DE2942430A1

DE2942430A1 - Schaltungsanordnung zur ausfallsicherung einer fahrzeuglampe

Info

Publication number: DE2942430A1
Application number: DE2942430A
Authority: DE
Inventors: Gerd 2213 Wilster Schlüter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2942430C2

Description

M I

Hamburg, den 2. Oktober 1979 230279

,Anmelder;

Cord Schlüter Oeichstraße.66

2213 Uilster

Georg Schröder Edendorferetr. 173

2210 Itzehbe

Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung einer Fahrzeuglampe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung einer Fahrzeuglampe gemäß Oberbegriff

des Anspruches 1.

Ein Ausfall einer Lampe der LichtäDlage eines Kraftfahr-

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zeuges vermindert di3 Verkehrssicherheit und führt damit zu giner erhöhten Unfallgefahr. Insbesondere steigt die Gefähr von Auffahrunfällen beim Ausfall der Rückleuchten | und insbesondere dar Bremsleuchten eines Kraftfahrzeuges, da die Bremsbeleuchtung den Fahrern nachfolgender Fahrzeuge eine Herabsetzung der Fahrgeschwindigkeit anzeigt und damit einen sonst fehlenden Gefahrenhinueis gibt, und zusr unabhängig von den Lichtverhältnissen auch bei Tage. Besonders gefährdet sind dabei Motorräder, die geuöhnlich nur eine Bremsleuchte besitzen, aber auch Fahrräder, die üblicherweise nur ein Rücklicht haben.

Es ist schon eine Schaltungsanordnung bekannt, die bei Ausfall einer Leuchte durch Einschaltung eines Hilfsstromkreises die Umschaltung auf eine Ersatzleuchte ermöglicht. Diese Anordnung ist jedoch aus einer gröGeren Anzahl elektrischer und mechanischer Bauelemente aufgebaut, uobei die Umschaltung vom Hauptstromkreis auf den Hilfsstromkreis mit Hilfe von Magnetschaltern erfolgt. Diese Magnetschalter bestehen aus im Hauptstromkreis liegenden Relaisspulen, die bei Normalbetrieb des Hauptstromkreises auf Uipphebeln angeordnete Kontakte von Gegenkontakten des Hilfsstromkraises entfernt halten, und zuar jeweils gegen die Kraft einer an einem Hebelarm des uippenartigen Kontaktträgers angreifenden Feder.

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Bei einem Ausfall der zu sichernden Lampe sorgen diese Federn | für eine Umschaltung auf den Hilfsstromkreis. jj

Diese bekannte Schaltung erfordert bei der Dimensionierung £ der Federn eine genaue Einhaltung enger Herstellungstoleran- f zen. Die mechanischen Bauelemente gefährden durch höhere 2

Störanfälligkeit die Betriebssicherheit disssr bskanntsn |

Schaltung, wobei insbesondere Materialermüdungen der Federn f

und damit verbundene Änderungen der Federkonstanten nicht mit 1

ausreichender Sicherheit auszuschließen sind und zu Funktions- |

störungen führen können. I

Eö ist auch schon eine Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung i einer Fahrzeugleuchte bekannt, die mit zwei Schalttransistoren i arbeitet, wobei die mit einem Widerstand in Reihe liegende _;

i Lampe der zu sichernden Leuchte parallel zu den Emitter- t

Kollektor-Strecken der beiden Schalttransistoren zwischen ^: den Polen einer Gleichspannungsquelle liegt. Die Basis des ersten Transistors ist dabei an die Verbindung zwischen Lampe und Widerstand und die Basis des zweiten Transistors an die Verbindung von Kollektor und Kollektorwiderstand des ersten Transistors angeschlossen,und der Kollektorwiderstand des bei Ausfall der zu sichernden Lampe durchgeschalteten zweiten Traraistars ist eine Ersatzlampe, die mit der ersten · Lampe in einem gemeinsamen Leuchtengehäuse angeordnet ist. ·

