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Schaltungsanordnung für Bremsleuchten (Zusatz zur deutschen Patentanmeldung
P 20 51 245.2 vom 19. Oktober 1970) Die Erfindung bezieht sich auf eine S Schaltungsanordnung
f-iEr Bremsleuchten von Kraftfahrzeugen oder dergleichen, bei de die Bremsleuchte
über einen durch das Bremspedal betätig baren schalter an Spannung legbar ist und
in den aus der Bremsleuchte, dem Schalter und einer Spannungsquelie bestehenden
Schaltkreis ein Bremslichtmodulator geschaltet ist.
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Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereite vorgeschlagen worden
(DT-PS 2 051 245). 'ie dient der Vorbeugung von Auffahrunfällen und ist in der Lage,dem
hinter einen bremsenden Kraftfahrzeug befindlichen Verkehrsteilnehmer den Beginn
des Bremsvorganges deutlicher zu signalisieren als dies beim üblichen Aufleuchten
der Bremsleuchten bei Betätigung des Bremspedals geschieht, Durch selbsttätiges
Varlieren der @euchtstärke, des Farbtons oder der-gleichen Signalterme der Bremsleuchten
@ährend eines bestimmten einstellbaren Zeitabschnittes wird der hinter dern bremsenden
Fahrzeug befindliche Verkehrstei@nehmer infolge der sich mehrmals hindernden @ignalterme
besser auf den Bremsvorgang aufmerksam gemacht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
diese Schaltungsanordnung
noch nicht allen Sicherheitsbedürfnissen
der Verkehrsteilnehmer entspricht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte
Schaltungsanordnung dahin-gehend zu verbessern, daß die Gefahr von Auffahrunfällen
noch weiter vermindert wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß eine nur bei großer Bremsverzögerung
in Punktion tretende Schaltvorrichtung anderen den genannten oder einen Bremslichtmodulator
in Betrieb setzt.
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Die Schaltvorrichtung ist insbesondere mit einem Schalter und einem
Körper versehen, der sich bei starken Bremsverzögerungskräften über eine Grenzlage
hinaus bewegt und dadurch den Schalter betätigt.
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Auf diese Weise gelingt es, dem beispielsweise hinter einem Kraftfahrzeug
fahrenden Verkehrsteilnehmer nicht nur - wie nach dem Hauptpatent - den Beginn eines
Bremsvorganges durch mehrmaliges, beispielsweise unterschiedliches Aufleuchten der
Bremsleuchten zu signalisieren, sondern auch insbesondere gleichartige optische
Signale zu vermitteln, wenn das vorausfahrende Kraftfahrzeug besonders stark bremst.
Dem hinterherfahrenden Verkehrsteilnehmer ist nämlich nicht nur damit gedient, daß
besonders eindeutig auf den Beginn des Bremsvorganges eines vorausfahrenden hraftfahrzeugs
aufmerksam gemacht wird. Es ist vielmehr im 'iinne der oben genannten Aufgabe zweckmäßig,
dem hintelherfahrenden Verkehrsteilnehmer auch besonders darauf zu zip ufmerksa@
z@ machen, wann das vorausfahrende Fahrzeug besonders star@
bremst.da
sich bei solchem starken Bremsen der Abstand zwischen diesem und dem hinterherfahrenden
Fahrzeug besonders rasch vermindert. Gerade die l1atsache, daß ein Kraftfahrzeug
innerhalb eines Bremszeitraumes erst eine gewisse Zeitspanne nach dem Beginn des
Bremsens besonders stark bremst, führt seit Jahrzehnten oft zu Auffahrunfällen,
da der hinterherfahrende Verkehrsteilnehmer sich zwar vielfach auf die Bremsverzögerung
zu Beginn des Bremsvorganges des vorausfahrenden Pahrzeuges einstellt, jedoch nicht
feststellen kann, wann dieses stärker bremst. Dieser Mangel führte seit Jahrzehnten
zu vielen Auffahrunfällen, ohne daß man diesem Mangel wirksam begegnet ist. Ein
Vorschlag, in Abhängigkeit vom Ausmaß der Bremsverzögerung mehr oder weniger Bremsleuchten
einzuschalten, dient zwar der Erhöhung der Verkehrssicherheit, verlangt jedoch einen
erheblichenAufwand an zusätzlichen Bremsleuchten. Dieser Flachteil wird durch die
Erfindung vermieden.
