DE19618010C1 - Blinklichtsignalanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Blinklichtsignalanlage für Kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Blinklichtsignalanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Blinklichtsignalanlage ist aus der DE 41 37 611 A1 bekannt und in Kraftfahrzeugen gebräuchlich, wobei die dort verwendeten Blinkleuchten üblicherweise Glühlampen als Leuchtmittel aufweisen. Um eine Funktionskontrolle dieser Glühlampen zu ermöglichen, weisen die verwendeten Blinkgeber eine interne Kontrollschaltung bestehend aus z. B. einem Kontrollwiderstand im Blinklampenstromkreis und einer Halbleiterschaltung auf. Die Halbleiterschaltung ist dabei häufig gemeinsam mit einem Multivibrator, der die Taktfrequenz erzeugt, kostengünstig und platzsparend als sogenannter kundenspezifischer Schaltkreis aufgebaut.
Die so realisierten Kontrollschaltungen sind speziell auf die Überwachung von Glühlampenlasten ausgelegt, die sich beispielsweise durch einen annähernd exponentiell verlaufenden Abfall des Lampenstromes nach dem Einschalten der Glühlampe auszeichnen. Die Überwachung der Funktion anderer Leuchtmittel, wie z. B. von Leuchtdioden, kann mit diesen üblicherweise verwendeten Kontrollschaltungen nicht durchgeführt werden.
Andererseits ist es z. B. aus der DE 32 30 975 A1 bekannt, daß die Blinkleuchten für Kraftfahrzeuge nicht mit Glühlampen, sondern mit Leuchtdioden als Leuchtmittel versehen werden. Einer der Gründe dafür, daß diese als Musteraufbau allgemein bekannten Blinkleuchten mit Leuchtdioden bisher noch nicht zur Verwendung gekommen sind, ist die Tatsache, daß bisher eine einfache und kostengünstige Lösung zur Kontrolle der Funktion der Leuchtdioden fehlte. Dies galt insbesondere dann, wenn derartige Leuchtdiodenblinkleuchten gemeinsam mit normalen Blinkleuchten mit Glühlampenbestückung verwendet werden sollten.
Aus der DE 295 15 223 U1 ist eine LED-Kraftfahrzeugleuchte bekannt, die sich als Blinkleuchte eignet und über eine eigene Kontrollschaltung zur Funktionskontrolle der LEDs verfügt.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Blinklichtsignalanlage für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die eine gemischte Verwendung von Blinkleuchten mit Leuchtdioden und mit Glühlampen als Leuchtmittel und die einfache und kostengünstige Funktionskontrolle aller dieser Leuchtmittel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß mindestens eine Blinkleuchte mit mindestens einer Leuchtdiode als Leuchtmittel verwendet wird, wobei zur Gewährleistung der Funktionskontrolle in der mit der Leuchtdiode bestückten Blinkleuchte eine externe Kontrollschaltung zur Funktionskontrolle der Leuchtdiode vorgesehen ist. Um den ermittelten Funktionszustand der Leuchtdiode durch die externe Kontrollschaltung an die interne Kontrollschaltung des Blinkgebers zu übermitteln, ist eine separate Leitung vorgesehen, die die beiden Kontrollschaltungen miteinander verbindet.
Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Blinklichtsignalanlage geschaffen, die einerseits die Verwendung eines Blinkgebers mit einem handelsüblichen kundenspezifischen Schaltkreis mit integriertem Multivibrator und interner Kontrollschaltung ermöglicht. Andererseits gewährleistet die externe Kontrollschaltung die Funktionskontrolle der Leuchtdiode, so daß nicht nur der Ausfall einer ggf. zusätzlich vorhandenen glühlampenbestückten Blinkleuchte, sondern auch der Ausfall der LED-bestückten Blinkleuchte erfaßt wird. Wird der Ausfall einer Leuchtdiode erfaßt, so wird das Ergebnis dieser Funktionskontrolle über die separate Leitung an die interne Kontrollschaltung des Blinkgebers gemeldet, so daß der Blinkgeber in der bekannten Art und Weise entweder durch Frequenzerhöhung oder durch Dauerlicht die Funktionsstörung der Blinklichtsignalanlage dem Kraftfahrzeuge-Führer melden kann.
