DE3900090A1 - Fahrzeug-bremsleuchtenvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Bremsleuchte, die in Verbindung mit dem Bremsbetrieb eines Fahrzeugs aufleuchtet oder verlischt.

Herkömmlich werden als Bremsleuchten auf dem Fahrzeug Glühlampen verwendet, die mittels eines mit dem Bremspedal verbundenen Schalters eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. In den USA wurde kürzlich eine zweite Brems- bzw. Stopleuchte, eine sogenannte "high mount stop lamp", gesetzlich vorgeschrieben, die in der Nähe des Rück­ fensters angebracht ist. Auch in Japan und Europa werden heute viele Fahrzeuge mit derartigen Bremsleuchten ausge­ rüstet, da diese Leuchten für nachfolgende Fahrer gut sichtbar sind, was die Unfallrate verringert. Für diese relativ hoch angebrachten Stopleuchten werden jedoch dieselben Lampen verwendet wie für die Stopleuchten auf der Fahrzeugrückseite, d.h. herkömmliche Glühlampen. Eine Glühlampe leidet an dem Nachteil, daß es relativ lange dauert, beispielsweise einige 10 msec, bis sie nach dem Einschalten Licht abgibt. In letzter Zeit begann die Verwendung von Edelgas-Entladungslampen, wie z.B. Neongas-Lampen, für hochmontierte Fahrzeug-Bremsleuchten und ähnliches, da sie einen guten Lichtemissionswirkungs­ grad und eine niedrige Verlustleistung haben. Ein entsprechender Bericht ist in der japanischen Zeitung NIKKEI SANGYO SHIMBUN vom 30. September 1988 erschienen. Die von einer Neonlampe emittierte Lichtmenge steigt mit dem Anstieg des Entladestroms an. Herkömmlich wurden Neon-Entladungslampen mit "kalten Kathoden" verwendet. Mit einer Kaltkathoden-Entladungslampe läßt sich jedoch nur eine begrenzte Maximalmenge von Licht erzielen. Daher ist eine Neon-Entladungslampe mit "heißen Kathoden", eine sogenannte Glühkathoden-Entladungslampe, vorteilhaft, wie sie im US-Patent Nr. 44 61 981 dargestellt ist. Wenn die Glühkathoden ständig erhitzt werden, ist es möglich, die Lampe in kurzer Zeit zum Leuchten zu bringen. Manchmal soll die Lampe jedoch auch schnell aufleuchten, selbst wenn die Glühkathoden nicht erhitzt sind, beispielsweise wenn der Fahrzeugschlüssel nicht in das Schloß des Fahrzeugs eingesteckt ist. Die für die Glühkathodenlampe erfor­ derliche Zeit zum Aufleuchten kann daher ein Problempunkt sein.

Die generelle Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Fahr­ zeug-Bremsleuchtenvorrichtung anzugeben, mit der die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll eine Bremsleuchtenvorrichtung geschaffen werden, bei der die Bremslampen sofort aufleuchten, selbst wenn der Fahrzeugschlüssel nicht in das Schloß des Fahr­ zeugs eingesteckt ist, z.B. wenn das Fahrzeug geparkt ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bremsleuchtenvorrichtung anzugeben, bei der die Lampe selbst dann noch leuchten kann, wenn die Leuchtfadenspulen der Lampe plötzlich brechen, während sich das Fahrzeug in Fahrt befindet, indem eine Verschiebung auf ein Kaltkatho­ den-Entladungsverfahren erfolgt, wodurch der Nachteil über­ wunden wird, daß die Bremsleuchte plötzlich während der Fahrt auf einer Straße aufgrund eines Glühfadenbruches aus­ geht. Bei einer Neon-Entladungslampe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Glühkathode vorgeheizt, so daß die Lampe beim Drücken des Bremspedals sofort im Glühkatho­ den-Entladungsmodus aufleuchtet, wenn die antriebsmäßig mit dem Motor verbundene Lichtmaschine arbeitet; die Glüh­ kathoden der Lampe werden dagegen nicht vorgeheizt, die Lampe kann jedoch beim Drücken des Bremspedals im Kalt­ kathoden-Entladungsmodus aufleuchten, wenn der Fahrzeug­ schlüssel nicht ins Schloß gesteckt ist.

