DE2264481B2 - Selbsttätiges Steuergerät für die AuBenbeleuchtungsanlage von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges Steuergerät für die Außenbeleuchtungsanlage von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, das in Abhängigkeit von dem Außen-Helligkeitswert ein automatisches An- und Abschalten der Fahrzeug-Außenbeleuchtung bewirkt, das mit einem am Fahrzeug angebrachten Lichtfühler verbunden ist.

Bekanntlich ist die Fahrzeug-Außenbeleuchtung bei Dunkelheit, Nebel oder Regen der wesentlichste Faktor, um das Fahrzeug für andere Verkehrsteilnehmer sichtbar zu machen. Diese Funktion der Fahrzeug-Außenbeleuchtung ist in den meisten Verkehrssituationen noch wesentlicher als die Beleuchtung der vor dem Fahrer liegenden Fahrbahn. Leider wird gerade bei Situationen, bei denen es auf die Beleuchtung der Fahrbahn weniger ankommt, beispielsweise bei starkem Regen auf relativ gut beleuchteten Stadtstraßen usw.. das Anschalten der Außenbeleuchtung häufig vergessen, was zu Unfällen führen kann. Es ist daher schon versucht worden, selbsttätige Steuergeräte dafür /u schaffen. Keines dieser Geräte hat es jeaoch bisher zu einem wesentlichen praktischen Einsatz gebracht, da die Wirkungsweise zu unvollkommen oder zu unzuverlässig war. ts ist nämlich nur zu unvollkommen berücksichtigt worden, daß die Einschaltung des Außenlichtes nicht nur vom Helligkeitswert abhängt, sondern auch von zahlreichen anderen Umweltfaktoren, die der Fahrer automatisch berücksichtigt, eine selbsttätige Anlage jedoch nur sehr schwer berücksichtigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein selbsttätiges Steuergerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bc dem die Anpassung an die umweltbedingten Einflüsse in noch stärkerer Weise vorhanden sind, so daß das Steuergerät die Aufgabe eines vorausschauenden und umsichtigen Fahrers in bezug auf die Lichteinschaltung übernehmen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steuergerät eine Schaltwert-Verschiebungseinrichtung enthält, die bei Einschaltung des Scheibenwischers des Fahrzeugs eine Erhöhung des oder der Außen-Helligkeitswerte bewirkt, bei denen eine Ein- bzw. Ausschaltung der Außenbeleuchtungsanlage erfolgt.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise dafür gesorgt, daß bei Regen oder starkem Nebel, bei denen der Einsatz des Scheibenwischers notwendig ist, das Licht früher eingeschaltet wird. Damit ist einerseits den entsprechenden Vorschriften genüge getan und andererseits wird gerade bei diesen Fahrverhältnissen eine Sicherheit gegen das Vergessen der Einschaltung des Außenlichtes geschaffen, da viele Fahrer in außerordentlich gefährlicher Weise das Außenlicht erst einschalten, wenn sie selbst schlecht sehen können, ohne zu berücksichtigen, daß sie selbst uueh gesehen werden müssen. Die Einschaltung des Scheibenwischers nimmt jedoch jeder Fahrer vor, wenn die entsprechenden Verhältnisse vorliegen. Diibei wird dann dafür gesorgt, daß die Einschaltung des Lichtes dann schon bei Helligkcitswcrten erfolgt, die ohne Regen oder Nebel eine Einschaltung noch nicht erforderlich machen wurden.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung

lcann das Steuergerät vorteilhaft an den zum Scheiben- »iischermotor führenden Stromkreis angeschlossen sein. Insbesondere ist es vorteilhaft möglich, daß eine zum Steuergerät führende Leitung über den Scheibenvrtschermotor an einem Pol des Fahrzeujstromnetzes angeschlossen ist und beim Einschalten des Scneibenwiscners die andere Polarität erhält. Dabei kann die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung vorzugsweise eine Diode enthalten.

Bei einer vorteilhaften und sehr betriebssicheren Ausführungsiorm kann die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung an eine Spannungsteilerschaltung zur Verschiebung des Spannungsteilerverhältnisses bei Einschaltung des Scheibenwischers angeschlossen sein. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß die Betätigung einer Impulsschaltung für kurzes An- und Ausschalten des Scheibenwischers keine Schaltwert-Verschiebung herbeiführt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung zur Verschiebung eines von einer vom Schaltzustand abhängigen Schwellwert-Einrichtung geschaffenen Schwellenbereiches, in dem eine Ausschaltung erst bei einem höheren Helligkeitswert als dem erfolgt, bei dem eine Einst haitung erfolgt, in Richtung auf größere Helligkeit hin ausgebildet sein. Dadurch wird dafür gesorgt, daß bei nur geringfügigen Helligkeitsänderungen keine dauernde An- bzw. Abschaltung erfolgt, jedoch wird der Schwellenbereich bei Einschaltung des Scheibenwi schers entsprechend verschoben.

Die Schaltwert-Verschiebeeinrichtung wirkt nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung über ein RC-GWed auf wenigstens ein elektronisches Transistorwerden. Ferner trägt die Einrichtung auch zur Bequemlichkeit des Fahrens bei, und der Fahrer kann sich auf die eigentlichen Fahraufgaben besser konzentrieren.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig.l ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung und eines Teils einer Lichtanlage eines Kraftfahrzeuges,

Fig.2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der funklionsweise der Einrichtung,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Lichtfühler und sein Gehäuse in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 eine Ansicht des Lichtfühlers nach F i g. 3,

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit zwei Anbringungsmöglichkeiten für den Lichtfühlerund

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Fahrablaufes zur Erläuterung der Funktionsw eise.