Durch die Verwendung eines handelsüblichen kundenspezifischen Schaltkreises für den Multivibrator mit Kontrollschaltung ist die erfindungsgemäße Lösung besonders einfach und kostengünstig. Andererseits kann insbesondere bei solchen Gemischtbestückungen von Blinklichtsignalanlagen mit Glühlampen und Leuchtdioden jedes Leuchtmittel auf seine Funktion hin kontrolliert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Blinklichtsignalanlage ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So kann die externe Kontrollschaltung abhängig vom Funktionszustand der Leuchtdiode der separaten Leitung ein vorgegebenes Potential aufprägen, das von der internen Kontrollschaltung erfaßt und ausgewertet wird. Dabei kann die separate Leitung Massepotential aufweisen, wenn die Leuchtdiode funktionsfähig ist. Dies ist vor allem im Hinblick auf die gängigen Potentialverhältnisse bei Verwendung einer handelsüblichen internen Kontrollschaltung vorteilhaft. Andererseits kann in diesem Zusammenhang die separate Leitung vom Massepotential getrennt sein, wenn die Leuchtdiode defekt ist, wodurch der Leuchtdiodendefekt der internen Kontrollschaltung angezeigt und von dieser ausgewertet wird.
Dabei kann, wie allgemein bekannt, die interne Kontrollschaltung einen Kontrollwiderstand im Blinkleuchtenstromkreis aufweisen, dem zur Realisierung der Erfindung ein Spannungsteiler hinzugefügt wird, über den der Kontrollwiderstand mit der separaten Leitung verbunden ist. Der Mittelabgriff dieses Spannungsteilers wird in gewohnter Art und Weise mit der übrigen internen Kontrollschaltung verbunden.
Eine besonders einfache Ausführungsform der externen Kontrollschaltung sieht einen einzelnen NPN-Transistor vor, dessen Emitter-Kollektor-Strecker eine Zener-Diode parallel geschaltet ist. In diesem Zusammenhang kann die Basis des NPN-Transistors mit dem Mittelabgriff eines weiteren Spannungsteilers verbunden sein, der einerseits mit Masse und andererseits über einen weiteren Widerstand mit dem Blinkschalter und damit mit den Stromimpulsen des Blinkgebers verbunden ist.
Ebenfalls in diesem Zusammenhang kann die Leuchtdiode gemeinsam mit einem Widerstand einen Spannungsteiler bilden, dessen Mittelabgriff über eine antiparallel geschaltete Diode mit dem weiteren Spannungsteiler verbunden ist.
Die vorher beschriebene Diodenanordnung dient vor allen Dingen zur Entkoppelung mehrerer ggf. vorhandener Leuchtdiodenserien, die sich durch die Serienschaltung mehrerer Leuchtdioden ergeben, wobei diese Leuchtdiodenserien wieder zueinander parallel geschaltet sind.
Schließlich können besonders vorteilhaft mindestens 2 Blinkleuchten verwendet werden, die jeweils mindestens eine Leuchtdiode als Leuchtmittel aufweisen, wobei die jeweiligen externen Kontrollschaltungen über eine Verbindungsleitung verbunden sind und über diese Verbindungsleitung die separate Leitung parallel beaufschlagen. Mit diesen Maßnahmen ist zur Realisierung der Erfindung allein eine separate Leitung von einer der LED-Blinkleuchten zu dem Blinkgeber zu ziehen, weil die Informationsübermittlung zwischen den LED-Blinkleuchten über eine hiervon getrennte Verbindungsleitung erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blinklichtsignalanlage ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Blinklichtsignalanlage mit zwei glühlampenbestückten vorderen Blinkleuchten (LV und RV) und zwei leuchtdiodenbestückten hinteren Blinkleuchten (LH und RH), wobei der Buchstabe "L" die in Fahrtrichtung gesehen linke Seite des Kraftfahrtzeuges und der Buchstabe "R" die in Fahrtrichtung gesehen rechte Seite des Kraftfahrzeuges bezeichnet.