Die Steuerspannung für dan Sicherungsstromkreis ötellt dabei Ά

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sins Verlustspannung dar, die die Betriebsspannung für die zu sichernde Leuchte herabsetzt. Lichttechnische Einrichtungen an Kraftfahrzeugen sind zulassungspflichtig und erfordern eine amtliche Bauartgenehmigung, die nur dann erteilt uird, wenn Abweichungen der Betriebsspannung aufgrund von Zusatzeinrichtungen einen bestimmten Zulässigkeitsbsreich nicht überschreiten* Die Einhaltung der vorgeschriebenen | IQerte erfordert also eine sehr genaue Dimensionisrung und Einstellung dieser bekannten Schaltung.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung einer Fahrzeugleuchte zu schaffen, bei welcher Betriebsstörungen SJurch mechanisch betätigte Schaltglieder und insbesondere durch Ermüdungserscheinungen von Federn ebenso ausgeschlossen sind wie Spannungsverluste im Lampenstromkreis durch die für die Umschaltung vorgesehene Steuerschaltung bzu. die hierfür notuendige Speisespannung.

Diese Aufgabe uird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.

Die Erfindung zeichnet sich vor allem durch die mit der induktiven Abtastung des Wagnetfeldes der zu sichernden Leuchte erreichte galvanische Trennung der Steuerleitung

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und des Betriebsstromkreises' der zu sichernden Lampe aus, so daß eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist. weil durch die erfindungsgemäße Maßnahme ein Abfall oder Drücken der Lampen-Betriebsspannung aufgrund des für die Umschaltung benötigten Steuersignales ausgeschlossen ist.

Eine bevorzugte ftusführungsform der Erfindung mit einer vorzugsweise mit einem Transistor aufgebauten Referenzquelle ist auch in der Lage, größere Schwankungen der beispielsweise von der Autobatterie bzw» der Lichtmaschine eines Autos gelieferten Betriebsspannung auszugleichen. Die Erfindung kann deshalb mit Vorteil auch bei Fahrrädern eingesetzt werden, bei welchen die Betriebsspannung von einem üblichen Dynamo geliefert wird.

Uährend die zu sichernde Lampe und die bei deren Ausfall automatisch eingeschaltete Ersatzlampe in bekannter Heise in einem gemeinsamen Leuchtengehäuse untergebracht sind, kann die über Verbindungsleitungen angeschlossene, zur automatischen Umschaltung vorgesehene Steuerschaltung auch an anderer Stelle des Fahrzeugeo untergabracht werden, an der genügend Raum für den Einbau zur Verfügung steht. Dabei ist es vorteilhaft, die Steuerschaltung in der Nähe eines Abschnittes dar Versorgungsleitung der zu sichernden Lampe vorzusehen, so daß die zur induktiven Abtastung vorgesehene Antenne der Steuerschaltung diesem Leitungsabschnitt leicht

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in dar richtigen räumlichen Beziehung zugeordnet uerden kann. Dabai kann die Antenne, die aus einem einfachen Stück Draht bestehen kann, beispielsweise die Betriebsstromleitung der ersten Lampe mit einem zu einer offenen Schleife gebogenen Tnde mit allseitigem Abstand umfasse*. Vorzugsweise kann dia Betriebsstromleitung an dar Koppelsteile auch ^t einigen Schleifenuicklungen ausgeführt werden, welche dann eine Luftspule bilden und durch ein in diesem Bereich stärkeres Magnetfeld die Ankopplung ver-

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Di erfindungsgemäQe Schaltung kann vorteilhaft zumindest teilweise aus oder unter Verwendung integrierter Schaltkreis* und damit sehr raumsparend aufgebaut ₃ein. ■

Weitere Vorzüge und Merkmals der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in welchen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild des

prinzipiellen Aufbaus einer &rfindungsgemäßen Sicherungsschaltung und

Fig. 2 eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung.