Die oben genannten sowie weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsbeispiele deutlich, die unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erfolgt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Bremsleuchtenvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß verwen­ deten Neon-Entladungslampe;

Fig. 3 ein Schaltbild einer Vorheizschaltung und einer Lichtschaltung.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß ver­ wendeten Neon-Entladungslampe 15, die eine Glasröhre 1, eine Glühkathode 2, eine Anode 3, Bleidrähte 4, einen Hals 5, einen Stift 6 sowie einen Sockel 7 aufweist. Nach der Figur sind an den Enden der Glasröhre 1 die Sockel 7 ange­ bracht, von denen aus die Bleidrähte 4 in Längsrichtung in die Glasröhre 1 hineinverlaufen und an ihren Spitzen mit den Glühkathoden 2 versehen sind. Die Anode 3 ist am Ende der Glühkathode 2 auf dem Bleidraht 4 angebracht und er­ streckt sich in die Röhre 1, um die Glühkathode 2 gegen eine Beschädigung durch die Entladung zu schützen, wenn die Lampe 15 bei einer Kaltkathoden-Entladung zum Leuchten gebracht wird.

Die Glühkathoden-Entladung erfolgt zwischen der Anode 3 an einem Ende der Glasröhre 1 und der Glühkathode 2 am anderen Ende der Glasröhre 1. Diese Anode sollte so angeordnet wer­ den, daß sie in den Entladungspfad von der Glühkathode 2 vorsteht, um einen guten Schutz zu erzielen. Die Glasröhre 1 hat in diesem Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 15,5 mm und ist mit Neongas unter einem Druck von 7 Torr (9,31×10² Pa) gefüllt. Die Glühkathode 2 ist aus einer Dreifach-Glühfadenspule hergestellt, die mit einem Elektro­ nen emittierenden Stoff beschichtet ist. Der Abstand zwi­ schen den Glühkathoden beträgt 300 mm. In der Glasröhre 1 ist eine hinreichende Menge eines Barium-Getters vom Ver­ dampfungstyp vorgesehen, der Gasverunreinigungen innerhalb der Lampe anzieht, um deren Dichte zu verringern, wodurch die Lampencharakteristik stabilisiert wird. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Einschalten der Neon-Entladungslampe 15. Eine im folgenden kurz als "Licht­ schaltung" 10 bezeichnete Schaltung, die den Leuchtvorgang auslöst, verwendet einen 30 kHz-Hochfrequenzwechselrichter und ist dafür ausgelegt, einen Röhrenstrom von 500 mA zu liefern. Die Glühkathoden 2 werden über zwei getrennte Vor­ heizleitungen 11 a und 11 b erhitzt, die beim Schließen eines Schalters SW1 eingeschaltet werden. Ein Schalter SW2 ist mit dem Bremspedal gekoppelt und schließt, wenn das Pedal gedrückt wird. Der Schalter SW1 ist mit dem Fahrzeug­ schlüssel K 1 gekoppelt und schließt, wenn der Fahrzeug­ schlüssel K 1 auf einer der Positionen "START" oder "ON" steht, und öffnet, wenn der Fahrzeugschlüssel K 1 auf einer der Positionen "ACC", "OFF" oder "LOCK" steht. Mit den jeweiligen Vorheizleitungen 11 a, 11 b sind kleine Glühbirnen 8 in Reihe geschaltet, die aufleuchten, um den Betreiber zu alarmieren, wenn die Glühkathoden 2 gebrochen sind.

