DE19849911A1

DE19849911A1 - Elektrische Dimm-Beleuchtungsschaltung

Info

Publication number: DE19849911A1
Application number: DE19849911A
Authority: DE
Inventors: Matthias Moergelin
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 1999-10-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Dimm-Beleuchtungsschaltung mit einer dimmbaren Beleuchtungseinheit und mit einem manuell betätigbaren Schalter zum Ein- und Ausschalten und Einstellen der Helligkeitsstufe der Beleuchtungseinheit. DOLLAR A Erfingungsgemäß weist die Beleuchtungsschaltung ein Mittel zum selbsttätigen Abspeichern einer eingestellten Helligkeitsstufe beim Ausschalten und zum selbsttätigen Einstellen einer abgespeicherten Helligkeitsstufe beim Einschalten auf. DOLLAR A Verwendung z. B. für die Insassenraumbeleuchtung von Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Dimm-Beleuchtungsschal tung mit einer dimmbaren Beleuchtungseinheit und mit einem manu ell betätigbaren Schalter zum Ein- und Ausschalten und Einstel len der Helligkeitsstufe der Beleuchtungseinheit.

Eine derartige Dimm-Beleuchtungsschaltung ist aus der Wohnbe leuchtungstechnik bekannt. Im betreffenden Fachhandel werden Lichtschalter vertrieben, denen eine Dimm-Einstelleinheit zuge ordnet ist. Durch Drücken des Lichtschalters kann ein Lampen licht eingeschaltet und, sofern der Lichtschalter weiter ge drückt gehalten wird, dessen Helligkeit entsprechend einer Ram penfunktion abhängig von der Schalterdruckzeit zwischen null und einem Maximalwert eingestellt werden. Sobald die gewünschte Hel ligkeit erreicht ist, wird der Druck vom Lichtschalter genommen. Durch neuerliche, kurze Druckbetätigung wird ein Erlöschen des Lampenlichtes bewirkt. Wird beim Einschalten der Lichtschalter nur kurz betätigt, leuchtet das Lampenlicht mit maximaler Hel ligkeit, bevor eventuell erneut eine Helligkeitseinstellung vor genommen wird.

Ferner sind kombinierte Druck-Drehschalter als Dimm-Beleuch tungsschaltung für Beleuchtungseinheiten bekannt. Eine "Ein/Aus"-Funktion für die Beleuchtungseinheiten wird durch Drücken eines Kippschalters bewirkt. Eine Drehfunktion eines in den Kippschalter integrierten Drehknopfs gestattet ein Dimmen der Beleuchtungseinheiten.

Dimm-Beleuchtungsschaltungen werden auch für Fahrzeuginnenraum beleuchtungen eingesetzt, beispielsweise zur fahrzeugzustandsab hängigen Helligkeitssteuerung, wobei das Dimmen durch getaktete Lampenansteuerung mit variablem Taktimpuls-Tastverhältnis erfol gen kann, siehe die Patentschriften DE 43 30 721 C1 und US 4.866.345.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dimm-Beleuchtungsschaltung zu schaffen, mittels der die Helligkeit einer Beleuchtung mit einem einzigen Schalter eingestellt werden kann, bei der jedoch eine einmal vorgenommene Helligkeitseinstellung nicht mit jedem Aus schaltvorgang verloren geht.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Dimm-Beleuchtungs schaltung gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese Dimm-Beleuchtungs schaltung weist ein Mittel zum selbsttätigen Abspeichern der eingestellten Helligkeitsstufe und zum selbsttätigen Einstellen der abgespeicherten Helligkeitsstufe beim Einschalten auf. Auf diese Weise wird eine Dimm-Beleuchtungsschaltung geschaffen, die vollständig mit einem einzigen Schaltelement steuerbar ist und bei der eine einmal gewählte Helligkeitseinstellung über belie big viele Ein- und Ausschaltzyklen aufrechterhalten werden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinheit vorgese hen, welche die Helligkeitsstufe der Beleuchtungseinheit in Ab hängigkeit von der Betätigungsdauer des Schalters durch Einstel len eines Tastverhältnisses eines Ansteuerimpulssignals steuert und das beim Ausschalten vorliegende Tastverhältnis in einem Speicher abspeichert und beim Einschalten das im Speicher abge speicherte Tastverhältnis einstellt. Auf diese Weise wird er reicht, daß die Helligkeitsinformation mit geringem Aufwand ab gespeichert werden kann und beim Einschalten der Beleuchtungs einheit selbsttätig wieder eingestellt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren nachfolgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Dimm-Be leuchtungsschaltung, und

Fig. 2 zeigt Diagramme zur Erläuterung des funktionellen Zusam menhangs zwischen den Schaltzuständen eines Schalters von Fig. 1 und der Helligkeit der Beleuchtungseinheit.

