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Elektronischer Innenbeleuchtungs - Verzögerungsschalter
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in COS/MOS - Elektronik für alle Kraftfahrzeuge mit Minus an Masse,
6 oder 12 Volt Batteriespannung und Massesteuerung der Innenbeleuchtungsbirne.
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Die Erfindung betrifft eine, in C/MOS - Elektronik aufge-I)aute Steuerelektronik
fiir die innenbeleuchtung beliebiger Kraftfahrzeuge. Sie läßt die Beleuchtung des
Fahrgastraumes verzögert nach dem schließen der Türen erlöschen.
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sie ist in der Kraftfahrzeugtechnik (Automobilelektronik) zum serinmäßigen
oder auch nachträglichen Einbau in den Fahrgastraum (unter dem Armaturenbrett) verwendbar.
Die Elektronik ist für die lionsumelektronik konzipiert und rationell aufbaubar,
ebenso schnell auch serienmäßig in Kraftfahrzeuge eingebaut.
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Ilei der Anwendung eines elektronischen Gerätes in der firaftfahrzeugtechnik
ist es erforderlich, dieses kompakt und feuchtigkeitsresistent zu konzipieren. I)er
Einbau muß sowohl von einem Laien als auch serienmäßig vom Automobilwerk problemlos
vorgenommen werden können. Fehlbedienungen durch den Anwender und störungen im Gebrauch
müssen ausgeschlossen sein.
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Es ist bekannt, daß man mit den neuartigen COS/MOS - Elektronikbausteinen
äußerst kompakte und sparsame monostabile Schaltungen und Schmitt - Trigger aufbauen
kann.
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I)ie Innenbeleuchtung (fast) aller liraftfahrzeuge werden direkt von
den Türschaltern gesteuert, die einen Massekontakt herstellen, sobald eine Tür geöffnet
wird. Die lnnenbeleuchtung brennt. Aber sie brennt nur solange eine der Türen noch
geöffnet ist; wird auch diese geschlossen wird gleichzeitig der Massekontakt zur
Ilirne unterbrochen.
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Das gleichzeitige Erlöschen der Innenbeleuchtung mit dem Schließen
der Türen birgt für den Autofahrer wenigstens zwei wesentliche pralctische Nachteile
in sich: o Das Anschnallen bei I)unkelheit muß im l)unkeln erfolgen und wird deshalb
leider oft unterlassen.
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o Das Auffinden des Zündschlosses bei Dunkelheit durch den Autofahrer
ist nur sehr mühsam niöglich.
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Technische Nachteile hat diese alte Innenbeleuchtungssteuerung auch:
Durch die hohe svontaktbelastung der Türkontaktschalter (minimal 1 Ampère) ist ein
ebenfalls hoher Verschleiß zu verzeichnen. NW- und HF- störungen durch das behalten
der Tiirlcontakte sind nicht ausgeschlossen.
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Das Verzögern des Erlöschens der Innenbeleuchtung durch mechanische
oder elektro - mechanische Hilfsmittel (eventuell durch iimetallschalter, umständliche
Relaisschaltungen o.ä.) ist nachweislich nachteilig, denn diese Geräte sind feuchtigkeitsenpfindlich,
großem Verschleiß unterworfen, teuer im stromverbrauch und daher zur Anwendung im
Kraftfahrzeug nicht geeignet.
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I)er Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, weg- und verschleißfreies
steuern der Kraftfahrzeug - Innenbeleuchtung und deren verzögertes Erlöschen nach
dem Schließen aller Türen zu ermöglichen. er einbau sollte von jedem Laien, aber
auch serienmäßig rationell von Automobilherstellern vorgenommen werden können; es
sollten keinerleich Fachkenntnisse und bpezialwerkzeug erforderlich sein. Das Gerät
muß kompakt und feuchtigkeitsgeschützt, sowie mechanisch stabil und in einem großen
Temperaturbereich funktionsfähig sein. Die Verzögerungszeit muß vom Anwender (Kraftfahrer)
in einem großen Rahmen selbst eingestellt werden können, zwischen ca.
