DE4020865C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schalterlose Orientierungs­ hilfe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Eine gattungsgemäße Orientierungshilfe ist bekannt (DE 30 35 892 A1), die um ein Schlüsselloch herum angeordnete, fluores­ zierende Flächenelemente aufweist und dadurch dessen Ortung in dunkler Umgebung jedenfalls für die begrenzte Zeit des Nach­ leuchtens der Flächenelemente erlaubt.

Andere bekannte Orientierungshilfen bzw. Schließzylinderbeleuch­ tungen mit konventionellen elektrischen Lichtquellen (DE 30 17 096 C2, DE 31 36 889 C2, US 39 16 250) haben gemeinsam, daß zur Schonung der begrenzten Speicherressourcen des elektrischen Kraftfahrzeug-Bordnetzes ein Schalter vorgesehen ist, der zur Einschaltung der jeweiligen Lichtquelle dient. In der Regel ist dann auch ein Zeitglied zur Begrenzung von deren Einschaltdauer vorgesehen. Da die erwähnten Schalter unter allen Einsatzbedin­ gungen zuverlässig funktionieren sollen und in der Regel unmit­ telbar in einer Kraftfahrzeugtür oder -klappe angeordnet sein müssen, ist es notwendig, sie gegen Störungen aufgrund mechani­ scher Einwirkungen (Türschließen) und Witterungseinflüssen (Was­ ser, Hitze, Kälte) resistent und damit teuer auszuführen.

Es sind sogenannte Low-Current-Leuchtdioden (LC-LED) bekannt (Spezifikation der Fa. Hewlett Packard "Double heterojunction AlGaAs low current red LED lamps", technische Daten Stand Mai 1987), deren kleinster spezifizierter Arbeitsstrom bei 1 mA liegt. Nach Aussage der genannten Spezifikation sind diese Lam­ pen ideal geeignet für den Gebrauch in Anwendungen, in denen hohe Lichtausbeute bei minimalem Energieeinsatz verlangt ist. Aus den der genannten Spezifikation beigefügten Kennlinienfel­ dern geht hervor, daß der Beleuchtungseffekt der LC-LED bei unter dem kleinsten spezifizierten Arbeitsstrom liegendem Vor­ wärtsstrom sehr stark abfällt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Leuchtdauer einer gattungs­ gemäßen schalterlosen Orientierungshilfe zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

In Versuchen wurde festgestellt, daß die in der bereits genann­ ten Spezifikation beschriebenen LC-LED mit Doppel-Hetero-Struk­ tur auch bei beträchtlich unterhalb deren kleinsten spezifizier­ ten Arbeitsstroms liegendem Vorwärtsstrom einen in dunkler Umge­ bung noch wahrnehmbaren Leuchteffekt erzeugen, der aufgrund der speziellen Struktur und des höheren Wirkungsgrades nicht wie bei normalen LED nur noch punktförmig bzw. auf die Abmessungen des Halbleiterchips begrenzt ist, sondern flächig.

Indem für die Orientierungshilfe erfindungsgemäß eine Anzahl von LC-LED gängigen Typs (z. B. HP Subminiature HLMP-Q150) als Lichtquelle verwendet wird, wobei deren Stromaufnahme durch einen Strombegrenzer auf einen unter ihrem spezifizierten Ar­ beitsstrom liegenden Wert an eine Spannungsquelle, insbesondere an einen Kraftfahrzeug-Akkumulator, angeschlossen wird, wird zum einen deren Belastung mit einfachsten Mitteln (Wegfall von Schaltmitteln und Zeitgliedern etc.) in zulässigen Grenzen gehalten und zum anderen das aufgabengemäße Ziel der Verlänge­ rung der Leuchtdauer erreicht.

Gegenüber der gattungsbildenden Anordnung haben die LC-LED na­ türlich den Vorteil, daß sie bei voll geladener Batterie nahezu beliebig lange einen wenn auch geringen Leuchteffekt produzie­ ren.