Im folgenden wird die Einrichtung bei ihrer wichtigsten Verwendung an einem Kraftfahrzeug beschrieben, obwohl sie auch fur andere Lichter führende Fahrzeuge, wie beispielsweise Schienenfahrzeuge usw., brauchbar ist.

In Fig.l ist die Schaltung eines Steuergerätes 11 dargestellt, das an die Lichtanlage eines Kraftfahrzeuges 12 (Fig. 5) angeschlossen ist. Das Steuergerät besitzt ein Schaltrelais 13. dessen Schaltarm 14 bei Anziehen des Relais den Pluspol der Fahrzeugbatterie 15 mit den Kontakten 16, 17 verbindet. Der Kontakt 16 schaltet das Abblendlicht 19 und eine Kontrollampe 22

Schaltglied und ein von diesem gesteuertes Schaltrelais 35 und der Kontakt 17 Standlicht und Rücklicht 20 für das Außenlicht. Diese Schaltung, in der vorteilhaft unabhängig von dem normalen Lichtschalter 21 des

Kraftfahrzeuges ein. Die Magnetwicklung 23 des Relais 13 ist an den Kollektor eines Transistors 24 angeschlos-

zwei in ihrer Wirkung hintereinandergesehaltete Tran sistoren verwendet werden, kann mit einem Minimum an Schaltungsaufwand und Baugröße sowie Leistungssen. Das Steuergerät ist mit der den Minuspol führenden

bedarf ein Maximum an Schallfunktionen ausführen. 40 Masse des Kraftfahrzeuges von einem Anschluß 25 aus

Das Transistor-Schaltglied kann vorteilhaft ein an sich bekannter Schmitt-Trigger sein.

Der Fotowiderstand liegt vorteilhaft in einem Zweig e.ier Spannungsteilerschaltung, an die der Eingang des Schmitt-Triggers angeschlossen ist. Durch den Fotowiderstand wird diese Spannungsteilerschaltung verstimmt und dadurch eine die Schaltung des Eingangs-Transistors herbeiführende Spannungsänderung an seiner Basis erzielt.

Bei einer solchen Schaltung kann vorteilhaft die vom Schaltzustand abhängige Schaltwert-Verzögerungseinrichtung einen Widerstand besitzen, über de.i durch das Schaltrelais die Spannungsteilerschaltung beeinflußt wird. Dieser Widerstand kann beispielsweise in einem über den Glühfaden der Fernlicht-Glühlampe 26 angeschlossen. Ein Anschluß 27 des Steuergerätes 11 steht in später noch zu erläuternder Weise mit dem Pluspol der Batterie 15 in Verbindung. Ein Anschluß 28 des Steuergerätes 11 steht mit der positiven Anschlußklemme 29 des Scheibenwischermotors 31 in Verbindung, dessen negative Anschlußklemme 30 an Masse gelegt sein kann. Die positive Anschlußklemme 29 des Scheibenwischermotors 31 kann in üblicher Weise über den normalen Scheibenwischcrschalter 32 des Kraftfahrzeuges an den Pluspol der Batterie 15 gelegt werden.

An das Steuergerät 11 ist ferner ein Lichtfühler 33 angeschlossen, der im dargestellten Beispiel ein

Zweig der Spannungsteilerschaltung parallel zugeschal- 55 Fotowiderstand ist und in später noch zu erläuternder

tet werden, so daß die erwünschte Aibeitspunkt-Verschiebung erfolgt. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal kann die Schalt-Verzögerungseinrichlung einen mit einem Widerstand in Reihe geschalteten Kondensator enthalten, dessen Ent- bzw. Aufladczeit die zeitliche Verzögerung der Aus- bzw. Einschaltung bewirkt.

Die Einrichtung nach der Erfindung leisiet einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit des Straßenverkehrs. Unfälle, die aus dem Übersehen eines anderen Verkehrsteilnchmers wegen dessen mangelnder Beleuchtung bei Regen oder Nebel bzw. Schneefall resultieren, können damil weitgehend ausgeschaltet Weise am Kraftfahrzeug 12 so angeordnet ist, daß er in Abhängigkeit von der das Fahrzeug umgebenden Helligkeit möglichst ohne Blendung beaufschlagt wird.

Die Schaltung des elektronischen Steuergeräts 11 ist wie folgt aufgebaut:

Der Lichtfühler 33 liegt in einem Zweig einer Spannungsteilerschaltung. und zwar in dem negativen, mit der Anschlußklemme 25 verbundenen Zweig 34. Der Zweig 34 der Spannungsteilerschaltung enthält außer dem Fotowiderstand 33 zwei mit ihm in Reihe geschaltete Widerstände 35,36 und ist an die Basis eines den Eingang eines Schmitt-Triggers bildenden Transistors 37 angelegt. Der andere Zweig 38 der Spannungs-

teilerschaltung ist über einen Widerstand 39 und einen Schalter 40 zur An- bzw. Abschaltung des Steuergerätes It an den Anschluß 27, d. h. an den Pluspol der Batterie, gelegt.

