-
Anlage zur Patentanmeldung Einrichtung zum Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers
bei einem Kfz nach einer Kurvenfahrt Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum
Ausschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Kfz nach einer Kurvenfahrt,
wobei in der drehbaren Lenksäule einerseits
und ortsfest hierzu
andererseits einander zugeordneteJ beim Rückdrehen de-s Lenkrades nach einer Kurvenfahrt
den betätigten Fahrtrichtungsanzeiger ausschaltende Schaltelemente vorgesehen sind.
-
Derartige mechanisch wirkende, als Blinkerrückstelleinrichtungen bezeichnete
Einrichtungen sind bekannt. Ihr Hauptnachteil liegt darin, daß sie (mechanischem)
Verschleiß unterliegen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die vollelektronisch, d. h. berührungsRrei,arbeitet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,^daß an der Lenksäule
mindestens ein Magnet vorgesehen ist, dem ortsfest zwei in Abhängigkeit von der
Drehrichtung der Lenksäule nacheinander betätigbare, magnetfeldgesteuerte Geber
zugeordnet sind, die über einen Drehrichtungsdiskrimina tor an den ahrtrchtungsanzeiger
angeschlossen sind. Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß von den Gebern
in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Lenkrades abgegebene Signale entsprechend
ausgewertet werden, zum eine "Blinkerrückstellung" nach einer Kurvenfahrt zu erreichen.
-
Es ist besonders einfach, wenn der oder die Magnete bandförmig ausgebildet
werden, da sie dann ohne besondere Anpassungsmaßnahmen an den den ortsfesten Gebern
zugeordneten Teil der-Lenksaule angeklebt werden können. Zweckmäßigerweise erstreckt
sich der Magnet über einen Umfangswinkel
von Do bis 6o0> wodurch
erreicht wird, daß nicht schon bei einer kleinen Rückdrehung die Ausschaltung erfolgt,
sondern erst nach Rückdrehen um einen entsprechenden Winkelbereich; d. h. es wird
ein gewisser Totbereich geschaffen, in dem keine Blinkerrückstellung erfolgt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind für das
Ausschalten des Fahrtrichtungsanzeigers im Ürehrichtungsdiskriminator jeweils zwei,
den Gebern nachgeschaltete Zeitglieder vorgesehen, wobei das dem in- Rückdrehrichtung
vornliegenden, bei Rückdrehung des Lenkrades ein Signal auf den zugeordneten Ausgang
des Diskriminators abgebenden Geber. nachgeschaltete Zeitglied eine wesentlich größere
Zeitkonstante hat als das dem anderen Geber nach--geschaltete Zeitglied und wobei
das Zeitglied mit kürzerer Zeitkonstante bei Voflärtsdrehung des Lenkrades eine
Signalabgabe verhindert.
-
Bei einer anderen rein digital aufgebauten Ausführungsform sind für
das Ausschalten des Fahrtrichtungsanzeigers im Drehrichtungsdiskriminator zwei UND-Glieder
vorgesehen, auf deren Eingänge die Geber spiegelsymmetrisch geschaltet sind.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der Zeichnung und aus den Unteransprüchen. In der Zeichnung
zeigen Fig. 1 ein Lenkrad mit auf der Lenksäule angebrachtem Magnet und zugeordneten
Gebern in Draufsicht,
Fig. 2 eine Seitenlängsansicht der Darstellung
aus Fig. 1, Fig. 3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit
jeweils zwei Zeitgliedern, Fig. 4 die Schaltfolgen bei der Einrichtung nach den
Fig. 1 bis 5, Fig. 5 eine Lenksäule mit auf dem Lenksäulenumfang angebrachten Magneten
mit wechselnder Magnetisierungsrichtung und zugeordneten Gebern, Fig. 6 die Schaltung
einer den Gebern nach Fig. 5 zugeordneten digital arbeitenden Einrichtung gemäß
der Erfindung, und Fig. 7 die Impulsfolge bei der Einrichtung nach den Fig. 5 und
6.