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Gemäß Fig. 1 liegt eine Lampe L 1, insbesondere die Lampe |jj

einer Fahrzeug-Brems- oder Rückleuchte, in einem Leitungs- ff

zweig 10 zwischen den Polen + U und einer Masse einer Gleich- ff

Spannungsquelle. Parallel zur Lampe L 1 liegt eine zueite \

Lampe L 2 als Ersatzlampe in einem Leitungszueig 12 an den |

Polen der Gleichspannungsquelle. Die Lampen L 1 und L 2 sind in einem gemeinsamen, gestrichelt angedeuteten Leuchtengehäuse 14 untergebracht.

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Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung der ersten Lampe L 1 besteht in wesentlichen aus einem parallel zu den beiden Lampen L 1, L 2 an die Gleichstromquelle angeschlossenen Steuerteil 16 mit einem Stöuereingang, an welchem ein Signalfühler A ggf. über einen Verstärker 18 angeschlossen ist, und mit einem Steuerausgang, der zu einer elektrischen bzu. elektronischen Schaltvorrichtung 2G f,ührt, die in Reihe mit der Ersatzlampe L 2 in deren Betriebsstromzusig 12 liegt.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung handelt es sich bei dem

im folgenden auch als Antenne bezeichneten Signalfühler ur.

einen induktiven Abtaster, der beispielsweise aus einem ein- f* fachen Draht bestehen kann, dessen freies Signal-Aufnahmeende jf so nahe bei der Betriebsstromleitung 10 der ersten Lampe L 1 I

angeordnet ist, daß das bei eingeschalteter Lampe L 1 vom !

Betriebsstrom in der Leitung 10 erzeugte Magnetfeld induktiv |

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abgetastet und als Steuersignal ggf. nach Verstärkung im Verstärker 18 dem Steuereingang des Steuerteiles 10 zugeführt uird.

Für die Einschaltung der ersten Lampe L 1 und die gleichzeitige Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Ausfallsicherungs-Schaltung ist ein Schalter S vorgesehen, der beispielsweise in einer gemeinsamen Verbindungsleitung mit einem,, hier dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle liegt. Der Schalter S kann dabei als Bestandteil der üblichen Fahrzeugbeleuchtung beispielsweise am Armaturenbrett ader in der Nähe des Armaturenbrettes eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.

Die gezeigte Schaltungsanordnung dient zur Ausfallsicherung der Lampe L 1 und arbeitet bei geschlossenem Schalter S in der Ueise, daß die Antenne A das bei eingeschalteter Lampe L 1 vom Betriebsstrom in der Leitung 10 erzeugte Magnetfeld abtastet, so daß die in der Antenne induzierte Spannung im Verstärker 18 verstärkt uird und als Steuersignal zum Steuereingang des Steuerteiles 16 gelangt.

Solange dieses Steuersignal am Steuereingäng der Steuereinheit 16 liegt, ist ein in der Leitung 12 der Lampe L 2 liegender Schalter der Umschaltvorrichtung 20 geöffnet.

Wenn jetzt der Glühfaden der Lampe L 1 durchbrennt, uird

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der Stromfluß in der Betriebsstromleitung 10 unterbrochen, _eo daß kein Magnetfeld mehr erzeugt uird und daß bis dahin _von der Antenne A an den Steuerteil gelieferte Steuersignal wegfällt.

Dadurch wird die am Steuerausgang der Steuereinheit 16 liegende Umschaltvorrichtung 20 so umgesteuert, daß der in der Betriebsstromleitung der Lampe L 2 liegende Schalter automatisch geschlossen uird,' so daß anstelle der ausgefallenen Lampe L 1 jetzt die Lampe L 2 in Betrieb ist.