Es ist zwar allgemein bekannt, daß die Helligkeit und damit auch der Stromverbrauch von Lichtquellen, insbesondere Glüh­ lampen, durch Dimmer - die in einfacher Ausführung einen ein­ stellbaren Widerstand (Potentiometer) enthalten - vermindert bzw. begrenzt werden kann. Dabei werden auch die Glühlampen mit einer unterhalb ihrer Nennspannung liegenden Effektivspannung - aufgrund der Spannungsteilung am Dimmer - beaufschlagt. Jedoch hat sich für den Fachmann aufgrund der Produktspezifikation der LC-LED deren "Dimmung" nicht angeboten.

Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche offenbaren vor­ teilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Orientierungs­ hilfe.

Eine wesentliche weitere Schutzmaßnahme gegen die Entladung einer Spannungsquelle wird realisiert, indem die Anzahl der in Reihe geschalteten LC-LED so gewählt wird, daß die Gesamt-Sät­ tigungsspannung der Reihenschaltung relativ hoch liegt. Bei einer Fahrzeug-Bordnennspannung von 12 V kann z. B. die genann­ te Gesamt-Sättigungsspannung etwa 11 V betragen. Durch diese Dimensionierung des Gesamtspannungsabfalls an der Orientierungs­ hilfe wird bei unter den gewählten Wert abfallender Bordspan­ nung - was z. B. bei sehr langer Abstelldauer und niedrigsten Umgebungstemperaturen vorkommen kann - die Sättigungsspannung der in Reihe geschalteten LC-LED - die bei etwa 1,5 V liegt - unterschritten. Diese werden daraufhin hochohmig und schalten sich selbst ab, so daß dann die ohnehin z. B. gegenüber der Selbstentladung eines üblichen Bleiakkumulators oder der Bela­ stung durch eine Borduhr vernachlässigbare Leistungsaufnahme der Orientierungshilfe ohne jedes Schalt- oder Zeitglied vol­ lends zu Null wird.

Eine bei Tageslicht besonders unauffällige Gestaltung der Ori­ entierungshilfe ist erreichbar, indem die LC-LED auf einer ring­ förmigen Matrix bzw. einem Träger angeordnet und nach Herstel­ lung der elektrischen Verbindungen mit einem transparenten Kunstharzring vergossen werden. Dadurch wird ein Leuchtring gebildet, der einen Schließzylinder schlüssellochseitig umfas­ sen kann.

Der äußeren Gestalt nach ist eine solche Ausführung einer Ori­ entierungshilfe aus der bereits erwähnten DE 31 36 889 C2 be­ kannt, gemäß der ein Lichtleiterring verwendet wird, in welchen an einer Stelle Licht eingeleitet wird und über dessen Umfang mehrere als Reflektorflächen wirkende Stufen verteilt sind, die eine gleichmäßige Ausleuchtung des gesamten Ringes ermöglichen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus der Zeichnung von Ausführungsbeispielen und deren sich hier anschließender ein­ gehender Beschreibung hervor. Es zeigen

Fig. 1 eine Anordnung einer Orientierunghilfe in Gestalt eines einen Schließzylinder schlüssellochseitig umfassenden Leuchtrings,

Fig. 2a eine Darstellung einer Reihenschaltung von LC-LED- Chips und eines Vorwiderstands auf einem ringförmi­ gen Träger und

Fig. 2b ein elektrisches Schaltschema der Anordnung nach Fig. 2a.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug-Türgriff 1 mit einem abgebro­ chen gezeichneten beweglichen Ziehgriff-Teil 2 und einem festen Teil 3, in den ein Schließzylinder 4 mit einem Schlüsselloch 5 eingesetzt ist, dargestellt. Die Schlüssellochseite des Schließ­ zylinders 4 ist in an sich bekannter Weise von einem Leuchtring 6 umfaßt, dessen nach außen sichtbarer Teil aus einem transpa­ renten Kunststoffring 7 besteht.