Der Kollektor des Transistors 37 steht mit der Basis des das Ausgangs-Sehaltglied des Schmitt-Triggers bildenden Transistors 24 in Verbindung. Diese ist über einen Widerstand 41 und den Widerstand 35 mit dem negativen Anschluß 25 verbunden. Die Emitter beider Transitoren 24 und 37 sind über einen Widerstand 42 und den Schalter 40 an den positiven Anschluß 27 gelegt. Die Transistoren 24 und 37 des Schmitl-Triggers sind PNP-Transistoren. Ein Widerstand 43. der den positiven Anschluß 27 mit dem Kollektor des Transistors 24 verbindet, dient als Schutzwiderstand für den Transistor vor Induktionsüberspannungen, die beim Abschalten des Kammrelais entstehen könnten.

Der zum Scheibenwischer führende Anschluß 28 steht über eine Schallwert-Verschiebungseinrichtung 44 mit der Spannungsteilerschaltung in Verbindung. Die Einrichtung 44 enthält einen Widerstand 45, der zwischen dem Anschluß 28 und einem zwischen Fotowiderstand 33 und Widerstand 36 liegenden Punkt des Spannungsteilerzweiges 34 eingeschaltet ist. Ein Kondensator 46 ist zwischen diesem Punkt und der Basis 48 des Transistors 37, also parallel zum Widerstand 36, angeschlossen. Ferner liegt im Zweig 28 eine Diode 90. die das Minus-Potential, das über die Wicklung des Scheibenwischermotors 31 zu dem Steuergerät kommen würde, sperrt.

Es ist ferner eine Schalt-Verzögerungseinrichtung 49 vorgesehen, die in Reihe geschaltet einen Widerstand 50 und einen Elektrolyt-Kondensator 51 besitzt. Diese sind parallel zum Widerstand 39 zwischen die Basis 48 des Transistors 37 und den Anschluß 27 geschaltet.

Zur Schalt-Verzögerungseinrichtung gehört weiterhin ein Elektrolyt-Kondensator 91. der parallel zum Lichtfühler geschaltet ist.

Ferner besitzt das Steuergerät 11 eine Schwellwert-Einrichtung 52, die außer dem bereits erwähnten Widerstand 42 einen Widerstand 53 enthält, der zwischen die Basis 48 des Transistors 37 und die Klemme für das Abblendlicht bzw. den Koniakt 16 eingeschaltet ist.

Das Steuergerät besitzt ferner eine Einschalt-Verzögerungseinrichtung 54. die aus einem Thermo-Verzögerungsschalter mit einem Heizwiderstand 55 und einem Schaltkontakt 56 besteht, der die Basis des Transistors 24 bzw. den Kollektor des Transistors 48 in unbehciztem Zustand an den positiven Zweig 38 legt.

Außerhalb des. Steuergerätes ist in F i g. 1 ferner ein Umschalter 57 gezeigt, der eine in F i g. 1 gezeigte Parklichtstellung und eine Fahrtstellung besitzt. In der dargestellten Parklichtstellung sind die zu den Kontakten 16 und 17 am Relais 13 führenden Leitungen vom Abblendlicht 19 bzw. Rücklicht 20 (das Standlicht ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) getrennt und dafür ist einer der Kontakte, und zwar der Kontakt 17. an einen Parklichtschalter 58 angelegt, der normaler weise im Wagen vorhanden ist. Durch diesen Parklichtschalter kann das Parklicht wahlweise auf der einen oder anderen Fahrzeugseite eingeschaltet werden. Der Umschalter 57 hat ferner einen Konterarm 60, der in der Parklichtstellung den Pluspol der Batterie 15 unmittelbar an den Anschluß 27 anlegt, während in der anderen, während der Fahrt oder beim Stand ohne Betätigung des Parklichtes eingenommenen Stellung der Pluspol über dom Zündkontaki 61 an den Anschluß 27 gelegt ist.

Fig. 2 ist ein Diagramm, an Hand dessen nachstehend die Funktion der Einrichtung erläutert wird, Es ist dort bei von links nach rechts abnehmender Helligkeit ein normaler Helligkeits-Schwellenbereich durch ein

s schraffiertes Feld angedeutet. Seine zur niedrigen Helligkeit, d.h. zur »Nacht« weisende Begrenzung bildet den Einschaltpunkt 66 und die zur höhreren Helligkeit hin liegende Begrenzung den Ausschallpunkt 67. Ferner ist mit strichlierten Linien und strichlicrlcr

ίο Schraffur ein verschobener Helligkeits-Schwellenbereich 68 angedeutet, dessen entsprechende Punkte 69, 70 die verschobenen Ein- und Ausschaltpunkte bedeuten.

In Fig. 3 ist ein Lichtfühler 71 in Form eines Fotowidcrslandes mit seinem Gehäuse 72 dargestellt. Dies kann ein einfaches Kunststoffgehäuse sein, das mittels Schrauben an der gewünschten Stelle der Fahrzeugkarosserie angebracht werden kann. Der Lichtfühler 71 ist in einer Kammer 73 angeordnet, die über eine Lichl/utrittsöffnung 74 von unten her Licht erhält. In dieser Kammer ist ein Regelschieber 75 angeordnet, der über eine Einstellschraube 76 derart verschoben werden kann, daß er die Lichtzutrittsöffnung 74 mehr oder weniger verschließt. Aus F i g. 4. die das Gehäuse in etwa natürlicher Größe zeigt, ist zu erkennen, daß die Stellung des Schiebers 75 durch ein Fenster 77 von außen zu beobachten ist. so daß auf einer dort angebrachten Skala die Einstellung abgelesen werden kann. Ein nach unten weisender Rand 78 schützt die öffnung 74 vor seitlichem Blendlicht.