Die Lichtschaltung 10 ist mit einer Batterie 12 verbunden und liefert eine die Entladung auslösende Spannung, die oft als "Kick-Spannung" bezeichnet wird. Die Lichtschaltung 10 liefert eine Glühkathoden-Entladungsspannung in Antwort auf ein Signal von der Vorheizschaltung, wenn der Schalter SW2 geschlossen wird, während der Schalter SW1 geschlossen ist, und liefert eine Kaltkathoden-Entladungsspannung in Antwort auf das Signal von der Vorheizschaltung, wenn der Schalter SW2 geschlossen wird, während der Schalter SW1 geöffnet ist.

In Fig. 3 ist ein spezielles Beispiel der in Fig. 1 gezeig­ ten Lichtschaltung 10 und Vorheizschaltung 11 dargestellt. Nach Fig. 3 ist zwischen die Lichtschaltung 10 und die Vor­ heizschaltung 11 eine Vorheizstrom-Erfassungsschaltung 19 geschaltet. Die Vorheizleitungen 11 a und 11 b sind mit Sensorelementen oder CT′s 16 der Vorheizstrom-Erfassungs­ schaltung 19 gekoppelt. Wenn die Leuchtfadenspulen 2 der Lampe 15 normal vorgeheizt werden, erfaßt die Schaltung 19 den Vorheizstrom mittels der Sensoren 16 und veranlaßt dann das Relais 17, von den Ausgangsanschlüssen der Lichtschal­ tung 10 den Ausgang "L" zu wählen, wodurch eine niedrigere Spannung geliefert wird.

Fig. 3 zeigt einen Fall, in dem der Schalter SW1 auf einer der Positionen "ACC", "OFF" oder "LOCK" steht. Da der Schalter SW1 offen ist, werden die Leuchtfadenspulen 2 der Lampe nicht vorgeheizt. Daher erfassen die Sensoren 16 keinen Strom und eine UND-Schaltung 18 gibt kein Signal für die Erregung des Relais 17 ab. Daher bleibt das Relais 17 in der Position "H". Damit ist die Ausgangsspannung der Lichtschaltung 10 hoch. Wird unter dieser Bedingung die Bremse gedrückt, wird der Schalter SW2 veranlaßt, zu schließen. Die Lichtschaltung 10 liefert dann eine Span­ nung, die für die Entladung der Lampe 15 hoch genug ist, so daß die Lampe 15 aufleuchtet. In einem Fall, in dem eine Entladung im Glühkathoden-Entladungsmodus in der Lampe 15 nicht erfolgen kann, da der Glühdraht gebrochen ist oder nicht normal erhitzt wird, obwohl sich der Fahrzeugschlüs­ sel K 1 in der Position "ON" oder "START" befindet, ermög­ licht die obige Anordnung, daß die Lampe 15 trotzdem im Kaltkathoden-Entladungsmodus aufleuchtet.

In dem Fall, in dem der Fahrzeugschlüssel K 1 in der Posi­ tion "ON" oder "START" ist und die Leuchtfadenspulen 2 normal erhitzt werden, erfassen die Sensoren 16 den Vor­ heizstrom und veranlassen, daß der Ausgangsanschluß "L" der Lichtschaltung 10 gewählt wird. Damit wird die Lampe 15 mit einer Spannung versorgt, die hoch genug ist, die Glühkatho­ denentladung zu starten, wenn der Schalter SW2, der an­ triebsmäßig mit dem Bremspedal betätigt wird, geschlossen wird.

Die Vorrichtung kann auch so aufgebaut werden, daß das Fehlen des Leuchtfadenstroms durch die Sensoren 16 erfaßt wird, nachdem die Bremsleuchte über die Kaltkathodenent­ ladung einschaltet. Ein das Fehlen des Leuchtfadenstroms anzeigendes Signal in Form eines Kontakts des Relais 17 wird dann zum Schalter SW1 zurückgeführt, wodurch der Schalter SW1 veranlaßt wird, zu schließen. Der Schalter SW1 aktiviert wiederum die Vorheizschaltung 11, die Glühkatho­ den der Lampe zu erhitzen, wodurch in der Lampe eine Ver­ lagerung von der Kaltkathodenentladung zur Glühkathodenent­ ladung erfolgt. Mit dieser Anordnung kann die Lampe mit einem entsprechenden Lichtwert aufleuchten, selbst wenn der Fahrzeugschlüssel K 1 nicht in die Schlüsselöffnung eingesteckt ist.

