DE2112391C3

DE2112391C3 - Schaltungsanordnung für Bremsleuchten

Info

Publication number: DE2112391C3
Application number: DE19712112391
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Szekessy
Original assignee: Rexroth und Szekessy Entwicklung GmbH
Current assignee: Rexroth und Szekessy Entwicklung GmbH
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2112391A1; DE2112391B2

Description

Im Hauptpatent ist eine Schaltungsanordnung für Bremsleuchten von Kraftfahrzeugen od. dgl. geschützt, die eine Spannungsquelle, einen vom Bremspedal betätigbaren Schalter, der bzw. den Bremsleuchten und einen als elektronische Steuervorrichtung dienenden Bremslichtmodulator enthält, der eine Fangschaltung aufweist, die das in Abhängigkeit von einer einen Schalttransistor aufweisenden Schaltvorrichtung und einem Oszillator alternierende Variieren des Bremsleuchtenstromes zeitlich auf einen Modulationszeitraum begrenzt.

Eine solche Schaltungsanordnung dient zur Verbesserung der Verkehrssicherheit, da beispielsweise Fahrern von Kraftfahrzeugen mittels der Bremsleuchten von vorausfahrenden Kraftfahrzeugen angezeigt wird, wenn diese zu bremsen beginnen. Die Fahrer dieser nachfolgenden Kraftfahrzeuge werden durch das Alternieren des Bremsleuchtenstromes und daher die etwa wellenförmigen Schwankungen der Hellig-

keit oder anderer Signalterme der Bremsleuchter weitaus besser darauf aufmerksam gemacht, daß das vorausfahrende Kraftfahrzeug bremst, als dies lediglich beim Aufleuchten und latenten Weiterleuchten der Bremsleuchten während des gesamten Bremszeitraumes der Fall ist. Da nach dem Hauptpatent das alternierende Variieren des Bremsleuchtenstromcs durch die Fangschaltung zeitlich auf einen Modulationszeitraum begrenzt wird, zeichnet sich jene Schaltungsanordnung durch nur geringe Störanfälligkeil

is und lange Lebensdauer aus. Die Ursache ist, daß dei Bremslichtmodulator in der Regel weitaus früher als zum Ende des Bremszeitraumes außer Betrieb gesetzt wird, was keine Verminderung der Verkehrssicherheil bedeutet, da es in aller Regel genügt, wenn beim be

ao ginnenden Bremsen eine gewisse Zeit lang solche optisch besonders markante Signale erzeugt werden. Da auf regelrechte Aus-Einschalter, d. h. ausgesprochene Blinkschaltungen, verzichtet wird, ist auch die Beanspruchung und vielfach der konstruktive Aufwand ge-

»5 ring. Derartige Blinkeinrichtungen, die durch vcrzögerungsabhängige Trägheitsschalter betätigt werden, sind bereits bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1918 574, deutsche Offenlegungsschrift 1430 560, deutsches Gebrauchsmuster 6 928 847, USA.-Patentschrift 3 519987, britische Patentschrift 1 178 837). Darunter zählen auch solche Schaltungsanordnungen, bei denen verzögerungsabhängig die Blinkfrequcn? geändert wird und bei denen sich das Blinken so lange fortsetzt, bis der Blinkstromkreis manuell abgeschallet wird. Der Nachteil solcher Schaltungsanordnungen besteht vor allem darin, daß deren Aufwand und Störanfälligkeit auf Grund ausgesprochener Blinkstromsysteme verhältnismäßig groß ist und daß das Blinker vielfach so lange andauert, daß die Schaltelemente sehr stark beansprucht werden und das lang andauernde Blinken Verkehrsteilnehmer gegen derartige Warnsignale abstumpfen läßt. Die dabei als Schaltgeber verwendeten Trägheitssysteme sind beispielsweise Quecksilberschalter, auf schiefen Ebenen geführte Rollkörper, unter Federvorspannung gesetzte Hebel und Torsionssysteme an Federn aufgehängte Pendel sowie in Zylindern geführte, unter Federvorspannung gesetzte Kolben, die jeweils mit Kontaktvorrichtungen zusammenwirken. Es hat sich jedoch gezeigt, daC diese Schaltungsanordnung noch nicht allen Sicherheitsbedürfnissen der Verkehrsteilnehmer entspricht Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltungsanordnung dahingehend zu verbessern, daß die Gefahr von Auffahrunfällen noch weiter vermindert wird.

Die Erfindung besteht darin, daß eine nur bei großer Bremsverzögerung in Funktion tretende Schaltvorrichtung den genannten oder einen zusätzlichen Bremslichtmodulator in Betrieb setzt.