Fig. 5 zeigt ein Kraftfahrzeug 12. in dessen Innenraum 81 ein Lichtfühler 7V angeordnet ist, und zwar im Bereich des vorderen Fußraumes, an dessen oberer Begrenzung mit der Lichlzulriltsöffnung nach unten weisend. Dort ist der Lichtfühler gegen Verschmutzung und Blendlicht am besten geschützt. Eine andere Anbringungsmöglichkeit ist durch den Lichtfühler 71" dargestellt, der hinter dem Kühlergrill 82 mit seiner Lichtzutrittsöffnung nach unten weisend dargestellt ist. Es ist angedeutet, daß auch eine besonders lange Ausbildung des Randes 78 oder eine andere schachtartige Abdeckung die Versehmutzungsgefahr so gering wie möglich gehalten wird. Wesentlich ist jedenfalls, daß an diesen Stellen die Lichtsonde nicht nur gegen Verschmutzung und Blendlicht, sondern auch gegen mutwillige oder versehentliche Verstellung bestens geschützt ist.

Es ist jedoch auch vorteilhaft möglich, mehrere Lichtfühler am Kraftfahrzeug anzubringen, beispielsweise beide Licntfühler 7Γ und 71". Dabei sollte darauf geachtet werden, daß die beiden Lichtfühler derart angebracht sind, daß eventuelle Beeinflussungen ihrer Anzeige im Verhältnis zu dem wahren Helligkeitswert sich gegenseitig aufheben.

Im folgenden wird die Funktion der Einrichtung nach der Erfindung beschrieben:

Wie bereits erwähnt liegt der als Fotowiderstand ausgebildete Lichtfühler 33 in einem Zweig einer Spannungsteilerschaltung. Derartige Fotowiderstände könne ihren Widerstand in Abhängigkeit von der Helligkeit in sehr großem Umfange ändern. So kann beispielsweise der Widerstand des Lichtfühlers 33 bei Sonneneinstrahlung 50 Ohm, bei völliger Dunkelheit jedoch 10 Mil betragen. Im in Fig. 1 dargestellten ausgeschalteten Zustand ist das Gerät stromlos, da einerseits das Schaltrelais 13 geöffnet ist und andererseits das Steuergerät mittels des Schalters 40 ausgeschallet ist. Die Kinschaltver/ogcrungscinrichliing ist

wirksam, d. h. der Schaltkontakt 56 ist geschlossen. Wenn jetzt das Steuergerät 11 durch Einschalten des Schalters 40 eingeschaltet wird, so bleibt das Steuergerät noch außer Betrieb, da der Schaltkontaki 56 geschlossen ist. Erst wenn der über den Widerstand 55 s fließende Strom, beispielsweise nach etwa 30 Sekunden, den beispielsweise als Bimetall ausgebildeten Schahkontakt 56 öffnet, kann das Steuergerät wirksam werden. In dem dargestellten Falle, wo die Einschaltung durch den Schalter 40 erfolgt, da der Umschalter 57 auf Parklichtstellung ist. wäre diese Verzögerung an sich nicht notwendig, wohl aber, wenn das Steuergerät 11 bei (normalerweise) stets geschlossenem Schalter 40 durch Schließen des Zündkontaktes 61 zusammen mit dem Starten des Motors in Betrieb genommen wird.

Es sei angenommen, das Kraftfahrzeug 12 befinde sich in ausreichenden Lichtverhältnissen, d. h. im Helligkeitsbereich 85 im Diagramm nach F i g. 2. Dabei hat der Lichtfühler 33 einen relativ geringen Widerstand, so daß die Spannung an der Basis 48 des Transistors negativ ist. oder besser in dem Bereich liegt, in dem der Transistor 37 durchgeschallet ist. Es fließt dann von dem über den Widerstand 42 an Plus liegenden Emitter des Transistors 37 diese Spannung zur Basis des Transistors 24. der somit den Stromdurchgang von ₂s seinem Emitter zur Wicklung 23 des Schaltrelais 13 sperrt. Die Kontakte des Relais sind also weiterhin offen, und das Licht bleibt abgeschaltet. Die Spannungsteilerschaltung ist derart bemessen, daß dieser Schaltzustand bis zum Einschaltpunkt 66 erhalten bleibt. Bei Unterschreitung der an diesem Punkt vorliegenden Helligkeit, d. h. in dem Dunkelhciisbereich 86 in F i g. 2 hat der Widerstand des l.ichtfühlers 33 und damit des Zweiges 34 der Spannungsteilerschaltung so weit zugenommen, daß die Spannung an der Basis 48 des Transistors 37 so weit ins Positive verschoben wurde, daß der Transistor 37 abschaltet. Er sperrt dann den Durchgang von seinem Emitter /u seinem Kollektor, so daß die Basis des Transistors 24 über die Widerstände 41 und 35 sowie über den Glühfaden der Fernlichtlampe 26 am Minuspol der Batterie liegt Das durch den Transistor 24 gebildete Schaltglied schaltet also durch, und es fließt über den Widerstand 42. den Emitter 24 des Transistors, seinen Kollektor, die Magnetwicklung des Schaltrelais 13 und die Fernlichtlampc 26 ein Strom, der das Relais 13 zum Anziehen bringt und den Kontaktarm 14 mit den Kontakten 16, 17 in Verbindung bringt. Dadurch wird in der Stellung des Umschalters 57 nach F i g. 1 das Parklicht eingeschaltet. Es ist jedoch zu erkennen, daß beim Fahren, wenn der Umschalter 57 sich in seiner anderen Stellung befindet, das Abblendlicht und das Rücklicht sowie das der Einfachheit halber nicht dargestellte Standlicht brennen. Außerdem brennt die Kontrollampe 22.