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1 Sekunde und 1 Minute. Der stromverbrauch muß sehr klein sein, die
Steuerung der lnnenbeleuchtungsbirne sollte elektronisch erfolgen. er Gebrauch des
Gerätes sollte keinerlei elektro - magnetische störungen verursachen (Rundfunkstörungen).
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Diese Aufgaben werden erfindungsmäßig durch eine elektronische
Schaltung
gelöst, die mit C/MOS - Bauteilen sowie diskreten Bauelementen aufgebaut und daher
äußerst kompakt, sparsam und in einem großen Temperaturbereich funktionsfähig ist.
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Durch den geringen Stromverbrauch der elektronischen Schaltung von
100 nA (0,0000001 Ampère) wird die Fahrzeugelektrik nicht belastet.
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I)ie Schalter ( (Türkontakte) sind entlastet, da iil>er sie nur
noch die Steuerströme für die elektronik laufen und somit nicht mehr dem Verschleiß
unterworfen. Durch die l,lektronik (vgl. Zeichnung 2) wird der "ZU - Impuls" der
Türschalter verzögert zur Tnnenbeleuchtung weitergegeben, deren zwirne weg- und
verschleißfrei transistorgesteuert ist.
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Soll die Beleuchtung manuell, unabhängig von den Türkontakten und
der Verzögerungszeit ein - und ausgeschaltet werden, so ist dies durch Anschluß
eines weiteren calters möglich.
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In einem passenden Gehäuse (vgl. Zeichnung ) untergebracht und mit
AMP - Flachsteckern (6,3 mm) ausgeriistet, wie sie sowieso in jedem Kraftfahrzeug
verwandt werden, ist die trfindung leicht sowohl vom Anwender selbst als auch industriell
in jedes Kraitfahrzeug mit Minus an Nasse, 6 oder 12 Volt Bordspannung und Massesteuerung
der isirne durch die Türkontakte möglich.
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Es ist lediglich das kabel der Verbindung "Türkontakte - Birne" zu
trennen, beide Türkontakte mit dem Elektronikeingang, die llirne mit dem Ausgang
und das Gerät selbst mit Plus und Nasse zu verbinden (vgl. Zeichnung 1 ).
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Die Verzögerungszeit kann vom Anwender mit Tlilfe eines Schraubendrehers
stufenlos zwischen einer Sekunde und einer Minute eingestellt werden, welche elektronisch
exakt eingehalten wird.
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Die mit dieser Erfindung erzielten Vorteile bestehend darin, eine
störungs- und wartungsfreie lDlektronik zum Verzögern des Erlöschens der Automobil
- Innenbeleuchtung nach dem Schließen der Türen zu haben, die ihrem Wesen nach das
Auffinden des Zündschlosses und das Anschnallen bei Dunkelheit erleichtert, kompakt
aufgebaut und mechanisch stabil und daher sehr gut zum Einbau unter der Instrumententafel
im Fahrgastraum eines jeden Kraftfahrzeuges geeignet ist. Mechanische Stabilität
wird der Brfindung durch den Einbau der Elektronik
in ein Aluminiumgehäuse
(vgl. Zeichnung 1 ) verliehen. Uer Vorteil der Verwendung integrierter C/MOS - Elektronikbausteine
liegt vor allem im geringsten Stromverbrauch gegen über iiblicher Technik und Verschleißresistenz.
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Durch übersichtliche Anordnung der Steckkontakte am Gerät ist dieses
leicht sowohl von jedem Laien o h n e Spezialwerkzeug als auch serienmäßig von Automobilherstellern
leicht zu installieren. Positiv wirkt sich auch der große Regelbereich der Verzögerungszeit
von einer Sekunde bis einer @ Minute alls, welche elelctronisch präzise eingehalten
wird.
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Es folgt die Funktionsbeschreibung der Erfindung, wobei auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird: Wie Fig.1, Zeichnung1, deutlich nacht, besteht
die elektronische Schaltung, welche die Erfindung ausmacht, im wesentlichen aus
vier Teilen: a) dem Invertergatter i, b) dem Zeitglied - Gatter z, c) dem Schmitt
- Trigger sm, der nur derfinierte logische Signale passieren läßt und der Birnensteuerstufe
Tr.1.