Die Schaltvorrichtung ist insbesondere mit einem Schalter und einem Körper versehen, der sich bei starken Bremsverzögcrungskräften über eine Grenzlage hinaus bewegt und dadurch den Schalter betätigt. Auf diese Weise gelingt es, dem beispielsweise hintcr 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 Kraftfahrzeugs aufmerksam gemacht wird. Es ist vielmehr im Sinne der obengenannten Aufgabe zweckmäßig, den hinterherfahrenden Verkehrsteilnehmer auch besonders darauf aufmerksam zu machen, wann das vorausfahrende Fahrzeug besonders stark bremst, da sich bei solchem starken Bremsen der Abstand zwischen diesem und dem hinterherfahrenden Fahrzeug besonders rasch vermindert. Gerade die Tatsache, 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 Fahrzeuges einstellt, jedoch nicht feststellen kann, wann dieses starker bremst. Dieser Mangel führte seit Jahrzehnten zu vielen Auffahrunfätlen, 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 erhenlichen Aufwand an zusätzlichen Bremsleuchten. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden.

Es ist auch bereits bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1 655 546), das Ausmaß der Bremsverzögerung umzusetzen in die Frequenz der Taktzeit eines ebenfalls bereits bekannten Ausschalters (deutsche Oifenlegungsschrift 1 901 780), der den elektrischen Bremsleuchtenkreis taktförmig ausschaltet; Frequenzanderungen, insbesondere wenn sie kontinuierlich erfolgen, sind jedoch kein so deutliches optisches Signal wie der plötzliche Beginn von Leuchtstärkeschwankungen nach dem Hauptpatent und der Erfindung. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß Verwechslungen mit am Straßenrand parkenden Kraftfahrzeugen auftreten, die das Warnblinksystem eingeschaltet haben. Vergioßert 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 Warnblinkanlage) oder sich noch mit erheblicher Geschwindigkeit vorwärtsbewegt (langsames Blinken bei schwachem Bremsen).

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 Warnblinkanlagc stehender Fahrzeuge unterscheidet. Selbstverständlich kann die Frequenz der Bremsmodulation der erfindungsgemäßen Schaltung auch etwa die gleiche wie diejenige von Warnblinkanlagen sein, wenn eine Unterscheidung fahrender und stehender Fahrzeuge nicht erforderlich ist.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Erfindunj besteht darin, daß im Unterschied zum obengenann ten Stand der Technik die Leuchtstärke oder ein an deres Signalterm der Bremsleuchten nicht währenc der gesamten Bremsdauer variiert, sofern nicht während der gesamten Bremsdauer stark gebremst wird Vielfach, insbesondere bei sehr langsamem Abbrem sen von sehr hoher Geschwindigkeit auf sehr niedrige

ίο Geschwindigkeit, müßte nämlich nach dem Stand dei Technik auch dieses sehr langsame und lang andauernde Bremsen durch ständige Lichtimpulse, 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 Fahrzeuger 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.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Grenzlage einstellbar zu machen, bei der der auf die Bremsverzögerung ansprechende Körper den Schalter betätigt, bzw. den Schaltzeitpunkt einstellbar zu machen, bei dem der Bremsmodulator 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.

Demgemäß ist es auch möglich, den Schalter selbst oder die Verbindung zwischen dem Schalter und dem

J5 Körper verstellbar auszubilden.

Sofern eine Unterscheidung zwischen dem beginnenden Bremsen überhaupt und dem starken Bremsen ermöglicht werden soll, empfiehlt es sich, daß die Schaltvorrichtung den Bremsmodulator derart betätigt, daß er die Leuchtstärke der Bremsleuchten mit einer anderen Frequenz als beim beginnenden Bremsen variiert. Gerade bei dieser Ausbildung der Erfindungkann es zweckmäßig sein, einen anderen Bremsmodulator für starkes Bremsen als den Bremsmodulator für beginnendes Bremsen einzubauen.

An Hand der Zeichnungen sind Beispiele für die Erfindung im folgenden näher erläutert. Dabei sind: Fig. 1 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

F i g. 2 ein Beispiel für einen Bremslichtmodulator nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Leuchtstärken-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 Leuchtstärken-Zeit-Intervalle der Bremsleuchten.

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 l,2der Bremslichtmodulator 4 eingeschaltet.

Gemäß Fig. 2 ist der Bremslichtmodulator mit Transistoren bestückt und über die Anschlußklemmen 4a, 4b entsprechend Fig. 1 zwischen die Bremsleuchten 1, 2 und den Schalter 3 geschaltet. Außer-

dem ist der Bremslichtmodulator 4 an Masse gelegt.