-
An einer mit einem Lenkrad 1 versehenen Lenksäule eines Kraftfahrzeugs
ist ein sich über einen Umfangswinkel dS von beispielsweise etwa 450 erstreckender
vorzugsweise bandförmiger Magnet 3, beispielsweise durch Ankleben, befestigt, dessen
Magnetisierungsrichtung NS sich parallel zur Längsachse der Lenksäule 2 erstreckt.
In der Radialebene des Magneten 5 sind in geringem Abstand von diesem ortsfest,
beispielsweise also an einer Lenksäulenverkleidung 4,zwei Geber K1 und K2 angebracht,
die sich in der Ruhelage der
Lenksäule 2 für Geradeausfahrt innerhalb
des - in Fig. 1 eingezeichneten - Winkels vS befinden, d. h. beide Kontakte und
K2 befinden sich in der Ruhelage in dem Magnetfeld des Magneten 5. Bei den Gebern
K1 und K2 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um Reed-Kontakte. Die Geber
K1 und K2 sind einerseits an ein positives Potential UBatt> d. h. an die Versorgungsspannung
des Kraftfahrzeugs, und andererseits an die Eingänge 5 bzw. 6 eines Diskriminators
7 angeschlossen, der in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien umrandet ist.
-
Vom Eingang 5 ist eine Leitung 8 über eine Diode D1 über einen Widerstand
R1 und einen Kondensator C gegen Erde E geführt. Vom Eingang 6 ist eine Leitung
9 über eine Diode D3 zu Widerständen R2 und R5 geführt. Weiterhin ist ein Transistor
T1 vorgesehen, dessen Emitter gegen Erde Ej dessen Kollektor gegen den Widerstand
R3 und dessen Basis einerseits über eine Leitung 1o zwischen den Widerstand R1 und
den Kondensator C, die ein Zeitglied bilden, und andererseits über eine Diode D5
an den Widerstand R2 geschaltet ist. Ein Ausgang 11 des Diskriminators 7 liegt am
Kollektor des Transistors T1.
-
An den Eingängen 5 und 6 des Diskriminators 7 ist eine spiegelsymmetrisch
zu der zuvor geschilderten Schaltung aufgebaute Schaltung angeschlossen, deren einzelne,
den zuvor beschriebenen Teilen entsprechenden Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind> die zur Unterscheidang jeweils mit einem ' versehen sind. D. h.
-
vom Eingang 6 führt eine Leitung 8' über eine Diode D4,
einen
Widerstand R1, und einen Kondensator C' gegen Erde.
-
Vom Eingang 5 führt eine Leitung 9' zu zwei Widerständen R2 und R
Weiterhin ist ein Transistor T1' 3.
-
vorgesehen, dessen Kollektor einerseits gegen den Widerstand R3' und
auf einen Ausgang 12 des Diskriminators geschaltet ist und dessen Emitter gegen
Erde E liegt und dessen Basis über eine Leitung 10' einerseits zwischen dem Widerstand
R1' und den Kondensator C' und andererseits über eine Diode D5' gegen den Widerstand
R2t geschaltet ist.
-
Der Widerstand R1 und der Kondensator C bzw. der Widerstand R1' und
der Kondensator C' und der Widerstand R2 und der Kondensator C bzw. der Widerstand
R2' und der Kondensator C' bilden Zeitglieder, wobei die Zeitkonstante '1 = R1 x
C bzw 1 = R1' x Ct sehr viel kleiner sein muß als die Zeitkonstante t 2 =,v2 x C
bzw. #2' = R2' x G' Es gilt also die Beziehung 2 £2 und #1' << #2' . R1 bzw.
R1' erhalten den kleinstmöglichen Widerstandswert, der nach unten lediglich durch
den maximal zulässigen Basis strom des Transistors T1 bzw. T1' begrenzt ist. Die
Widerstandswerte von R2 und R2, sind entsprechend der zuvor angegebenen Beziehung
der Zeitkonstanten wesentlich größer.