Die positive Versorgungsspannung einer in der Figur nicht dargestellten Stromquelle wird einem Blinkgeber (BG) über die Anschlußklemme (KL 49) zugeführt. Diese positive Versorgungsspannung gelangt über einen Kontrollwiderstand (R1) zu einem Relais-Kontakt (RK) und einem Widerstand (R2) eines Spannungsteilers bestehend aus den Widerständen (R2 und R3).
Der Mittelabgriff des Spannungsteilers gebildet aus den Widerständen (R2 und R3) ist mit einem kundenspezifischen Schaltkreis (MK), und zwar über einen Kontrolleingang verbunden. Der kundenspezifische Schaltkreis (MK) enthält einen Multivibrator und den Halbleiterteil einer üblichen Kontrollschaltung für die Blinklichtsignalanlage.
Andererseits steuert der kundenspezifische Schaltkreis (MK) über einen Steuerausgang eine Relais-Spule (RS), die den Relais-Kontakt (RK) betätigt. Der Relais-Kontakt (RK) ist andererseits mit einer Ausgangsklemme (KL 49a), nämlich dem Blinkgeberausgang verbunden, der seinerseits mit dem Festkontakt eines Blinkschalters (BS) leitend verbunden ist.
Die Schaltkontakte des Blinkschalters (BS) sind jeweils über eine linke und eine rechte Leitung (L1) einerseits mit den glühlampenbestückten Blinkleuchten (LV und RV) und andererseits mit den Leuchtdioden-(LED)-bestückten Blinkleuchten (LH und RH) leitend verbunden. Die Blinkleuchten (LV und RV) sind in bekannter Art und Weise andererseits mit Masse verbunden und weisen den üblichen elektrischen Aufbau auf.
Die leuchtdiodenbestückten Blinkleuchten (LH und RH) weisen Leuchtdioden (LED) als Leuchtmittel auf, von denen im vorliegenden Ausführungsbeispiel pro Blinkleuchte jeweils 9 Leuchtdioden vorgesehen sind. Jeweils 3 dieser Leuchtdioden sind in Reihe zueinander geschaltet, wobei sich 3 Reihen ergeben, die jeweils parallel zueinander geschaltet sind. In den jeweiligen Serienleuchtdiodenkreis sind jeweils Widerstände (R7, R8 und R9) geschaltet. Die in Serie geschalteten Leuchtdioden und die Widerstände bilden jeweils einen Spannungsteiler, mit dessen Mittelabgriff antiparallel geschaltete Dioden (D) verbunden sind. Diese Dioden sind mit ihrer Anode mit einem vierten Widerstand (R4) verbunden, der einerseits mit dem Blinkschalter (BS) bzw. dem Blinkgeberausgang (KL 49a) des Blinkgebers verbunden ist.
Zugleich sind die Dioden (D) mit ihrer Anode mit einem Spannungsteiler gebildet aus den Widerständen (R5 und R6) verbunden, der andererseits ebenso wie die Widerstände (R7, R8 und R9) mit Masse verbunden ist.
Der Mittelabgriff dieses weiteren Spannungsteilers bestehend aus den Widerständen (R5 und R6) ist mit der Basis eines NPN-Transistors (T) leitend verbunden, dessen Emitter mit Masse und der Anode einer Zener-Diode (Z) und dessen Kollektor mit der Kathode der Zener-Diode (Z) und mit einer separaten Leitung (L3) verbunden ist, die andererseits mit dem dritten Widerstand (R3) verbunden ist.