Die derart aufgebaute Bremsleuchtenvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Motor arbeitet, wird die Batterie 12 durch die Lichtmaschine 13 geladen, die vom Motor 14 angetrieben wird. Die Batterie versorgt die Lampe 15 über die Licht­ schaltung 10 und die Vorheizschaltung 11 mit elektrischer Energie, wodurch die Glühkathoden der Lampe 15 vorgeheizt werden. Wenn das Bremspedal gedrückt wird, während die Vorheizschaltung 11 betriebsbereit ist, erfolgt die Glühkathodenentladung in der Lampe in etwa 10 msec, wobei rotes Licht ausgestrahlt wird. Zu diesem Zeitpunkt ver­ braucht die Lampe 15 eine elektrische Leistung von etwa 20 W und leuchtet heller als bei der Kaltkathodenentladung, so daß sich eine gute Sichtbarkeit ergibt.

Wenn andererseits der Motor nicht in Betrieb ist, ist der Schalter SW1 geöffnet. Der Schalter SW2 wird dann geschlos­ sen, wenn das Bremspedal gedrückt wird, wodurch die Lampe 15 im Kaltkathoden-Entladungsmodus aufleuchtet.

Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Hoch­ frequenzstrom durch die Vorheizschaltung 11 fließt, ist das nur beispielhaft. Stattdessen können die Glühkathoden auch mit einem Gleichstrom erhitzt werden, der über einen Schal­ ter von der Batterie zugeführt wird, um die Vorheizschal­ tung zu vereinfachen.

Die Kick-Spannung für die Glühkathodenentladung kann gleich der für die Kaltkathodenentladung eingestellt werden, so daß in beiden Entladungsmoden nur eine Spannung für das Aufleuchten der Lampe erforderlich ist, was auch nur eine Schaltung erforderlich macht.

Claims (3)

1. Fahrzeug-Bremsleuchtenvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Entladungslampe (15) mit Glühkathoden (2);
eine Lichtschaltung (10), die eine hohe Spannung ab­ gibt, um eine Entladung in der Entladungslampe (15) hervor­ zurufen;
eine Vorheizschaltung (11) zum Vorheizen der Glühka­ thoden (2);
einen ersten Schalter (SW1), der mit einer Batterie (12) verbunden ist und durch einen Fahrzeugschlüssel (K 1) betätigt wird, wobei er geschlossen wird, um die Batterie­ leistung an die Vorheizschaltung (11) anzulegen, wenn sich der Fahrzeugschlüssel (K 1) in anderen Positionen als "AUS" befindet, und wobei er zumindest offen ist, wenn der Fahr­ zeugschlüssel (K 1) nicht in das Schloß des Fahrzeugs eingesteckt ist; und
einen zweiten Schalter (SW2), der mit der Batterie (12) und betätigungsmäßig mit dem Bremspedal des Fahrzeugs ver­ bunden ist, wobei er geschlossen wird, um die Batterielei­ stung an die Lichtschaltung (10) anzulegen, wenn das Brems­ pedal gedrückt wird.

2. Fahrzeug-Bremsleuchtenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die hohe Spannung eine erste hohe Spannung (L) und eine zweite hohe Spannung (H) umfaßt, die höher als die erste hohe Spannung (L) ist; und
daß eine Vorheizstrom-Erfassungsschaltung (19) vorge­ sehen ist, um den den Glühkathoden (2) zugeführten Vorheiz­ strom zu erfassen und um wahlweise die erste und zweite hohe Spannung (L, H) über den Glühkathoden (2) anzulegen, wobei die erste hohe Spannung (L) angelegt wird, wenn der Vorheizstrom erfaßt wird, und die zweite hohe Spannung (H) angelegt wird, wenn der Vorheizstrom nicht erfaßt wird.

3. Fahrzeug-Bremsleuchtenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungslampe (15) eine Neon-Entladungslampe ist.