Wenn jetzt die Helligkeit wieder etwas zunimmt d. h. das Kraftfahrzeug in den Helligkeits-Schwellenbereich 65 hineingerät so wird die Schwellwert-Einrichiung 52 wirksam, um zu verhindern, daß das Außenlicht 19, 20 bzw. 59 sofort wieder abschaltet. Es wäre sehr lästig, wenn das Licht ständig an- und ausschalten würde, wenn $o beispielsweise beim Fahren des Fahrzeuges durch Bodeneinschnitte od dgl. die Helligkeit ständig um den Schahpunkt 66 schwanken würde. Da das Relais 13 geschlossen ist. 1« der Pluspol der Batterie 15 über den Widerstand 53 an die Basis des Transistors 37 gelegi Dadurch wird das Spannungstellerverhältnis verscho ben. und die an der Basis 48 vorhegenden Spannungs Verhältnisse tcndicri-n mehr ins Positive, d h der Transistor 37 bleibt gesperrt, üie Schwellwert-Einrichiung 52 ist so bemessen, daß am Ausschaltpunkt 67, d. h. am helleren Ende des Helligkeits-Schwellenbereiches65 an der Basis 48 des Transistors 37. der gleiche Spannungswert vorliegt, wie er ohne die Zuschaltung der Schwellwert-Einrichtung am Einschaltpunkt 66 vorgelegen hatte. Der Transistor 37 schaltet also durch, wodurch der Transistor 24 sperrt und das Schaltrelais 13 abfällt.

Die Schwellwert-Einrichtung 52 enthält jedoch eine Schaltung, die noch einfacher und wirksamer aufgebaut ist. Der über das Relais zugeschaltete Widerstand 53 kann dann entfallen. Durch eine hochohmige Bemessung der Widerstände in der Spannungsteilerschaltung wird beim Durchschalten des Transistors 24 durch den über dessen Emitter und den Widerstand 42 und die Spule 23 des Relais 13 fließenden Strom ein Spannungsabfall hervorgerufen, der zusammen mit der Spannungsteilerschaltung die Basisspannung in Abhängigkeit vom Schaltzustand verschiebt. Es wird also durch entsprechende Bemessung der Widerstände 35 und 41 sowie des Widerstandes 42 eine Schalthysterese geschaffen.

Durch die Schaltverzögerungseinrichtung 49 wird verhindert, daß die Außenbeleuchtung durch das Steuergerät 11 ein- oder ausgeschaltet wird, wenn nur eine sehr kurze Zone großer Dunkelheit bzw. großer Helligkeit durchfahren wird. So soll beispielsweise beim Durchfahren eines Torbogens oder eines sehr kräftigen Baumschattens das Licht noch nicht einschalten, auch wenn die Helligkeit an sich zu einer Einschaltung führen würde. Andererseits soll das Licht nicht ausschalten, wenn beispielsweise zwischen zwei Tunnel ein freies Zwischenstück durchfahren wird. Auch soll im Dämmerungsbereich das Auftreten zwar intensiver, aber kurzer Schatten oder Lichtstreifen noch nicht zu einem Schalten führen. Der Kondensator 51 mit vorgeschaltetem Widerstand 50. der zur Schaltverzögerungseinrichtung 49 gehört, ist derart aufgeladen, daß seine Entladung jeweils zu einer Verlängerung des bestehenden Zustandes an der Basis 48 des Transistors 37 führt. Es kann damit eine Verzögerung von 5 bis 10 Sekunden erzielt werden. Da die Ladung bzw. Entladung des Kondensators 51 über den Lichtfühler 33 erfolgt, ist die Schalt\erzögerung abhängig von dem Helligkeitswert der während der Ladung bzw. Entladung des Kondensators herrscht, da dann der Fotowiderstand eine schnelle oder weniger schnelle Entladung zuläßt. Bei größerer Helligkeit ist die Verzögerung geringer als bei geringer Helligkeit. Bei der Ausfahrt aus einem Tunnel in helles Sonnenlicht schaltet also das Außenlicht relativ schnell ab. während eine etwas hellere Lücke zwischen zwei Waldstücken bei Dämmerung zu einer längerer Verzögerung führt. Es sei erwähnt daß der Kondensator 51 rwar bei seiner Wieder-Aufladung auch ein« gewisse Einschaltverzögerung mit sich bringt aber it erster Linie dient er zur Ausschaltverzögerung.