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Es ist auch bereits bekannt (DD-OS 1 655 546), das Ausmaß der Bremsverzögerung
umzusetzen in die Prequenz der taktzeit eines ebenfalls bereits bekannten Ausschalters
(2T-OS 1 901 780), der den elektrischen Bremsleuchtenkreis taktförmig ausschaltet;
Frequenzänderungen, insbesondere wenn sie- kontinuierlich erfolgen, sind jedoch
kein so deutliches optisches Signal wie der plötzliche Beginn von Beuchtstärkeschwankungen
nach dem Hauptpatent und der Erfindung. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß Verwechslungen
mit mit am Straßenrand parkenden Kraftfahrzeugen auftreten, die das Warnblinksystem
eingeschaltet haben. Vergrößert nämlich ein fahrendes Kraftfahrzeug
seine
Bremskraft und wirkt dies nach dem vorbekannten Bremsmodulationssystem vom langsamen
Blinken zu schnellerem Blinken (beim starken Bremsen), dann entspricht die Frequenz
des langsamen Blinkens etwa der Frequenz dem Blinken des Warnblinksystems eines
stehenden Kraftfahrzeuges. Ein in Richtung zur Gefahrenstelle fahrender Verkehrsteilnehmer
kann daher, jedenfalls aus größerer Entfernung bzw. bei Dunkelheit,nicht feststellen,
ob das vor ihm befindliche Kraftfahrzeug steht (langsames Blinken der vlarnblinkanlage)
oder sich noch mit erheblicher Geschwindigkeit vorwärtsbewegt (langsames Blinken
bei schwachem Bremsen).
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile insbesondere, wenn die Frequenz
sowohl bei Beginn des Bremsvorganges überhaupt als auch bei sehr starkem Bremsen
dieselbe ist und sich diese von der Frequenz der Warnblinkanlage stehender Pahrzeuge
unterscheidet. Selbstverständlich kann die PreXquenz der Bremsmodulation der erfindungsgemäßen
Schaltung auch etwa die gleiche wie diejenige von \arnblinkanlagen sein, wenn eine
Unterscheidung fahrender und stehender Fahrzeuge nicht erforderlich ist.
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Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
im Unterschied zum oben genannten Stand der Technik die Beuchtstärke oder ein anderes
Signalterm der Bremsleuchten nicht während der gesamten Bremsdauer variiert, sofern
nicht während der gesamten Bremsdauer stark gebremst wird. Vielfach, insbesondere
bei sehr langsamem Abbremsen von sehr hoher Geschwindigkeit auf sehr niedrige Geschwindigkeit,müßte
nämlich nach dem stand der Technik auch dieses sehr langsame und lang andauernde
Bremsen
durch ständige Lichtimulse, d.h. ständiges Blinken, signalisiert werden, was die
Nervosität nachfolgender Verkehrsteilnehmer erhöht. Diese können daher bei Anwendung
von Systemen der bekannten Art ihre Aufmerksamkeit nicht mehr ohne weiteres denjenigen
vorausfahrenden Fahrzeugen widmen, die lediglich fahrtrichtungsändernde Blinkanlagen
in Tätigkeit haben Da die Erfindung auch diese Nachteile vermeidet, kann sie als
praktisch optimal sicheres und zumutbares Warnsystem angesehen werden.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, die
Grenzlage einsteilbar zu machen, bei der der auf die Bremsverzögerung ansprechende
Körper den Schalter betätigt, bzw. den Schaltzeitpunkt einstellbar zu machen, bei
dem der Brememodulator mit beginnendem starken Bremsen seine Tätigkeit beginnt.