-
Dem Diskriminator 7 ist ein - in Fig. 3 gestrichelt umrandeter - Fahrtrichtungsanzeiger
13 nachgeschaltet. Der Fahrtrichtungsanzeiger 13 besteht im wesentlichen aus zwei
Flip-Flops 14 und 15, einem Blinkgeber 16 und Blinkleuchten 17 bzw. 18 für jede
Fahrtrichtung.
-
Ein Eingang 19 des Flip-Flop 14 ist an den Ausgang 11 des Diskriminators
7 und ein Eingang 20 des Flip-Flop 15 an den Ausgang 12 des Diskriminators angeschlossen.
Der jeweils andere Eingang 21 bzw. 22 der Flip-Flops 14 bzw. 15 liegt über einem
Tastschalter 23 bzw. 24 am positiven Potential. Jeder Flip-Flop 14 bzw. 15 ist an
eine positive Spannungsquelle angeschlossen. Die Tastschalter 23 bzw. 24 können
als kapazitive Sensoren ausgebildet sein und dienen dazu, "Blinken-rechts" bzw.
t'Blinken-links" einzuschalten.
-
Die Ausgänge 25 bzw. 26 der Flip-Flops 14 z, 15 sind auf die entsprechenden
Eingänge 27 bzw. 28 des Blinkgebers 16 geschaltet, dessen zugeordnete Ausgang 29
bzw. 30 über die Blinkleuchten 17 bzw. 18 gegen Erde E geschaltet sind.
-
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der zuvor geschilderten Einrichtung
für die Blinkerrückstellung" nach einer Rechtskurvenfahrt beschrieben; Bei Geradeausfahrt
sind beide Kontakte K1 und K2 geschlossen (Fig. pa), d. h. der Transistor T1 ist
leitend mit der Folge, daß am Ausgang 11 kein Potential anliegt. Wird das Lenkrad
1 gemäß dem Drehrichtungspfeil 31 nach rechts eingeschlagen, so kommt zuerst der
Kontakt K1 aus dem Magnetfeld des Magneten 3 und wird geöffnet (Fig. 4b). Auch in
diesem Fall bleibt der Transistor leitend, da immer noch ein Basisstrom von UBatt.
über den Kontakt K2, die Leitung 9, den Widerstand R2 gegen Erde fließt.
-
Auch in diesem Fall kommt also am Ausgang Ii des Diskriminators kein
Signal an. Bei Weiterdrehung des Lenkrades
1 kommt anschließend
der Kontakt K2 aus dem Magnetfeld des Magneten (Fig. 4c). Der Diskriminator 7 ist
ohne Spannung; beide Ausgänge 11, 12 sperren.
-
Wird dagegen das Lenkrad 1 wieder in die Ruhelage zurückgerührt, d.
h. entsprechend dem Drehrichtungspeil 32 nach links gedreht, dann kommt zuerst der
Kontakt K2 in das Magnetfeld des Magneten 3 und wird geschlossen (Fig. 4d) mit der
Folge, daß mit einer der Zeitkonstanten L2 = R2 x C entsprechenden Verzögerung am
Transistor T1 ein Basisstom fließt. Bis zum Aufladen des Kondensators, d. h. bis
zum Leitendwerden des Transistors T1 liegt am Kollektor des Transistors T1 ein Potential
entsprechend UBatt.> d. h.
-
während dieser Zeitverzögerung liegt am Ausgang 11 des Diskriminators
7 ein Potential. In dem Augenblick, wo nach Aufladen des Kondensators C über R2
oder - bei Weiterdrehen des Lenkrades nach links - über K1 und R1 ein Basisstrom
fließt und damit der Transistor T1 leitend wird, geht das Potential am Kollektor
und damit am Ausgang 11 auf Null.