Die Einschaltverzögerung bewirkt der Elektrolyt Kondensator 91. Bei plötzlichem Einfahren in eini Dunkelzone steigt der Widerstand des Lichtfühlers 1 sehr stark an. so daß das Spannungsgefälle ar Kondensator 91 vergrößert wird und dieser sich aufläd Während der l^adezeit die von der naturgegebene Trägheit des Elektrolyt-Kondensators und den Widei ständen im Stromkreis sowie seiner Kapazität abhang wird der bestehende Zustand an der Basis A aufrechterhalten und eine Einschaltung des lieh unterbleibt, obwohl die Helligkeit unter den Einschal

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punki abgesunken isi. Bei Einireten plötzlicher Helligkeit wird die Ladung des Kondensators 91 jedoch über den nunmehr niederohmigen Lichtfühler 33 entladen. Es ist zu erkennen, daß auch bei der Einschallverzögerung der Helligkeitswert während der Verzögerungszeit die Dauer beeinflußt.

Die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung 44 arbeitet wie folgt: Bei abgeschaltetem Scheibenwischer sperrt die Diode 90 die Verbindung zum Scheibenwischermotor 31. Wird jetzt jedoch der Schcibenwischerschalter 32 geschlossen, so wird an die Anschlußklemme 29 des Scheibenwischers der Pluspol der Batterie angelegt, so daß auch der ganze zur Schaltwert-Verschiebungseinrichtung 44 gehörende Zweig Plus-Polarität bekommt und, da die Diode 90 in dieser Richtung offen ist. die Spannungsteilerschaltung, für die Basis 48 des Transistors 37 betrachtet, zur positiven Polarität hin verschoben wird. Das ist jedoch gleichwirkend mit einer Erhöhung des Widerstandes des Lichtfühlers 33, so daß für die Schaltung eine geringere Helligkeit vorgetäuscht wird. Die Ein- und Ausschaltpunkte verschieben sich also auf die in F i g. 2 gezeigten Werte 69 und 70, und der Schwellenbereich 68 liegt jetzt zwischen diesen beiden Punkten.

Da aber der Kondensator 46 vor der Betätigung des Scheibenwischers über den Lichtfühler 33 usw. an Masse lag. so wird bei der Betätigung des Scheibenwischers durch den Schalter 32 der Elektrolyt-Kondensator 46 an die positive Polarität der Batterie 15 gelegt und deshalb umgepolt. Dadurch entsteht ein kurzer Stromstoß auf die Basis des Transistors 37. die dadurch für kurze Zeit überhöhte Spannung bekommt und den Transistor 37 abschaltet, was wiederum zur Folge hat, daß der Endtransistor 24 des Schmitt-Triggers durchschaltet und somit das Relais 13 zum Anziehen bringt und damit das Licht einschaltet. Durch Bemessung des Widerstandes 45 kann diese Einschalt-Vorverschiebung unterschiedlich groß bemessen werden. Normalerweise wird man sie so legen, daß sie nur dann wirksam wird, wenn sich die Helligkeit in dem verschobenen Schwellenbereich 68 befindet. In F i g. 2 ist diese Vorverschiebung des Einschaltpunktes durch einen Pfeil angedeutet, und die größte Helligkeit, bei der eine sofortige Einschaltung bei Betätigung des Scheibenwischers eintritt, ist mit 95 bezeichnet.

Der Anschluß 25 ist über den oder die Glühfäden des Fernlichts 26 an Masse gelegt. Wenn durch Schließen des Fernlichtschalters % bei eingeschaltetem Steuergerät 11. d.h. brennendem Abblendlicht 19, nunmehr das Fernlicht eingeschaltet wird, so wird an den Anschluß anstatt bisher negative positive Polarität gelegt. Dadurch fließt in dem gesamten Steuergerät kein Strom mehr, und insbesondere bleiben auch beide Transistoren gesperrt Das bedeutet, daß das Relais 13 abfällt so daß. wie es erwünscht und vorgeschrieben ist das Abblendlicht nicht gleichzeitig mit dem Fernlicht brennt. Selbstverständlich bleiben das Rücklicht und auch das Standlicht brennen. Dieses wird zusammen mit dem Fernlicht eingeschaltet. Das Ausschalten des Fernlichts stellt den ursprünglichen Zustand wieder her.

An Hand von F i g. 6 wird in Form eines praktischen Beispiels die Funktionsweise des Anmeldungsgegenstandes erläutert In F i g. 6 sind im oberen Abschnitt an Hand von Symbolen verschiedene Vorkommnisse oder Gegebenheiten aufgeführt die Einfluß auf die Einrichtung nehmen. In dem Diagramm ist in senkrechter Richtung die Helligkeit aufgetragen, und von links nach rechts ist ein Zeitmaßstab aufgetragen, wobei die Kurve einerseits die unterschiedlichen Helligkeiten anzeigt und andererseits den Schaltzustand. Dabei bedeutet ein einfacher Strich ausgeschaltetes Abblendlicht, während ein doppelter Strich eingeschaltetes Abblendlicht bedeutet. In waagerechter Richtung sind außerdem die aus F i g. 2 erkennbaren Schaltgrenzen 66,67,69,70,95 angedeutet sowie die zwischen ihnen vorliegenden Schwellenbereiche 65 und 68.