Er arbeitet beispielsweise wie folgt:
Durch die Betätigung des Bremspedals wird der Schalter 3 geschlossen. Über den Widerstand Ä10 fließt ein kleiner Strom, der lediglich dafür sorgt, die Bremsleuchten 1, 2 etwas »vorzuheizen«, ohne daß diese annähernd ihre eigentliche Leuchtstärke erreichen. Da der Kondensator Cl zunächst noch keine Ladung aufweist, wird der Transistor 72 sofort leitend. Er liefert den Basisstrom für den Transistor Γ4, der den Transistor TS einschaltet, der den erforderlichen Bremsleuchtstrom fließen läßt. Über den Widerstand RS fließt nun ein Strom, der die Basisspannung am Transistor 73 auf etwa 8 Volt anhebt, sofern die Batterie 5 12 Volt aufweist. Gleichzeitig beginnt über den Widerstand R9 die Aufladung des Kondensators Cl, bis die Spannung an der Basis des Transistors 72 den Wert von 8 Volt überschreitet. Dadurch wird der Transistor 72 gesperrt und nunmehr der Bremsleuchtenstrom abgeschaltet. Über den Widerstand RS fließt nun ein Strom in umgekehrter Richtung, und die Basisspannung am Transistor T3 beträgt nun etwa 4 Volt. Der Kondensator Cl wird nun über den Widerstand R9 wieder entladen, bis die Spannung den Wert von 4 Volt unterschreitet. Nun wird der Transistor 72 wieder leitend, und die Schaltung kippt in den zuvor beschriebenen Zustand zurück. Die Periodendauer der Kippschwingung wird durch den Widerstand R9 und den Kondensator Cl bestimmt.

Bei jedem Einschalten der Bremsleuchten 1, 2 der Transistor 74 ist leitend - wird der Kondensator Ci stufenweise über die Diode Dl und den Widerstand Al aufgeladen, bis die Basisspannung am Transistor 71 etwa 6,5 Volt beträgt. Nun übernimmt der Transistor 71 den Basisstrom des Transistors 72, und er verhindert, daß der Transisti». 72 gesperrt wird. Die Schaltung bleibt nun bei zum öffnen des Schalters 3 in derjenigen stabilen Lage, in der die Bremsleuchten 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.

Der Einsatzpunkt dieser »Fangschaltung« wird durch den Widerstand Rl und den Kondensator Cl bestimmt. Die Diode Dl hat die Aufgabe, den Strom nur in einer Richtung zum Transistor 71 durchzulassen.

In F i g. 3 ist die Leuchtstärke L in Abhängigkeil von der Zeit I dargestellt. Zum Zeitpunkt t„ 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 la und schließlich endgültig dauernd auf die eigentliche Leuchtstärke 8a gebracht werden. Durch geeignete Schaltungsmaßnahmen kann die Anzahl der Leuchttäler Ta festgelegt werden.

In Fi g. 4 ist die Spannung in Abhängigkeit von der Zeit ί dargestellt, und zwar wird den Bremsleuchten 1,2 zum Einschaltzeitpunkt i,„ d. h. bei Betätigung des Bremspedals und Einschalten des Schalters, der Spannungsmaximalwert 6b zugeführt. Der Einfachheit halber ist der Einschaltvorgang durch einen Rechteckspannungsimpiils dargestellt. Nach einer gewissen Zeit, zum Zeitpunkt i,, fällt die Spannung vom Spannungsmaximalwert 6b im Spannungstal Tb ab. bis der Bremsleuchtenmodulator 4 selbsttätig die Spannung zum Zeitpunkt I₁ wieder auf den Spannungsmaximalwcrt 6b erhöht. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male. Im Spannungstal Ib kann die Spannung U entweder ganz abgeschaltet oder auf einen Mittelwert U_1n eingestellt werden. Selbstverständlich sind auch andere Werte zwischen 0 und dem

ίο Spannungsmaximalwert 6b möglich, doch empfiehlt es sich, die Differenz zwischen dem Spannungsmaximalwert 6b und der Spannung im Spannungstal Tb möglichst groß zu machen. Zum Zeitpunkt i, wird das Bremspedal wieder losgelassen, so daß die Bremsleuchten 1,2 selbsttätig ausgeschaltet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Bremsleuchtenmodulator 4 während der gesamten Einschaltdaucr des durch das Bremspedal betätigbaren Schalters 3 in Tätigkeit treten zu lassen.