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Fig. 2 der gleichen Zeichnung zeigt die Steuerung der Kraftfahrzeug
- Innenbeleuchtung links in alter, rechts in neuer Form, wobei hier die Elektronik
den Massekontakt des Türschalters verschleißfrei verlängert.
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Die Fig. 3 bis 5 geben im Maßstab 1:1 die innere und äußere Anordnung
der, zur Erfindung gehörenden Bauteile wieder, wobei die AMP - Stift - Bezeichnungen
(Fig.3) mit denen Fig. 2 der Zeichnung 2 übereinstimmen.
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Zeichnung 2 zeigt in Fig.1 die Bauteilanordnung auf den beiden Leiterplatten:
a) die der Elektronik - Leiterplatte und b) die der AMI< - Flachsteckkontakt
- Stifte (welche im rechten Winkel gebogen durch die Platte gesteckt und verlötet
werden.).
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Fig. 2, Zeichnung 9 zeigt die äußerst kompakte und sparsam Schaltung
der Erfindung: Die beiden Elektrolytkondensatoren C1 und C2 bilden zusammen mit
R1 eine Siebschaltung, die kurzfristige Spannungsänderungen (Anlassen usw.) der
Kraftfahrzeugelektrik abblockern uild ein sicheres Arbeiten der Elektronik gewähr
leistet.
Im Ruhezustand der Schaltung (Türen geschlossen, Hirne aus) liegt am Eingang des
Gatters 1 über den Widerstand R2 ein H - Potential, was am Ausgang L ergibt. Die
l)iode 1)1 wirlcungslos, weil der Elektrolyt - Kondensator C3 entladen ist, was
wiederum zum L am Schmitt - Trigger - Aus -gang führt; der Transistor Tr.1 ist gesperrt.
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Wird nun eine der Autoturen geöffnet, ändert sich dies schlagartig:
Gatter - 1 - Ausgang wird 1S, C3 läd sich folglich über D1 auf; der Schmitt - Trigger
(Gatter 3/4) schaltet exakt auf H um und die Ilirne der Innenbeleuchtung brennt,
weil Tr.1 geöffnet ist.
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Schließt man nun die Tür wieder, ändert sich durch die D1 -Sperrwirkung
trotz des Abfallens des Potentiales am Gatter -1 - Ausgang auf L zunächst gar nichts:
Die Iirne brennt weiter. Jetzt wird iiber aas Widerstandspaar R3/R4, welches mit
C3 ein veränderliches Zeitglied (RC - Glied), dieser wieder entladen (wobei die
tladezeit von der Schleiferstellung R3 abhängig ist). I;nterschreitet nun das Gatter-
2 -Spannungspotential den Schwellenkwert des Schmitt - Triggers, schaltet dieser
schlagartig um und Tr.1 ist gesperrt. l)er Ausgangszustand ist wieder erreicht!
Sollte neben der automatischen Birnensteuerung durch die Türen und der elektronischen
Verzögerungsschaltung eine manuelle Bedienungsmöglichkeit (unabhängig von der eingestellten
Verzögerungszeit) gewünscht werden, so ist dies durch Anschluß eines einfachen Arbeitskontakts
clialters an stift 4 (I"ig.3, zeichnung 1) möglich, welcher , Masse -kontakt geben
muß. Gibt dieser Massekontakt, wird Gatter - 3 -Ausgang unabhängig vom Ladezustand
des C3 II und Tr. 1 ist durchgeschaltet.
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Eine Fehlsteuerung der Birne in langen Schaltpausen ist unmöglich,
weil <;3 im Ruhezustand entladen und somit stabil ist.
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Der Stromverbrauch der Elektronik beträgt im Ruhezustand (Tr.1 gesperrt,
Türen geschlossen) 100 nA und im Arbeitszustand (Birne brennt, Tr.1 durchgeschaltet,
jedoch ohne Birne) 3 mA.
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