Die Einstellung wird vielfach in Abhängigkeit von der Größe und Masse des Kraftfahrzeuges
sein, in dem die erfindungsgemäße Schaltanordnung eingebaut ist.
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Demgemäß ist es auch möglich, den Schalter selbst oder die Verbindung
zwischen dem Schalter und dem Körper verstellbar auszubilden.
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Sofern eine Unterscheidung zeichen dem beginnenden Bremsen überhaupt
und dem starken Bremsen ermöglicl1t :Jerden soll, empfiehlt es sich, daß die Schaltvorrichtung
den Bremsmodulator derart betestigt, daß er die Leuchtstärke der Brems-@euchten
mit einer. anderen Frequenz rLlS heim beginnenden Bremsen variiert. Gerade bei dieser
Iiusbildung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, einen anderen Bremsmodulator
für
starkes Bremsen als den Bremsmodulator für beginnendes Bremsen einzubauen.
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Anhand der Zeichnungen sind Beispiele für die Erfindung im folgenden
näher erläutert. Dabei sind: Fig. 1 ein schematisches Schalt bild der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung; Fig. 2 ein Beispiel für einen Bremslichtmodulator nach der
Erfindung; Fig. 3 ein Beuchtstärken-Zeit-Intervall der Bremsleuchten; Fig.4 und
5 Spannungs-Zeit-Intervalle der den Bremsleuchten zugeführten Spannung; Fig. 6 eine
Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung und Fig.7 und 8 Beuchtstärken-Zeit-Intervalle
der Bremsleuchten.
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Gemäß Fig. 1 ist in den aus den Bremsleuchten 1, 2, dem mit dem Bremspedal
gekoppelten Schalter 3 und der Batterie 5 bestehenden Schaltkreis in Reihe zu den
Bremsleuchten 1, 2 der Bremslichtmodulator 4 schaltet.
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Gemäß Fig. 2 ist der Bremslichtmodulator mit Transistoren bestückt
und ueber die Anschlußklemmen 4a, 4b entsprechend Fig. 1 zwischen die Bremsleuchten
1, 2 und den Schalter 3 geschaltet. ußerdem ist der Bremslichtmodulator 4 an Masse
gelegt.
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Er arbeitet beispielsweise wie folgt: Durch die Betätigung des Bremspedals
wird der Schalter i
geschlossen. Über den Widerstand R10 fließt
ein kleiner Strom, der lediglich dafür sorgt, die Bremsleuchten 1, 2 etwas "vorzuheizen",
ohne daß diese annähernd ihre eigentliche Beuchtstärke erreichen, Da der Kondensator
C2 zunächst noch keine Ladung aufweist, wird der Transistor T2 sofort leitend. Er
liefert den Basisstrom für den Transistor T4, der den Transistor T5 einschaltet,
der den erforderlichen Bremsleuchtstrom fließen läßt. Über den Widerstand R8 fließt
nun ein Strom, der die Basisspannung am Transistor T3 auf etwa 8 Volt anhebt, sofern
die Batterie D 12 Volt aufweist. Gleichzeitig beginnt über den Wider, stand R9 die
Aufladung des Kondensators a2, bis die spannung an der Basis des Transistors T2
den Wert von 8 Volt überschreitet. Dadurch wird der Transistor T2 gesperrt und nunmehr
der Bremsleuchtenstrom abgeschaltet. Über den Widerstand R8 fließt nun ein Strom
in umgekehrter Richtung, und die Basisspannung am Transistor T3 beträgt nun etwa
4 Volt. Der Kondensator 02 wird nun über den Widerstand 119 wieder entladen, bis
die Spannung den Wert von 4 Volt unterschreitet.