-
Wenn vor Beginn des Lenkradeinschlages nach rechts der Taster 23 betätigt
und damit der Flip-Flop 14 gesetzt wird, wird der Blinkgeber 16 über den Ausgang
25 des Flip-Flops betätigt und damit die Blinkleuchte 17 eingeschaltet.
-
Kommt jetzt bei der Rückdrehung des Lenkrades nach links das zuvor
geschilderte Signal vom Ausgang 11 des Diskriminators 7 auf den Eingang 19 des Flip-Flops,
der als "Rückstelleingang" bezeichnet werden kann, dann wird der Ausgang 25
des
Flip-Flops mit der Folge ausgeschaltet, daß der Blinkgeber 16 und damit die Blinkleuchte
17 abgeschaltet wird.
-
Es ist also sichergestellt, daß das bei jeder Linksdrehung des Lenkrades
1 auftretende Signal am Ausgang 11 des Diskriminators nur dann wirksam wird, wenn
der Flip-Flop 14 zuvor über den Taster 23 gesetzt, also der Blinkgeber 16 für Blinken-rechts"
betätigt worden ist.
-
Am Ausgang 12 des Diskriminators tritt in gleicher Weise jeweils ein
Signal auf, wenn das Lenkrad 1 entsprechend dem Drehrichtungspfeil 31 verdreht wird,
während kein Signal auftritt, wenn es entsprechend dem Drehrichtungspfeil 32 nach
links verdreht wird. D. h., daß ein solches vom Ausgang 12 des Diskriminators 7
kommendes Signal den Ausgang 26 des Flip-Flop 15 und damit den Blinkgeber 16 für
die linke Blinkleuchte 18 nur dann abschaltet, wenn zuvor der Flip-Flop 15 über
den gleichermaßen wie den Taster 23 ausgebildeten Taster 24 gesetzt, d. h. der Blinkgeber
16 und damit die Blinkleuchte 18 für "Blinken-links" betätigt ist.
-
Den "Rückstelleingängen" 19 bzw. 20 der Flip-Flops 14 bzw. 15 können
gegebenenfalls Impulsformerstufen vorgeschaltet sein, wenn die von den Ausgängen
11 bzw. 12 des Diskriminators 7 kommenden Signale nicht ausreichend scharfe Flanken
haben, um die Flip-Flops zu schalten.
-
An der Wirkungsweise des Diskriminators 7 ändert sich nichts, wenn
anstelle von Reed-Kontakten.andere Geber, z. B. Hallgeneratoren, Feldplatten, Magnetfelddioden,
oder Schweliwertschalter vorgesehen werden.
-
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 5 und
6 dargestellt. Hierbei sind auf der Lenksäule 2 auf einem Kreisringumfang eine Vielzahl
von Magneten 40 angebracht, die sich jeweils über einen gleichen Offnungswinkel
erstrecken, also gleiche Erstreckung in UmSangsrichtung haben, und abwechselnd radial
magnetisiert sind, wie aus der abwechselnden Bezeichnung mit N = Nordpol und S =
Südpol in Fig. 5 ersichtlich ist. Ortsfest sind zwei Geber KI und KII mit einem
Offnungswinkel zur Achse der Lenksäule 2 angebracht, der (n + 1/2) x t ist, wobei
der Offnungswintel eines Magnetsegmentes 40 und n eine ganze Zahl größer Null ist.
Die handelsüblichen, bei den Firmen Honeywell bzw. Siemens erhältlichen, aus einem
IC mit Hallgenerator, Schmitt-Trigger und Verstärker bestehenden Geber geben somit
bei einem Drehen des Lenkrades 1 Rechteck-Impulsreihen ab, die um 900 gegeneinander
versetzt sind (val. Fig. 7).