Die elektrische Dimm-Beleuchtungsschaltung 1 umfaßt einen manu ell bedienbaren Schalter 2, der zwei Schaltzustände ("Ein/Aus") annehmen kann und beispielsweise durch einen Druckknopfschalter oder einen Drucktaster dargestellt ist. Der Schalter 2 erzeugt ein binäres Schaltsignal entsprechend seinem Schaltzustand, das durch einen hohen Logikpegel "1" oder einen niedrigen Logikpegel "0" gebildet wird. Dieses Schaltsignal wird einer Ansteuerlogik einheit 3 zugeführt, die einen Funktionsgenerator darstellt, welcher ausgangsseitig als Ansteuerimpulssignal ein pulsweiten moduliertes, periodisches Rechteck-Steuersignal bereitstellt. Mit diesem Steuersignal wird ein Transistorschalter 4 ange steuert, der dementsprechend einen Strompfad zu einer elektri schen Beleuchtungseinheit 5 öffnet oder sperrt. Die Beleuch tungseinheit 5 erscheint einem Beobachter um so heller, je län ger innerhalb eines Periodizitätsintervalls des Steuersignals der Transistorschalter 4 geöffnet ist. Die Helligkeit der Be leuchtungseinheit 5 wird dadurch eingestellt, daß das Verhältnis der Schließzeit des Transistorschalters 4 zur Gesamtdauer eines Periodizitätsintervalls, das die Größe "Tastverhältnis" dar stellt, variiert wird. Damit ein flimmerfreier Eindruck des von der Beleuchtungseinheit 5 ausgesendeten Lichtes entsteht, ist die Länge des Periodizitätsintervalls zu 1/60 s oder kürzer aus gelegt. Die Ansteuerlogik 3 weist einen Tastverhältnisspeicher 6 auf, in den von der Ansteuerlogik 3 Helligkeitswerte der Be leuchtungseinheit 5 eingespeichert werden können.

Die Fig. 2 erläutert die Funktionsweise der in Fig. 1 darge stellten Dimm-Beleuchtungsschaltung 1, wobei im oberen Diagramm ein beispielhafter zeitlicher Verlauf des Schaltzustands des Schalters 2 und im unteren Diagramm der zugehörige Zeitverlauf des Tastverhältnisses wiedergegeben sind. Ein erster kurzer "Ein"-Schaltimpuls vom Schalter 2 bewirkt, daß der Transistor schalter 4 mit einem Rechtecksteuersignal beaufschlagt wird, dessen Tastverhältnis, wie bei Bezugszeichen 20 dargestellt, mit einer konstanten Rate von 100%/s auf das momentan im Tastver hältnisspeicher 6 abgelegte Tastverhältnis, das in diesem Fall 100% beträgt, ansteigt. Es sei bemerkt, daß ein Tastverhältnis von 100% bedeutet, daß der Transistorschalter 4 permanent ge schlossen, d. h. die Beleuchtungseinheit 5 mit maximaler Hellig keit angeschaltet ist; ein Tastverhältnis von 0% entspricht ei nem permanent geöffneten Transistorschalter 4, d. h. einer voll abgedimmten Beleuchtungseinheit 5. Die Folge des ersten "Ein"-Im pulses vom Schalter 2 für einen Beobachter ist also ein wei ches Steigern des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungseinheit 5 von null auf maximale Helligkeit innerhalb von einer Sekunde. Ein zweiter kurzer Schaltimpuls von Schalter 2 bewirkt ein sanf tes Ausschalten der Beleuchtungseinheit durch allmähliches Ab sinken des Tastverhältnisses mit konstanter Sinkrate von 33%/s. Die Folge ist für den Beobachter ein stetiges Absinken der Hel ligkeit der Beleuchtungseinheit 5, bis diese schließlich er lischt.