Die jeweiligen Masseverbindungen der LED-Blinkleuchten (LH und RH) sind mit den Leitungen (L2) bezeichnet und zusätzlich existiert eine Verbindungsleitung (L4) zwischen der LED-Blinkleuchte (LH), und zwar dort mit der separaten Leitung (L3) und mit der identisch zu der Blinkleuchte (LH) schaltungstechnisch aufgebauten rechten hinteren Blinkleuchte (RH). Über die Verbindungsleitung (L4) bzw. die separate Leitung (L3) wird dem Kontrolleingang des kundenspezifischen Schalterkreises (MK) über den dritten Widerstand (A3) ein bestimmtes Potential aufgeprägt, daß den Funktionszustand der Leuchtdioden (LED) in den Blinkleuchten (LH und RH) kennzeichnet. Es ist also festzustellen, daß neben den üblicherweise vorhandenen Verbindungsleitungen (L1 und L2) zusätzlich separate Leitungen (L3) bzw. Verbindungsleitungen (L4) erforderlich sind, um die erfindungsgemäße Kontrollfunktion zu realisieren.
Die erfindungsgemäße Blinklichtsignalanlage gemäß der Figur funktioniert folgendermaßen:
Das Potential an Verbindungspunkten der Leuchtdioden (LED) mit den jeweiligen Reihenwiderständen (R7, R8 und R9) ist davon abhängig, ob alle Leuchtdioden der Reihe funktionsfähig sind oder nicht. Sind alle Leuchtdioden funktionsfähig, so weisen diese Verbindungspunkte im wesentlichen das positive Versorgungsspannungspotential auf.
Ist eine der Leuchtdioden defekt, so ist der Stromkreis unterbrochen und einer der Verbindungspunkte weist im wesentlichen Massepotential auf. Das so erfaßte Potential wird über die Dioden (D) an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (R4) und dem Spannungsteiler-Widerstand (R5) weitergeleitet. Sind alle Leuchtdioden in Ordnung und somit funktionsfähig, so erhält der NPN-Transistor (T) an seiner Basis ein Potential, das den Transistor (T) zum Durchschalten veranlaßt, so daß die separate Leitung (L3) Massepotential aufweist, das über den Widerstand (R3) an den Blinkgeber und den Kontrolleingang des kundenspezifischen Schaltkreises (MK) weitergeleitet wird. Dieses Massepotential bildet an dem Spannungsteiler (R2, R3) des Blinkgebers (BG) einen zusätzlichen Spannungshub nach, der dem einer herkömmlichen 21-W-Blinkleuchten-Glühlampe entspricht, so daß die Kontrollstufe des Blinkgebers (BG) an ihrem Eingang zwei funktionsfähige 21-W-Glühlampen registriert. Demzufolge diagnostiziert die Kontrollschaltung eine Normalfunktion der Blinklichtsignalanlage und veranlaßt den Multivibrator im kundenspezifischen Schaltkreis (MK) zur Erzeugung einer normalen Blinkfrequenz.
Wenn durch eine defekte Leuchtdiode (LED) die Spannung an einem der Verbindungspunkte der Leuchtendioden (LED) mit den Reihenwiderständen (R7, R8, R9) auf Massepotential wechselt, ändert sich das Potential an der Basis des NPN-Transistors derart, daß der NPN-Transistor (T) sperrt und die separate Leitung (L3) offengeschaltet wird. Dadurch erfaßt der Kontrolleingang des kundenspezifischen Schaltkreises (MK) nur die Meßspannung der noch funktionsfähigen 21-W-Glühlampen der vorderen Blinkleuchte (LV oder RV) je nachdem, welche Stellung der Blinkschalter (BS) aufweist.
Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Blinklichtsignalanlage auch die Kontrolle von Leitungsunterbrechungen. Dies gilt sowohl bei Unterbrechung der Zuleitung (L1) oder der Masseleitung (L2) oder der Rückmeldeleitung (L3), weil in jedem dieser Fälle kein Massepotential über die separate Leitung (L3) an den dritten Widerstand (R3) weitergegeben werden kann. Zusätzlich kann die externe Kontrollschaltung so ausgeführt werden, daß das Signal auf der separaten Leitung (L3) ähnlich einer Exponentialfunktion verläuft und damit dem Einschaltstrom einer herkömmlichen Glühlampe entspricht.
