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Optische Kontrollanzeige insbesondere für Be-
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leuchtungsanlagen in Kraftfahrzeugen.
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Die Erfindung betrifft eine optische Kontrollanzeige für die Wirksamkeit
von mehreren voneinander unabhängigen Beleuchtungsanlagen oder leuchtwirksam angezeigten
Funktionen - insbesondere Heck- und Frontbeleuchtung von Kraftfahrzeugen - umfassend
Lichtleiter, die mit einem Ende im Bereich der Leuchten und mit dem anderen Ende
im Bereich der Sichtkontrolle angeordnet sind.
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Derartige Kontrollanzeigen sind bekannt und finden vor allem in der
Kraftfahrzeugindustrie verbreitete Anwendung. Es handelt sich hierbei im Gegensatz
zu negativ wirksamen, elektrischen Kontrolleinrichtungen, die den Ausfall einer
Leuchte und/oder eines ihr zugehörigen Aggregates anzeigen, um eine positive Kontrollanzeige,
die nur so lange aufleuchtet, wie die mit ihr verbundene Leuchte und deren abhängige
Funktionen in Betrieb sind Müssen nun mehrere Signale an die Kontrollanzeige weitergeleitet
werden, so erfolgte dies nach dem gegenwärtigen Stand der Technik durch die Zuordnung
von je einem Lichtleiter zu der jeweiligen Funktionsleuchte; in einer beispielhaften
Anwendung wurde bei der Heckbeleuchtung eines Kraftfahrzeuges sowohl
die
Schlußleuchte als auch die Bremsleuchte über je einen Lichtleiter mit der Kontrollanzeige
verbunden. In der Massenherstellung, wie z.B. bei Anwendungen im Kraftfahrzeugbau,
bilden derartige mehrfach anzuordnende Lichtleiter einen erheblichen Kostenfaktor.
Abgesehen davon sind auch die doppelte oder mehrfache R,auminanspruchnahme sowie
der damit verbundene Montageaufwand von kostensteigernder Bedeutung.
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Weiterhin wird die Beobachtung und sichere Interpretation der Signale
der Kontrolleinrichtung durch Anordnung von mehreren Kontrollanzeigen, am ohnehin
mit Armaturen und Kontrollanzeigen überladenen Armaturenbrett im Kraftfahrzeug und
anderen Kontrollständen, erschwert, was leicht eine erhöhte Unfallgefahr zur Folge
haben kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfachere, kostengünstige optische
Kontrollanzeige der eingangs genannten Art zu entwickeln, die sich raumsparend gestalten
und leicht montieren läßt.
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Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mehreren Leuchten gemeinsam
zugeordneten Lichtleiter und eine, mehrere farbunterschiedliche Eingänge aufweisende
optische Umlenkeinrichtung, an deren gemeinsamen Ausgang das leuchtenseitige Ende
des Lichtleiters angeordnet ist und deren Eingänge mit den jeweils zu überwachenden
Leuchten optisch ausgerichtet sind.
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Der außerordentlich große Vorteil dieser Erfindung besteht darin,
daß über einen einzigen Lichtleiter mehrere Kontrollsignale - in unserem konkreten
Anwendungsfall die Schluß- und die Bremsleuchtenfunktion - angezeigt werden können.
Der Beobachter braucht sein Augenmerk hierbei nur noch auf einen einzigen, statt
wie bisher auf zwei Punkte zu richten. Eine ständige, ermüdende Blickwinkelveränderung
wird somit vermieden.
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Diese Doppelsignalwirkung im vorgenannten Anwendungsfall geschieht
mittels einer optischen Umlenkeinrichtung, vorzugsweise eines Prismas, wobei von
einer Seite ein durch die beispielsweise rot gefärbte Oberfläche permanent einfallender
Lichtstrahl , z.B. vom Schlußlicht kommend, vom Prisma aufgenommen wird, während
von der anderen Seite nur periodisch, nämlich im Falle der Bremsbetätigung, ein
beispielsweise weißer, aber lichtstärkerer Lichtstrahl auf die andere, nicht gefärbte
Seite des Prismas auftrifft und das ständige Rotlich dabei übertönt, so daß am Lichtleiterende
nunmehr nur noch das Weißlicht dominiert. Das hat zur Folge, daß, bezogen auf den
Anwendungsfall im Kraftfahrzeug, der Beobachter an der Kontrolleinrichtung ständig
die durch Rotlich angezeigte Funktion der Schlußleuchte kontrollieren kann, während
im Falle der Bremspedalbetätigung das Rotlich in ein Weißlicht umgewandelt wird.