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Nun wird der Transistor T2 wieder leitend, und die Schaltung kippt
in den zuvor beschriebenen Zustand zurück. Die Periodendauer der Kippschwingung
wird durch den Widerstand 119 und den Kondensator C2 bestimmt.
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Bei jedem Einschalten der Bremsleuchten 1, 2 - der Transistor T4 ist
leitend - wird der Kondensator Cl stufenweise über die Diode Dl und den Widerstand
111 aufgeladen, bis die Basis spannung am Transistor T1
etwa 6,5
Volt beträgt. Nun übernimmt der Transistor T1 den Basisstrom des Transistors T2,
und er verhindert, daß der Transistor T2 gesperrt wird. Die Schaltung bleibt nun
bis zum Öffnen des Schalters 3 in derjenigen stabilen Lage, in der die Brems-Leuchten
1, 2 stromdurchflossen sind. Der Schalter 10 unterbricht diesen Nebenstromkreis,
wenn der Körper 11 sich über eine bestimmte Grenzlage hinaus in Fahrtrichtung FR
bewegt, so daß die Kippschwingungen wieder beginnen.
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Der Einsatzpunkt dieser "Fangschaltung" wird durch den Widerstand
111 und den Kondensator Cl bestimmt. Die
Diode D2 hat die Aufgabe,
den Strom nur in einer Richtung zum Transistor T7 durchzulassen.
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L In Fig. 3 ist die Leuchtstärkein Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt.
Zum Zeitpunkt t0 tritt der Fahrer auf das Bremspedal, so daß - Jegliche Verzögerung
vernachlässigt - auch sofort die Bremsleuchten 1, 2 zu leuchten beginnen. Nach Erreichen
der maximalen Leuchtstärke fällt die Spannung an den Bremsleuchten 1, 2 wieder ab,
so daß die Bremsleuchten 1, 2 mit geringerer Leuchtstärke leuchten und dann auf
ein nächstes Maximum 6a, danach wiederum in ein Leuchttal 7a und schließlich endgültig
dauernd auf die eigentliche Leuchtstärke 8a gebracht werden. Durch geeignete Schaltungsmaßnahmen
kann die Anzahl der Leuchttäler 7a festgelegt werden.
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In Fig. 4 ist die Spannung in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt,
und zwar wird den Bremsleuchten 1, 2 zum Einschaltzeitpunkt t0, d. h. bei Betätigung
des Bremspedals und Einschalten des Schalters, der Spannungsmaximalwert 6b zugeführt.
Der Einfachheit halber ist der Einschaltvorgang durch einen Rechteckspannungsimpuls
dargestellt. Nach einer gewissen Zeit, zum Zeitpunkt t1, fällt die Spannung vom
Spannungsmaximalwert 6b im Spannungstal 7b ab, bis der Bremsleuchten-modulator 4
selbsttätig die Spannung zum Zeitpunkt t2 wieder auf den Spannungsmaximalwert 6b
erhöht. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male.
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Im Spannulgstal 7b kann die Spannung U entweder ganz abgeschaltet
oder auf einen Mittelwert Um eingestellt werden. Selbstverständlich sind auch andere
Werte zwischen 0 und dem Spannungsmaximalwert 6b möglich,
doch
empfiehlt es sich, die Differenz zwischen dem Spannungsmaximalwert 6b und der Spannung
im Spannungstal 7b möglichst groß zu machen. Zum Zeitpunkt ts wird das Bremspedal
wieder losgelassen, so daß die Bremsleuchten 1, 2 selbsttätig ausgeschaltet werden.
Selbstveriändlich ist es auch möglich, den Bremsleuchtenmodulator 4 während der
gesamten Einschaltdauer des durch das Bremspedal betätigbaren Schalters 7 in Tätigkeit
treten zu lassen.