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 dem Spannungs-Normal wert Uf₁₁. Gemäß der Erfindung erzeugt dei Bremslichtmodulator 4 beim Einschalten jedoch kurzzeitige Spannungsimpulse 9, deren Spitzenwerte den Spannungsnormalwert U_n 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 U_M ab, der sich wesentlich unter dem Spannungsnormalwert U_n befindet. Eine ausreichende Signalisierung gelingt

selbstverständlich auch dann, wenn in den Spannungstälern Tc der Spannungsnormalwert U_n erreicht wird, sofern die Bremsleuchten den Spannungsunterschied zwischen der Spannungsamplitude der Spannungsimpulse 9 und der Spannungsamplitude in den

Spannungstälern Tc auch in der Leuchtstärke genügend zum Ausdruck bringen.

Die Schaltvorrichtung 10 nach Fig. 6 ist lediglich schematisch dargestellt. Der Körper 11, der beim Bremsen in Fahrtrichtung FR bewegt wird, ist über

eine Stange mit dem Schaltkontaktbügel 12 verbunden, der seinerseits über eine Zugfeder 13 mit einer Einstellschraube 14 verbunden ist. die dazu dient, die Grenzlage einzustellen, bei der sich der Schaltbügcl 12 vom Kontakt 15 abhebt. Außerhalb des Schalters befinden sich die Anschlußklemmen 16« und 16h.

Die Leuchtstärke L der Bremsleuchten wird gemäß Fig. 7 nicht nur zu Beginn des gesamten Bremszeitraumes At_Brg, d.h. im beginnenden Bremszeitraum

ss At_Brb, sondern auch im Zeitraum intensiven Bremsens At_Bri moduliert, der sich zwischen den Zeitpunkten (_x und t_f erstreckt. Der Zeitpunkt I_x entspricht der Grenzlage, bei der beispielsweise der Schaltbügel 12 vom Schaltkontakt 15 abhebt, und der Zeitpunkt C entspricht dem Moment, in dem der Schaltbügel 12 sich wieder an den Schaltkontakt 15 anlegt. Die Bremsleuchten leuchten bei Beginn des Bremsvorganges zum Zeitpunkt t_o auf und erlöschen bei Ende des Bremsvorganges zum Zeitpunkt t_E.

Die Leuchtstärke gemäß Fig. 8 wird während des gesamten Bremszeitraumes Δ I_8n moduliert, da in diesem gesamten Zeitraum intensives Bremsen stattfindet. In diesem Fall überlagert sich der Zeitraum inten-

siven Bremsens Λ/.., mindestens teilweise dem

ine Baueinheit,

Zeitraum beginnenden Bremsens Λ/

Da der Bremsliehtmodulatnr als kl
beispielsweise in Form einer mehr oder weniger stark integrierten Schaltung, ausbildbar ist, kann die erfindungsgemäüe Schaltungsanordnung bei üblichen Kraftfahrzeugen auch nachträglich eingebaut werden, zumal auch der Schalter mit dem auf Bremsverzüge rungen ansprechenden körper nachtraglich einbaubar

und im eingebauten Zustand je nach Type und Gewicht des Kraftfahrzeuges einstellbar ist. Das Einschalten in den üblichen Brcmsleuchtenstromkreis bereitet keinerlei Schwierigkeiten.

Betrügt die maximale durch die fahrzeugeigene Bremsanlage erreichbare Verzögerung den Wert

/>,„,„, so ist es sinnvoll, die Grenzlage zwischen normalem und starkem Bremsen bei etwa 50% von — b_mlx einzustellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

809 625/296

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Bremsleuchten von Kraftfahrzeugen od. dgl. mit einer Spannungsquelle, einem vom Bremspedal betätigbaren Schalter, der bzw. den Bremsleuchten und einem als elektronische Steuervorrichtung dienenden Bremslichtmodulator, der eine Fangschaltung aufweist, die das in Abhängigkeit von einer einen Schalttransistor aufweisenden Schaltvorrichtung und einem Oszillator alternierende Variieren des Bremsleuchtenstromes zeitlich auf einen Modulationszeitraum begrenzt, nach Hauptpatent 2051245, dadurch gekennzeichnet, daß eine nur bei großer Bremsverzögerung in Funktion tretende Schaltvorrichtung den genannten oder einen zusätzlichen Brcmslichlmodulator (4) in Betrieb setzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung einen Schalter (10) und einen Körper (11) aufweist, der sich bei starken Bremsverzögemngskräften über eine Grenzlage hinaus bewegt und dadurch den Schalter (10) betätigt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlage einstellbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (10) einstellbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Schalter (10) und dem Körper (11) verstellbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung den Bremslichtmodulator (4) derart betätigt, daß er die Leuchtstärke der Bremsleuchten (1, 2) mit einer anderen Frequenz als beim beginnenden Bremsen variiert.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung bei einer Bremsverzögerung in Funktion tritt, die größer als ein vorher festgelegter oder eingestellter prozentueller Anteil der maximal erreichbaren Bremsverzögerung ist.