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Dieses Wechsellicht hat sicher auch eine weitere positive Wirkung
auf das Wachbewustsein des Beobachters, was auf keinen Fall unterschätzt werden
sollte.
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Zur Übertragung der einfallenden Lichtstrahlen in die Lichtleitfaser
wird eine Umlenkeinrichtung, vornehmlich in der Form eines M-artig ausgebildeten
Prismas, benutzt. Der Lichtleiter liegt im allgemeinen mit seiner Längsebene im
Scheitel des Prismas, kann aber auch zur Erzielung einer besonderen Wirkung, nämlich
der Steuerung der Lichtintensität, außermittig des Scheitels angeordnet sein.
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Damit eine große Lichtintensität übertragen werden kann, muß der Winkel
des Prismas mehr als 900, vorzugsweise etwa 1000, betragen. Eine Erhöhung der Lichtintensität
ist durch eine geeignete Wölbung der Reflexionsflächen sowie durch deren Verspiegelung
erreichbar. Die Einstrahlung in das Prisma erfolgt vorzugsweise mindestens von einer
Seite mit farbigem Licht. Das kann auf mannigfaltige Art und Weise geschehen. So
könnte z.B.
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die Lampe einer Leuchte direkt farbig ausgelegt sein, oder eine
Seite
des Prismas könnte mit einer farbigen Schicht oder Scheibe versehen sein. Weiterhin
könnte eine farbige Linse als Vorsatz vor dem Prisma angebracht sein, was noch den
zusätzlichen Vorteil einer Bündelung und Verstärkung des einfallenden Lichtes mit
sich bringen würde. Das von der zweiten Seite einfallende weiße Licht sollte vorzugsweise
eine größere Leuchtintensität aufweisen als das farbige Licht, so hat z.B. im konkreten
Anwendungsfall bei der Heckleuchte die Glühlampe 5 W und bei der Bremsleuchte die
Glühlampe 21 W Leistung.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung,
den Ansprüchen sowie den Zeichnungen zu entnehmen.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen: Fig.1 einen Schnitt durch die Heckleuchte eines Kraftfahrzeuges,
Fig.2 einen vergrößerten Teilschnitt gemäß Fig.1 und Fig.3 eine andere Ausführung
der Umlenkeinrichtung.
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Die Heckleuchte 10, bestehend aus einem Grundkörper 11 und einem Deckel
12, weist mehrere getrennte Räume für das Einsetzen von Glühlampen für die Beleuchtung
von Kraftfahrzeugen oder die Funktionsanzeigen an Kraftfahrzeugen auf. Im Leuchtenraum
13 ist in einer Fassung 14 eine Glühlampe 15 der Schlußleuchte angeordnet. Im durch
eine Wand 16 vom Leuchtenraum 13 getrennten Leuchtenraum 17 ist in einer Fassung
18 die Glühlampe 19 der Bremsleuchte angebracht. Eine optische Umlenkeinrichtung,
die hier als Prisma 20 gestaltet ist, ist im Leuchtenraum 13 der Schlußleuchte 15
direkt neben der Wand 16 angeordnet. Die
Wand 16 weist einen Durchbruch
21 auf, der an einer Außenseite 22 des Prismas 20 anliegt. Auf der anderen Außenseite
23 ist dem Prisma 20 eine farbige Scheibe 24 zugeordnet.
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Das Prisma 20 weist eine M-artige Konfiguration 25 zur Einleitung
der von den Seiten einfallenden Lichtstrahlen 26, 27 in die unterhalb des Scheitels
28 im Prisma 20 mit einem Ende 29 angebrachte Licht leiter 30 auf. Das andere, die
optische Kontrolle anzeigende Ende 31 des Lichtleiters 30 ist am Armaturenbrett
oder im durch den Rückspiegel beobachtbaren Heck des Kraftfahrzeuges oder an einem
sonstigen Schalt- oder Kontrollpult, das in der Zeichnung nicht gezeigt ist, angeordnet.