In Fig. 2a sind die elektrischen Bauteile des Leuchtrings 6 schematisch dargestellt. Auf einen ringförmigen, nichtleitenden Träger 8 sind voneinander beabstandete Elektroden 9, ein ohm­ scher Widerstand 10 und eine Anschlußelektrode 11 aufgebracht. Jede der Elektroden 9 trägt einen Low-Current-Leuchtdiodenchip 12 mit Doppel-Hetero-Struktur, der seinerseits anodenseitig unmittelbar mit der jeweiligen Elektrode 9 elektrisch leitend verbunden und kathodenseitig über einen dünnen (Gold-)Draht 12 an die benachbarte Elektrode angeschlossen ist. Die Leuchtdio­ denchips 12 sind also untereinander elektrisch in Reihe ge­ schaltet.

Eine Leitung L+ verbindet den Widerstand 10 einseitig und un­ mittelbar, d. h. ohne zwischengeschalteten Schalter, mit dem Pluspol einer Spannungsquelle U, z. B. eines konventionellen Kraftfahrzeug-Bleiakkumulators. Anderseitig ist der Widerstand 10 mit der benachbarten Elektrode 9 ebenfalls über einen dünnen Draht 13 verbunden, so daß die Leuchtdiodenchips 12 auch mit diesem bezüglich der Spannungsquelle U in Reihe geschaltet sind. Der letzte Leuchtdiodenchip 12 der Reihenschaltung ist kathoden­ seitig an die Anschlußelektrode 11 angeschlossen, die ihrerseits über eine Leitung L- unmittelbar mit dem Minuspol der Spannungs­ quelle U verbunden ist.

Die Leuchtdiodenchips 12 und der Widerstand 10 sind vorzugs­ weise in Subminiatur-Bauweise gefertigt. Nach der Herstellung der elektrischen Verbindungen wird die Anordnung mit einem transparenten Kunststoff in Ringform vergossen.

Es versteht sich, daß auch andere äußere Formen der Orientie­ rungshilfe vorgesehen werden können, z. B. zwei oder mehr auf das Schlüsselloch zu weisende Dreiecksflächen oder das Schlüs­ selloch umgebende Ringsektoren als Flächenelemente. Diese Ge­ staltungen sind aber nicht Gegenstand der Erfindung und werden daher nicht weiter dargestellt. Konstruktiv soll die Orientie­ runghilfe als Montageteil des jeweiligen Türschlosses mit fest angeschlossenen Leitungen und Stecker ausgeführt werden, wobei sinnvollerweise am Stecker eine Codierung vorgesehen wird, um die richtige Anschlußpolung der Dioden im Gleichstrom-Bordnetz sicherzustellen.

Mit Fig. 2b wird die einfache elektrische Verschaltung der in Fig. 2a gezeigten Bauteile verdeutlicht. Im Vergleich zu be­ kannten elektrisch gespeisten Orientierunghilfen fehlen hier offensichtlich Schalter und Zeitglied.

Der Widerstand 10 dient als Strombegrenzer und ist entsprechend der Anzahl der Leuchtdiodenchips und eventuell zu erwartender Spannungsspitzen im Bordnetz dimensioniert.

Die Anzahl der Leuchtdiodenchips 12 und der Widerstandswert des Widerstands 10 wird so gewählt, daß die Sättigungsspannung der durch sie gebildeten Reihenschaltung bzw. des Spannungsteilers geringfügig unterhalb einer sich bei normalem Betrieb eines Kraftfahrzeugs, eingerechnet längere Abstellzeiten, ergebenden Bordspannung liegt.