Ein mit eingeschaltetem Steuergerät in der Nacht ίο fahrendes Fahrzeug, bei dem das Steuergerät das Abblendlicht eingeschaltet hat, kommt beim Punkt A,in den Dämmerungsbereich, d. h. in den Schwellenbereich 65. Wegen der Schaltwert-Verzögerung bzw. Hysterese durch die Schwellwert-Einrichtung wird jedoch verhinden, daß das Licht abschaltet. Auch Helligkeitsschwankungen in diesem Bereich, die beispielweise durch Baumschatten usw. hervorgerufen sein können, führen nicht zu einem Schalten. Am Punkt B fährt das Fahrzeug an einem Bergeinschnitt vorbei, durch den schon etwas Helligkeit der aufgehenden Sonne auf die Straße kommt. Es ergibt sich daraus eine kurzzeitige Überschreitung des Einschaltpunktes 66, der den Helligkeits-Schwellenbereich 65 nach oben begrenzt. Da jedoch die Helligkeitserhöhung relativ gering ist, ist die von der Schaltverzögerungseinrichtung 49 bewirkte Zeitverzögerung A Mi größer als die Dauer der Überschreitung, so daß keine Ausschaltung des Lichtes erfolgt. Erst wenn das Fahrzeug am Punkt Cfür längere Zeit aus dem Helligkeitsschwellenbereich 65 herauskommt, erfolgt an dem mit einem schwarzen Punkt gekennzeichneten Zeitpunkt eine Ausschaltung des Abblendlichtes.

Im weiteren Verlauf der Darstellung fährt ein am hellen Tage fahrendes Fahrzeug am Punkt D in eine kurzzeitige Dunkclheitszone hinein, die jedoch nicht sehr intensiv ist. Sie ist durch einen Torbogen symbolisiert. Dabei sinkt die Helligkeit unter den Einschaltpunkt 66 ab, so daß an sich eine Einschaltung des Abblendlichtes erfolgen würde Dies verhindert jedoch wiederum die Schaltverzögerungseinrichtung 49, die wegen der relativ geringen Unterschreitung des Einschaltpunktes 66 eine relativ große Einschaltverzögerung AtFi schafft. Da die Zeit zum Durchfahren des Torbogens geringer ist als diese Zeitverzögerung, erfolgt keine Einschaltung. Im weiteren Verlauf der Kurve fährt ein Fahrzeug aus dem hellen Tageslicht beim Punkt Ein einen relativ langen Tunnel ein. in dem Dunkelheit herrscht. Da während der nun einsetzenden Verzögerungszeit ein sehr geringer Hclligkeitswert vorliegt, ist auch die Einschaltverzögerung Atn sehr gering, so daß kurz nach dem Einfahren in den Tunnel das Abblendlicht eingeschaltet wird, was in dei Zeichnung durch einen Kreis symbolisiert ist. An einerr Punkt Fschaltet der Fahrer im Tunnel das Fernlicht ein Dadurch wird das Abblendlicht ausgeschaltet und ers wieder eingeschaltet (am Punkt G), wenn der Fahrer da Fernlicht wieder ausschaltet. Am Punkt H fährt da Fahrzeug aus dem Tunnel hinaus ins helle Tageslicht Durch die sehr große Helligkeitsdifferenz bemißt di< Schaltverzögerungseinrichtung 49 die F.inschaltverzö gerung AtA! sehr klein, so daß das Abblendlicht kur nach der Ausfahrt aus dem Tunnel abgeschaltet wird. E sei jedoch bemerkt, daß die vergleichbaren Einschalt Verzögerungen geringer gehalten werden sollten als di entsprechenden Ausschaltverzögerungen, damit bei de Einfahrt in einen dunklen Bereich schon nach kürzeste Zeit das Licht angeht. Das ist durch entsprechend Bemessung der Kondensatoren 51 bzw. 91 in Fig

durchaus möglich.

Ein im weiteren Verlauf der Darstellung nach F i g. 6 am Tage mit ausgeschaltetem Licht führendes Fahrzeug kommt in schlechtes Wetter, in dessen Verlauf die Helligkeit zwar stark zurückgeht, jedoch noch nicht den normalen Helligkcits-Schwellcnbereich 65 und schon gar nicht den Einschaltpunkt 66 erreicht. Die Helligkeit liegt vielmehr in dem verschobenen Schwellenbcreich 68, genauer gesagt, zwischen den Einschaltpunkten 66 und 95. Am Punkt /beginnt es zu regnen, und der Fahrer schaltet den Scheibenwischer ein. Dadurch wird die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung 44 zur Verschiebung der Schaltpunkte von 66 auf 69 und von 67 auf 70 wirksam, und außerdem bewirkt der Kondensator 46 in der oben beschriebenen Weise eine Aufwärtsverschiebung des Schaltpunktes bis zum Punkte 95. Das Licht wird daher eingeschaltet und bleibt so lange eingeschaltet, wie sich das Fahrzeug in dem verschobenen Schwellenbcreich 68 befindet. Am Punkt K ist zwar der Scheibenwischer immer noch eingeschaltet, aber die Helligkeit ist doch schon wieder so groß geworden, daß gute Sicht vorhanden ist und das Fahrzeug aus dem verschobenen Hclligkeitsbereich 68 herausfährt. Dadurch schaltet das Licht ab. Bei immer noch laufendem Scheibenwischer fährt nun das Fahrzeug wieder in den verschobenen Schwellenbereich 68 ein. Da der Scheibenwischer noch läuft, erfolgt keine sofortige Einschaltung, sondern erst, wenn die Helligkeit unter den verschobenen Einschaltpunkt 69 gesunken ist (Punkt L). Es sei jedoch bemerkt, daß der Fahrer hier durch kurzes An- und Ausschalten des Scheibenwischers die Automatik entsprechend beeinflussen kann. Ferner sei bemerkt, daß der Anschluß an den Scheibenwischer normalerweise so erfolgt, daß eine eventuell vorgesehene Impulsschaltung nicht jedesmal eine Verschiebung des Schwellenbcreiches aufwärts und abwärts bewirkt.