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Wie schon erwähnt, fallen bei eingeschalteter Schlußleuchte 15 des
Kraftfahrzeuges die Lichtstrahlen 26, deren sinnbildlich hier nur einer schematisch,
unter Weglassen der Brechungen gezeichnet ist, durch die farbige, z.B. rote Scheibe
24 auf die prismatische Kontur 25 und werden von dort nach dem Brechungsgesetz und
der entsprechenden Winkelauslegung im Lichtleiter 30 zur farbigen Lichtanzeige am
Lichtleiterende 31 umgelenkt.
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Diese Farblichtanzeige (hier z.B. Rot) wird farblich verändert, wenn
von der lichtstärkeren Bremsleuchte 19 durch den Durchbruch 21 weiße Lichtstrahlen
27 auf das Prisma abgestrahlt werden, die ihrerseits das bisherige Farblicht praktisch
wirkungslos machen und eine nahezu weiße Lichtanzeige am Lichtleiterende 31 bewirken.
Da das Bremslicht nur sporadisch, also bei gelegentlicher Bremspedalbetätigung,
aufleuchtet, wird eine z.B. Rotanzeige in entsprechenden Abständen von einer Weißlichtanzeige
unterbrochen, womit eine sichere, gemeinsame Kontrollfunktion sowohl für die Schlußleuchte
als auch für die Bremleuchte gegeben ist.
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Die in Fig.3 perspektivisch dargestellte Umlenkeinrichtung 32 besteht
ebenfalls aus einem Reflexionskörper lichtdurchlässigen Werkstoffs, wie das Prisma
20 im vorhergehenden Ausführungsbeispiel, doch unterscheidet es sich hiervon vornehmlich
dadurch,
daß seine Reflexionsflächen 33, 34 gewölbt ausgebildet
sind. Das Licht aus den beiden zu überwachenden Lichtquellen gelangt durch die beiden
Eingänge 35, 36, die aus planen Abschlußwänden für einen senkrechten Lichteintritt
bestehen, ins Körperinnere, wo es auf die konvex nach außen gekrümmten, gewölbten
Reflexionsflächen auftrifft. Diese Wölbungen sind so ausgeführt, daß das Licht an
einem gemeinsamen Ausgang der Umlenkeinrichtung gesammelt wird. Dieser Ausgang befindet
sich im Bodenbereich einer im Körper befindlichen Sackbohrung 37, in welcher, wie
auch schon beim Prisma 20, das Einlaßende eines Lichtleiters eingesteckt wird. Durch
diese Wölbungen 33, 34 wird der Lichtleiter-Einlaß mit hoher Lichtintensität bestrahlt.
Der Körper 32 wirkt zugleich als Lichtsammler.
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Zur Steigerung der Beleuchtungstärke wäre schon eine eindimensionale
Flächenkrümmung beachtlich. Im vorliegenden Fall ist aber eine raumliche Krümmung
gewählt worde, was zu einer noch höheren Lichtausbeute führt. Da zwei Lichtquellen
unter Ausnutzung möglichst allen Lichtes überwacht werden sollen, erhält die Umlenkeinrichtung,
wie aus der Fig.3 ersichtlich, die Gestalt eines doppelten Krümmers. Es versteht
sich, daß die Anzahl und der Ort der Eingänge 35, 36 davon abweichend gewählt sein
könnte, wodurch sich die Gestalt des Körpers 32 entsprechend ändern würde. Man könnte,
wenn nur das Licht einer Lichtquelle gesammelt werden brauchte, eine solche Wölbung
33, 34 der Reflexionsfläche nur auf dieser Seite des Körpers 32 vorsehen.
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Selbstverständlich ist die Anwendung dieses universellen Prinzips
nicht auf die Heckbeleuchtung von Kraftfahrzeugen beschränkt, vielmehr lassen sich
in einer Vielzahl von Anwendungsfällen zwei- oder mehrfache Signale über eine unterschiedliche
Farbkodierung oder Lichtintensitätskodierung mittels eines einzigen Lichtleiters
übertragen. Die Anzahl der über einen Lichtleiter und eine Kontrollstelle zu überwachenden
Leuchten kann größer als zwei sein. Die Erfindung beansprucht
die
Schutzrechte auf alle in dieser Richtung denkbaren Anwendungsfälle. Statt Prismen
könnten auch Spiegel als Umlenkeinrichtungen verwendet werden.