-
Den Ausgängen 41 bzw. 42 der Geber KI und KII ist eine als Diskriminator
43 dienende Entscheiderschaltung nachgeschaltet. Diese besteht im wesentlichen aus
zwei dynamischen D-Gliedern 44 und 45. Der Geber KI ist auf den statischen Eingang
46 des UND-Gliedes 44 und den dynamischen Eingang des UND-Gliedes 45 geschaltet,
während der Ausgang 42 des Gebers KII auf den statischen Eingang 48 des UND-Gliedes
45 und den dynamischen Eingang 49 des UND-Gliedes 44 -geschaltet ist. An dem Ausgang
50 des UND-Gliedes 44 tritt bei einer Verdrehung des Lenkrades 1 nach rechts, also
in Richtung des Drehrlchtungspfeiles 31, kein Signal auf, da hierbei die UND-Bedingung
L (statisch) vom Geber KI am
Eingang 46 und Übergang von Null auf
L vom Geber KII am Eingang 49 nicht erfüllt wird. Dagegen wird diese UND-Bedingung
wegen der umgekehrten Schaltung der Geber KI und KII auf die Eingänge 47 und 48
des UND-Gliedes 45 erreicht und zwar jeweils bei den gestrichelt in Fig. 7 eingezeichneten
Zeitpunkten 51; d. h. zu diesen Zeitpunkten tritt am Ausgang 52 des UND-Gliedes
45 jeweils nach Vorbeilauf zweier Magnete 40 an den Gebern KI und KII ein Signal
auf, wenn die weiter unten noch beschriebene dritte UND-Bedingung erfüllt ist.
-
Wird dagegen das Lenkrad emäß.dem Drehrichtungspfeil 32 nach links
verdreht, so tritt am WJD-Glied 44 die UMD-Bedingung jeweils zu den strichpunktiert
eingezeichneten Zeitpunkten 53 ein, während die UND-Bedingung beim UND-Glied 45
nicht erfüllt wird, d. h. am Ausgang 5o des UND-Gliedes 44 treten zu den Zeitpunkten
53 Signale auf, während am Ausgang 52 des UND-Gliedes 45 keine Signale auftreten.
-
Diese im Diskriminator erzeugten Signale werden in im Prinzip gleicher
Weise wie bei dem obengeschilderten Ausführungsbeispiel für die 'tBlinkerrückstellung"
vensertet.
-
Die jeweils erzeugten Signale gehen von den Ausgängen 50 bzw. 52 über
Zähler 54 bzw. 55, die an ihren Ausgängen 56 bzw. 57 nur jeweils nach mehreren -
beispielsweise vier -Signalen an ihren Eingängen 58 bzw. 59 ein Signal abgeben.
-
Diese Signale gehen entsprechend den an den Ausgängen 11 und 12 bei
dem Aus'führungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 auftretenden Signalen auf einen gleichermaßen
wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel aufgebauten Bahrtrichtungsanzeiger 13, bei
dem in Fig. 6 die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 3 eingezeichnet sind, so daß
eine erneute Beschreibung nicht notwendig ist. Zusätzlich sind die Ausgänge
25
bzw. 26 der Flip-Flops 14 bzw. 15 auf einem dritten Eingang 60 bzw. 61 der UND-Glieder
44 bzw. 45 zurückgeführt, so daß nur dann, wenn der Flip-Flop 14 oder der Flip-Flop
15 gesetzt sind, alle drei UND-Bedingungen an dem jeweils zugeordneten UND-Glied
erfüllt sein können.
-
Der jeweils zweite - bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis
4 nicht verwertete - Ausgang 62 bzw. 63 ist auf einen Löscheingang 64 bzw. 65 des
Jeweils zugehörigen Zählers 54 bzw. 55 zurückgeführt> so daß nach dem Ausschalten
des Flip-Flops nach einer Kurvenfahrt der zugehörige Zähler wieder gelöscht wird.
In die jeweilige Löschleitung 66 bzw. 67 kann bei Bedarf ein Differenzierglied 68
bzw. 69 geschaltet werden, um beim Ausschalten des jeweiligen Flip-Flops bei der
"Blinkerrückstellung" nur ein Löschsignal am jeweiligen Löscheingang zu haben.
-
- Ansprüche -