Hier ist es vielmehr vorteilhaft, die Automatik nicht unmittelbar an den Scheibenwischermotor zu legen sondern lediglich von dem Scheibenwischerschaltei beeinflussen zu lassen.

Nachdem am Punkt L das Licht eingeschaltet war wird es wieder heller, und der Hclligkeitswert beweg sich im Bereich 68. Wenn nun nach Aufhören de« Regens und Abtrocknen der Straße der Fahrer der Scheibenwischer am Punkt Mausschaltet, so wird aucr das Licht damit ausgeschaltet, da nunmehr dei Schwellenbereich 65 gültig ist und der Ausschallpunki 67 überschritten ist.

Im weiteren Verlauf der Kurve fährt das Fahrzeug ir die Abenddämmerung, wobei die Durchschnittshelligkeit im normalen Schwellenbereich 65 liegt. Dahei bleibt das Licht ausgeschaltet, auch wenn das Fahrzeug zwischen den Punkten N und O beispielsweise durch eine Allee mit großen Bäumen fährt, deren Schatten eir kurzzeitiges absinken des Helligkeitswertes unter der Schaltpunkt 66 bewirken. Die zeitliche Dauer diesei Dunkelzonen liegt unterhalb der Einschaltverzögerung Δ tr\, wobei diese im vorliegenden Falle relativ groß ist Erst wenn das Fahrzeug am Punkt P die Helligkeit de« Einschaltwertes 66 für etwas längere Zeit unterschreitet erfolgt eine Einschaltung. Danach führt dann auch eine längerfristige Erhöhung der Helligkeit, die in den' Bereich 65 bleibt, nicht mehr zu einem Abschalten.

Von dem Alisführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise siati mehrerer Lichtfühler ein Lichtfühler verwendet werden dem über an sich bekanrte Lichtleitkabel Licht vor verschiedenen Stellen zugeführt wird.

Es ist sehr vorteilhaft und zuverlässig, die Schaltwert Verschiebungseinrichtung durch Einschaltung de; Scheibenwischers zu betätigen. Es ist jedoch aucl· möglich, eine F"euchtigkeitssonde an das Steuergeräi anzuschließen, die die Schaltwerlverschiebung veran laßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (12)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiges Steuergerät für die Außenbeleuchtungsanlage von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, das in Abhängigkeit von dem Außen-Helligkeitswert ein automatisches An- und Abschalten der Fahrzeug-Außenbeleuchtung bewirkt, das mit einem am Fahrzeug angebrachten Lichtiühler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (11) eine Schaltwert-Verschiebungseinrichtung (44) enthält, die nach Einschaltung des Scheibenwischers (31) des Fahrzeugs (12) eine Erhöhung des oder der Außen-Helligkeitswerte bewirkt, bei denen eine Ein- bzw. Ausschaltung der Außenbeleuchtungsanlage (19,20) erfolgt.

2. Steuergerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es an den zum Scheibenwischermotor (31) führenden Stromkreis angeschlossen ist

J. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Steuergerät (11) führende Leitung über den Scheibenwischermotor (31) an einem Pol des Fahrzeugstromnetzes angeschlossen ist und beim Einschalten des Scheibenwischers die andere Polarität erhält.

4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung (44) eine Diode (90) enthält.

5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung (44) an eine Spannungsteilerschaltung zur Verschiebung des Spannungsteilerverhältnisses bei Einschaltung des Scheibenwischers (31) angeschlossen ist.

6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung (44) derait ausgebildet ist, daß die Betätigung einer Impulsschaltung für kurzes An- und Ausschalten des Scheibenwischers (31) keine Schaltwert-Verschiebung herbeiführt.

7. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung (44) zur Verschiebung eines von einer vom Schaltzustand abhängigen Schwellwert-Einrichtung (52) geschaffenen Schwellenbereiches (65), in dem eine Ausschaltung erst bei einem höheren Helligkeitswert als dem erfolgt, bei dem eine Einschaltung erfolgt, in Richtung auf eine größere Helligkeit hin ausgebildet ist. so

8. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwert-Verschiebungseinrichtung eine Feuchtigkeitssonde enthält.

9. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltweri-Versehiebungseinrichtung (44) über ein /?('-Glied (36, 46) ;i:r^r wenigstens ein elektronisches Transistor-Schaltglied (24, 37) und ein von diesem gesteuertes Schaltrelais (13) für das Außenlicht (19,20) wirkt.

10. Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Transistor-Schaltglicd (24, 37) aus einem Schmitt-Trigger besteh!.

11. Steuergerät nach einem der Ansprüche I bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfühler (33) ein Fotowiderstand ist.

12. Steuergerät nach Anspruch 10 oder II, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfühlcr (33) in Form eines Fotowiderstandes in eir;m Zweig (34) einer Spannungsteilerschaltung liegt, an die der Eingang (48) des Schmitt-Triggers angeschlossen ist.