ein Unterbre cherschalter (Ein/Aus-Schalter) oder ein Dimmschalter (Helligkeitsregulierung) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) ein direkt schaltendes Fotoele ment wie Fototransistor oder Fotodiode ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) in einem Scheinwerfer, insbeson dere einem Kfz-Scheinwerfer, integriert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) über eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung in den Leuchtmittel -Stromkreis (1) integrierbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) so angeordnet ist, daß es mittelbar oder unmittelbar der Einwirkung des natürlichen Lichtes ausgesetzt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim mittelbaren Lichteinfall das zu messende bzw. das steuernde Licht über einen Lichtwellenleiter (Glasfaserleiter) auf den optischen Filter (10) des lichtempfindlichen Schaltelements (9) geleitet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) in einem mit dem Leuchtmittel- Stromkreis in Verbindung stehenden Signal- Stromkreis, der eine Signalein richtung aufweist, integriert ist, wobei das lichtempfindliche Schaltelement und das Leuchtmittel (2) eine Parallelschaltung erfahren.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß Infrarotsensoren oder Bewegungsmelder vorgese hen sind, die entweder den Hauptstromschalter (3) oder das lichtempfindliche Schaltelement (9) betätigen.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der eigentliche Schaltvorgang durch eine Elektro nik vornehmbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Filter (10) als eigenständiges Bauelement ausgeführt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Filter (10) einstückig mit dem Helligkeitssensor des lichtemp findlichen Schaltelements ausgeführt ist, z. B. durch Auf dampfen, Aufsprühen oder Anstreichen einer Filterschicht auf den Helligkeitssensor bzw. die Fotodiode.