Durch die Verbindungsleitung (L4) ist die Überwachung der rechten hinteren Blinkleuchte mit Leuchtdiode (LED) in derselben Form möglich, weil auch bei einem Defekt der rechten hinteren Blinkleuchte (RH) die separate Leitung (L3) offengeschaltet wird. Dadurch ist für beide LED-Blinkleuchten nur eine separate Leitung (L3) von den Leuchten zu dem Blinkgeber (BG) erforderlich.
Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein herkömmlicher Blinkgeber mit Glühlampen-Kontrollfunktion allein durch das Vorsehen einer weiteren Anschlußklemme am Widerstand (R3) und durch das Vorsehen zweier weiterer Widerstände (R2 und R3) für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Blinklichtsignalanlage hergerichtet werden kann.

Claims (10)

1. Blinklichtsignalanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Stromquelle, mit einem Blinkschalter (BS), mit einem Blinkgeber (BG), der eine interne Kontrollschaltung (MK, R1) zur Funktionskontrolle von mit Glühlampen bestückten Blinkleuchten (RV, RH, LV, LH) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Blinkleuchte (LH, RH) mindestens eine Leuchtdiode (LED) als Leuchtmittel aufweist, daß die Blinkleuchte (LH, RH) eine externe Kontrollschaltung zur Funktionskontrolle der Leuchtdiode (LED) aufweist und daß die externe Kontrollschaltung mit der internen Kontrollschaltung (MK, R1) über eine separate Leitung (L3) verbunden ist, über die der Funktionszustand der Leuchtdiode (LED) an die interne Kontrollschaltung (MK, R1) gemeldet wird.
2. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Kontrollschaltung abhängig vom Funktionszustand der Leuchtdiode (LED) der separaten Leitung (L3) ein vorgegebenes Potential aufprägt.
3. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Leitung (L3) Massepotential aufweist, wenn die Leuchtdiode (LED) funktionsfähig ist.
4. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die separate Leitung (L3) vom Massepotential getrennt ist, wenn die Leuchtdiode (LED) defekt ist.
5. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Kontrollschaltung einen Kontrollwiderstand (R1) im Blinkleuchtenstromkreis aufweist, der über einen Spannungsteiler (R2, R3) mit der separaten Leitung (L3) verbunden ist, wobei der Mittelabgriff des Spannungsteilers (R2, R3) mit der übrigen internen Kontrollschaltung (MK) verbunden ist.
6. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Kontrollschaltung einen NPN-Transistor (T) aufweist, dessen Emitter-Kollektorstrecke eine Zener-Diode (Z) parallel geschaltet ist.
7. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des NPN-Transistors (T) mit dem Mittelabgriff eines weiteren Spannungsteilers (R5, R6) verbunden ist, der einerseits mit Masse und andererseits über einen weiteren Widerstand (R4) mit dem Blinkgeber (BG) verbunden ist.
8. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiode (LED) gemeinsam mit einem Widerstand (R6 bis R9) einen Spannungsteiler bildet, dessen Mittelabgriff über eine Diode (D) mit dem weiteren Spannungsteiler (R5, R6) verbunden ist, deren Anode mit dem weiteren Spannungsteiler (R5, R6) verbunden ist.
9. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leuchtdioden (LED) in Serie und mit anderen Leuchtdiodenserien parallel geschaltet sind.
10. Blinklichtsignalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 Blinkleuchten (LH, RH) jeweils mindestens eine Leuchtdiode LED als Leuchtmittel aufweisen und daß die jeweiligen externen Kontrollschaltungen über eine Verbindungsleitung (L4) die separate Leitung (L3) parallel beaufschlagen.
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