Fig. 2 zeigt eine beispielsweise für den Betrieb mit einer 12 U-Autobatterie ausgelegte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung, die einwandfrei funktioniert, wie bei" einer Erprobung der gemäß Fig. 2 aufgebauten und dimensionierten Schaltung festgestellt werden konnte.

Die Schaltung, durch die bei einem Ausfall der Lampe L 1 automatisch die Ersatzlampe L 2 eingeschaltet wird, weist einen integrierten Baustein IC, 2 Transistoren T 1 und T 2, einen Thyristor Th, ein Relais Re mit einem in der Betriebs"-stromleitung 12 der Lampe L2 liegenden Kontakt «1, acht Vorspann- bzw. Teilerwiderstände R1 bis R8, einen einstellbaren Widerstand P und einen Kondensator C, vorzugsweise einen Tantal-Kondensator auf, die Zusammenschaltung dieser

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Elemente ist aus Fig. 2 ersichtlich.

Die Schaltung ist in ihrem eingeschalteten äBetrieBszUstand mit geschlossenem Schalter S und eingeschalteter Lampe L1 dargestellt. Zur Verstärkung des vom Betriebastram in der Leitung 10 der Lampe L 1 erzeugten Magnetfeldes ist in der Leitung 10 eine beispielsueise aus einigen LJindungen der Leitung 10 gebildete Luftspule 22 vorgesehsn.

Die an einem Verstärkereingang des integrierten Bausteines IC angeschlossene Antenne A ist mit ihrem Abtastende bis nahe an die Luftspule herangeführt und befindet sich deshalb in dem durch einen gestrichelten Kreis 24 angedeuteten Bereich des verstärkten Magnetfeldes.

Der als Luftspule 22 ausgebildete Bereich der Betriebs- , stromleitung 10 und das Aufnahmeende der Antenne A uerden durch Befestigungselemente, beispielsueise Haltebügel oder dergleichen, in einer festen, räumlichen Zuordnung gehalten, in welcher das Aufnahmeende der Antenne mit geringem Abstand zur Spule 22 angeordnet ist.

Der Transistor T1 bildet zusammen mit dem integrierten Schaltkreis IC ein retriggerbares Monoflop. Diese Kippstufe uird von dem die elektrische Leiterschleife 22 umgebenden Magnetfeld und die davon in der induktiv ange-

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koppelten Antenne induzierte Spannung ausgelöst, uobei der I IC eine etua sägezahnartige Spannung erzeugt. Der T^an- § sistor T1 schaltet durch, so daß der Thyristor Th zündet j* und das Relais Re erregt uird, dessen Kontakt τ 1 dann in der in Fig. 2 gezeigten, geöffneten Stellung ist.

Uenn bei einem Ausfall der Lampe L 1 der Stromfluß in der | Betriebsstrooileitung 10 unterbrochen ist, so daß das bei 1

W 24 angedeutete Magnetfeld nicht mehr vorhanden ist, fällt f; auch das von der Antenne zum Verstärkereingang 3 des IC f

t gegebene Steuersignal ueg, so daß die Kippschaltung in j|

ihre Ruhelage zurückfällt, so daß der Transistor T1 uieder H spefft, der Thyristor Th gelöscht und das Relais stromlos ü

f uird, so daß der als Öffner ausgebildete Relaiskontakt rl f

in seine geschlossene Ruhelage geht und damit die Betriebs— | stromleitung 12 der Lampe 2 durchschaltet, die jetzt an- |

i stelle der ausgefallenen Lampe 1 in Betrieb ist. f

Der Kondensator C hat in dieser Schaltung eine Pufferfunk- f*

tion und verhindert eine unerwünschte Ansteuerung des Thy- · ristors, uenn kein vom Betriebsstrom in der Leitung 10 der \

Lampe 1 erzeugtes Magnetfeld 24 mehr vorhanden ist. f

Der Transistor T2 bildet eine der Stabilisierung dienende | Referenzquelle, die eine zuverlässige Funktion der erfin- |. dungsgemäSen Schaltung auch bei größeren Schuankungen der if

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von der Gleichstromquelle abgenommenen Arbeitsspannungen gewährleistet.