Bleibt dagegen der Schalter 2, wie in Fig. 2 beim Bezugszeichen 21 dargestellt, so lange im Zustand "Ein", bis das Tastverhält nis 100% ist, und über diese Zeit hinaus zusätzlich für eine Totzeit t_tot von z. B. t_tot = 1 s in diesem Zustand, so bewirkt ein Andauern des "Ein-Zustandes, daß das Tastverhältnis mit einer Rate von 20%/s absinkt. Die Helligkeit der Beleuchtungseinheit 5 nimmt dann entsprechend so lange ab, bis der Schalter 2 nach ei ner wählbaren Zeitdauer t_dimm1 seit Beginn der Helligkeitsreduk tion in den "Aus"-Zustand überführt wird, wodurch der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Helligkeitswert beibehalten wird, bis auf einen späteren kurzen Schaltimpuls hin die Beleuchtungseinheit 5 wieder vollständig abgedimmt und damit ausgeschaltet wird. Wäh rend des Andauerns des "Ein"-Zustands wird das momentan für das Steuersignal verwendete Tastverhältnis von der Ansteuerlogikein heit 3 fortlaufend in den Tastverhältnisspeicher 6 geschrieben, dessen Inhalt dann stets der neu eingestellten Endhelligkeit entspricht. Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Ansteuerlo gikeinheit 3 jeweils nur zum Zeitpunkt der Auslösung eines Aus schaltvorgangs den zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Helligkeits wert in den Speicher 6 schreibt. In jedem Fall steht dann der zuletzt vor dem Ausschalten der Beleuchtungseinheit eingestellte Helligkeitswert als Sollwert für den nächsten Einschaltvorgang zur Verfügung.

In Fig. 2 ist der Tastverhältnisverlauf bei neuerlichem Ein- und Ausschalten bei Bezugszeichen 22 dargestellt, wobei der nach Einschalten selbsttätig eingestellte Helligkeitswert der im vo rangegangenen Einstellvorgang von Bezugszeichen 21 gewählten Helligkeit entspricht und den im Tastverhältnisspeicher 6 zu letzt abgelegten Tastverhältniswert darstellt. Bei Bezugszeichen 23 ist dargestellt, wie sich das Tastverhältnis der Ansteuerlo gik 3 aufgrund einer Betätigung des Schalters 2 ändert, wenn sich der Schalter 2 über die Anstiegszeit bis zum Erreichen der voreingestellten Helligkeit der Beleuchtungseinheit 5 und die anschließende Totzeit t_tot hinaus für einen anschließenden Zeit raum t_dimm2, der länger als die Abdimmdauer ist, im "Ein"-Zustand befindet. In diesem Fall sinkt entsprechend dem bei Bezugszei chen 21 dargestellten zeitlichen Tastverhältnisverlauf zunächst das Tastverhältnis mit einer Rate von 20%/s auf null ab, um dann umgehend mit derselben Rate wieder anzusteigen, bis der Schalter 2 in den "Aus"-Zustand überführt wird. Das Tastverhältnis, bei dem der Schalter 2 in den "Aus"-Zustand überführt wird, stellt den zuletzt in den Tastverhältnisspeicher geschriebenen Tastver hältniswert dar. Demnach entspricht bei einem neuerlichen Ein- und Ausschaltvorgang der Beleuchtungseinheit 5 nach vorherigem Abschalten derselben, wie er in Fig. 2 beim Bezugszeichen 24 dargestellt ist, dann die Helligkeit der Beleuchtungseinheit 5 diesem eingestellten Tastverhältnis.

Es sei bemerkt, daß die bei dem Ausführungsbeispiel verwendeten Raten für eine zeitliche Änderung des Tastverhältnisses willkür lich gewählt sind, d. h. sie können auch auf beliebige andere Werte festgelegt werden. Entsprechend ist es möglich, die Tot zeit t_tot auf einen von 1 s verschiedenen Wert festzusetzen. Auch ist es denkbar, anstelle von rampenförmigen Änderungsverläufen für das Tastverhältnis beliebige monoton steigende oder fallende Funktionsverläufe vorzusehen.

Claims

1. Elektrische Dimm-Beleuchtungsschaltung (1) mit

- einer dimmbaren Beleuchtungseinheit (5) und
- einem manuell betätigbaren Schalter (2) zum Ein- und Aus schalten und Einstellen der Helligkeitsstufe der Beleuchtungs einheit (5), dadurch gekennzeichnet, daß
- die Beleuchtungsschaltung (1) ein Mittel (3) zum selbsttä tigen Abspeichern der eingestellten Helligkeitsstufe beim Aus schalten und zum selbsttätigen Einstellen der abgespeicherten Helligkeitsstufe beim Einschalten aufweist.

2. Elektrische Dimm-Beleuchtungsschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (3) vorgesehen ist, welche die Helligkeits stufe der Beleuchtungseinheit (5) in Abhängigkeit von der Betä tigungsdauer des Schalters (2) durch Einstellen eines Tastver hältnisses eines Ansteuerimpulssignals steuert und das beim Aus schalten vorliegende Tastverhältnis in einem Speicher (6) abspeichert und beim Einschalten das im Speicher (6) abgespei cherte Tastverhältnis einstellt.