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In Fig. 5 ist die Spannung U in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt,
die an den Bremsleuchten 1, 2 auftritt. Normalerweise liegen die Bremsleuchten 1,
2 bei Betätigung des Bremspedals an den Spannungsnormalwert UN. Gemäß der vErfindung
erzeugt der Bremslichtmodulator 4 beim Einschalten jedoch kurzzeitige Spannungs-impulse
9, deren Spitzenwerte den Spannungsnormalwert UN wesentlich übersteigen, ohne daß
dadurch die Leuchtfäden der Bremsleuchten 1, 2 bzw. die Sicherungen durchbrennen.
Zwischen den Spannungsimpulsen 9 fällt die an den Bremsleuchten 1, 2 anliegende
Spannung beispielsweise auf einen Spannungsmittelwert UM ab, der sich wesentlich
unter dem Spannungsnormalwert UN befindet. Eine ausreichende Signalisierung gelingt
selbstverständlich auch dann, wenn in den Spannungstälern 7c der Spannungsnormalwert
UN erreicht wird, sofern die Bremsleuchten den Spannungsunterscflied zwischen der
Spannungsamplitude der Spannungsimpulse 9 und der Spannungsamplitude in den Spannungstälern
7c auch in der Leuchtstärke genügend zum Ausdruck bringen.
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Die Schaltvorrichtung 10 nach Pig. 6 ist lediglich schematisch dargestellt.
Der Körper 11, der beim Bremsen in Fahrtrichtung J?R bewegt wird, ist über eine
Stange mit dem Schaltkontaktbügel 12 verbunden, der seinerseits über eine Zugfeder
13 mit einer Sinstellschraube 14 verbunden ist, die dazu dient, die Grenzlage einzustellen,
bei der sich der Schaltbügel 12 vom Kontakt 15 abhebt. Außerhalb des Schalters befinden
sich die Anschlußklemmen 16a und 16b.
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Die Leuchtstärke L der Bremsleuchten wird gemäß Fig. 7 nicht nur zu
Beginn des gesamten Bremszeitraumes # tBrg d.h. im beginnenden Bremszeitraum Ä tBrb
s sondern auch im Zeitraum intensiven Bremsens # tBri moduliert, der sich zwischen
den Zeitpunkten tx und ty erstreckt. Der Zeitpunkt t x entspricht der Grenzlage,
bei der beispielsweise der Schaltbügel 12 vom Schaltkontakt 15 abhebt, und der Zeitpunkt
ty entspricht dem Moment, in dem der Schaltbügel 12 sich wieder an den Schaltkontakt
15 anlegt. Die Bremsleuchten leuchten bei Beginn des Bremsvorganges zum Zeitpunkt
to auf und erlöschen bei Ende des Bremsvorganges zum Zeitpunkt t.
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Die Leuchtstärke gemäß Fig. 8 wird während des gesamten Bremszeitraumes#
t'Brg moduliert, da in diesem gesamten Zeitraum intensives Bremsen stattfindet.
In diesem Fall überlagert sich der Zeitraum intensiven Bremsens #tBri mindestens
teilweise
dem Zeitraum beginnenden Bremsens # tBrb.
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Da der Bremslichtmodulator als klebe Baueinheit, beispielsweise in
Form einer mehr oder weniger stark integrierten Schaltung, ausbildbar ist, kann
die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung bei üblichen Kraftfahrzeugen
auch nachträglich eingebaut werden, zumal auch der Schalter mit dem auf Bremsverzögerungen
ansprechenden Körper nachtrüglich einbaubar und im eingebauten Zustand je nach Type
und Gewicht des Kraftfahrzeuges einstellbar ist. Das Einschalten in den üblichen
Bremsleuchtenstromkreis bereitet keinerlei Schwierigkeiten.
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Beträgt die maximale durch die fahrzeuge igene Bremsanlage erreichbare
Verzögerung den Wert bmax' 50 ist es sinnvoll, die Grenzlage zwischen normalem und
starkem Bremsen bei etwa 50 2 von bmex einzustellen.
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- Patentansprüche -