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Claims

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Ausfallsicherung einer Fahrzeuglampe, insbesondere einer Lampe einer Brems- oder Rückleuchte eines Fahrzeuges, yobei eine erste und eine zueita Lampe, die vorzugsweise in einem gemeinsamen Leuchtenge-

häuse untergebracht sind, in parallelen Leitungszueigen en den Polen einer Gleichspannungsquelle liegen, und uobei die zueite Lampe in Abhängigkeit von einem bei Ausfall der ersten Lampe auftretenden Steuersignal selbsttätig eingeschaltet uird, gekennzeichnet .durch einen den beiden Lampen (L1, L2) zugeordneten Steuerteil (16), an welchem eingangsseitig ein Signalfühler (A) zur induktiven Abtastung des vom Betriebsstrom in der Leitung (10) der ersten Lampe erzeugten Nagnetfeldes (24), und ausgangsseitig eine in der Leitung (12) der zueiten Lampe mit dieser in Reihe liegende Umschaltvorrichtung (20) ange-

-- schlossen ist, durch welche die Betriebsstromleitung der zueiten Lampe in Abhängigkeit vom Vorhandensein des Ragnetfeldes auftretenden, ggf. verstärkten Steuersignals bei Normalbetrieb der ersten Lampe unterbrochen und bei Ausfall der ersten Lampe durchgeschaltet ist, uobei das in das Magnetfeld reichende Abtastende des Signalfühlers mit geringem Abstand zur Betriebsstromleitung der ersten Lampe angeordnet und festgelegt ist.

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalfühler (A) über einen Verstärker (18) an den Steuerteil (16) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^ß der Steuerteil (16) parallel zu den Schaltungszure-> gen (10, 12) der beiden Lampen (L1 , L2) an die Gleichspannungsquelle angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach einenr: der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (16) eine monostabile Kippschaltung (IC1, Ti) ist, daß der Steuer-Signalfühler eine an einen Steuereingang der Kippschaltung angeschlossene Antenne (A) ist, und daß die über die Kippschaltung angesteuerte Umschaltvorrichtung (20) ein über einen elektronischen Schalter (Thi) angesteuertes, elektromagnetisches Relais

(Rei) mit einem isn Leitungszueig der zusitsrs Lamps liegenden Schaltkontakt (rl) aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter ein Thyristor (ThT) ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Normalbetrieb dsr

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ersten Lampe (Li) und Vorhandensein des von deren Betriebsstrom erzeugten Magnetfeldes die Kippschaltung (IC1> T1) ausgelöst uird, den elektronischen Schalter (Thi) durchschaltet, das Relais (fuel) erregt und den als Schalter in der Leitung der zweiten Lampe (L2) liegenden Relaiskontakt (rl) offenhält, uelcher bei einem Ausfall der ersten Lampe und des durch defsn Betriebsstrom erzeugten Magnetfeldes und einer dadurch ausgelösten Unterbrechung des Relais-Erregerstromes selbsttätig in seine geschlossene Ruhelage geht.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit von dem induktiv erfaßten Steuersignal abgestimmte oder abstimmbare ReferehiqUelle (T2).

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzquelle im wesentlichen aus einem Transitor (T2) besteht.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen zur Abstimmung der Referenzquelle einstellbaren Vorspannuiderstand (P ) des Transistors (T2).

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt

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der Bstriabsstrom-Leitung der ersten Lampe (L1) im Bereich der in dasvorn Betriebsstrom der ersten Lampe erzeugte Magnetfeld reichenden Antenne (A) als Luftspule (20) ausgebildet ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der durch einen Draht gebildeten Antenne (A) als eine die Leitung (10) mit allseitigem Abstand umfassende, offene, im uesentlichen ringförmige Schleife ausgebildet ist„

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