Mit einem normalen Bleiakkumulator als Spannungsquelle wird dieser Wert bei etwa 11 Volt liegen. Die bekannten LC-LED mit Doppel-Hetero-Struktur haben, wie bereits erwähnt, eine Vor­ wärtsspannung von etwa 1,5 Volt. Bei einem 12-Volt-Kraftfahr­ zeugbordnetz ist es also möglich, bis zu 7 dieser Leuchtdioden in Reihe geschaltet über einen gemeinsamen Vorwiderstand mit einem Gesamtstrom von etwa 100 µA zu betreiben. Angesichts die­ ser Größenordnung wird es möglich sein, mehrere solcher Leucht­ ringe an einem Kraftfahrzeug, z. B. außer an der Fahrertür auch an den Schließzylindern der Beifahrertür und des Gepäckraumdec­ kels, vorzusehen, ohne dadurch eine beschleunigte Entladung des Akkumulators herbeizuführen. Dabei kann je nach Leistungsfähig­ keit des Akkumulators die Gesamtzahl der LC-LED auf sieben - oder sechs - beschränkt bleiben, so daß an jeder der genannten Schließstellen zwei LC-LED, z. B. je eine in den bereits erwähn­ ten dreieckigen Flächenelementen, zur Verfügung stehen, oder es kann für jede dieser Schließstellen ein Leuchtring mit sieben LC-LED vorgesehen werden.

Bei Abfall der Spannung der Spannungsquelle U unter die erwähn­ te Sättigungsspannung werden die Leuchtdiodenchips 12 ohne wei­ tere Maßnahmen hochohmig, d. h. sie verbrauchen gar keinen Strom mehr.

Claims (6)

1. Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüs­ sellochs, insbesondere an einem Kraftfahrzeugverschluß, enthal­ tend

• - wenigstens ein Licht abstrahlendes Flächenelement, welches in unmittelbarer Umgebung des Schlüssellochs derart ange­ ordnet ist, daß es in dunkler Umgebung einen optischen Hin­ weis auf die Lage des Schlüssellochs gibt, gekennzeichnet durch
• - Bestückung des wenigstens einen Flächenelementes (6) mit einer bestimmten Anzahl von Low-Current-Leuchtdioden (12),
• - permanenten Anschluß der elektrisch in Reihe geschalteten Low-Current-Leuchtdioden (12) an eine Niederspannungsquelle (U), insbesondere an einen Kraftfahrzeug-Akkumulator, wobei die Stromaufnahme der Leuchtdioden (12) durch einen Strom­ begrenzer (Widerstand 10) auf einen deutlich unter deren kleinstem spezifizierten Arbeitsstrom liegenden Wert be­ grenzt ist.

2. Schalterlose Orientierungshilfe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dimensionierung des Gesamt-Spannungsabfalls über den Strombe­ grenzer (Widerstand 10) und die Low-Current-Leuchtdioden (12) in der Weise, daß die Sättigungsspannung der letzteren bei Un­ terschreiten eines bestimmten kritischen Wertes der Speisespan­ nung unterschritten wird.

3. Schalterlose Orientierunghilfe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

• - Anordnung der elektrisch in Reihe geschalteten, in Submi­ niaturbauweise ausgeführten Low-Current-Leuchtdioden (12) und des ebenfalls in Reihe geschalteten, als Widerstand (10) ausgeführten Strombegrenzers auf einem ringförmigen Träger (8) und
• - Abdeckung dieser Bauteile (8, 10, 12) und ihrer elektrischen Verbindungen (9, 13) mittels eines mit dem Träger (8) fest verbundenen, transparenten Kunststoffrings (7).

4. Schalterlose Orientierunghilfe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch

• - feste Verbindung der Leuchtdioden (12) bzw. des Widerstands (10) mit Anschlußleitungen (L+, L-) und
• - einen durch Vergießen aufgebrachten Kunststoffring (7).

5. Schalterlose Orientierunghilfe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch feste Verbindung der Anschlußleitungen (L+, L-) mit einem Stec­ ker und Codierung des Steckers zur Sicherung des polrichtigen Anschlusses der Low-Current-Leuchtdioden (12).

6. Schalterlose Orientierunghilfe nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Begrenzung der Stromaufnahme der Leuchtdioden (12) auf etwa ein Zehntel ihres kleinsten spezifizierten Arbeitsstroms.