DE4127765C2 - Geräuschempfindliche Leuchtenschaltung mit Verzögerungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtenschaltung, mit zwei Versorgungsleitungen, an die eine Reihenschaltung aus einer Lampe, einem manuell betätigbaren Schalter und einem von einer Steuerschaltung gesteuerten elektronischen Schalter angeschlossen ist und einem in der Steuerschaltung enthaltenen Schallwandler.

Es sind Leuchtenschaltungen bekannt, die eine Lampe nach dem Ausschalten eines mechanischen Schalters noch eine Zeitlang nachleuchten lassen, so daß die Lampe erst eine vorbestimmte Zeit nach Öffnen des Schalters erlischt. Derartige Leuchtenschaltungen erfordern in der Regel neben den beiden Versorgungsleitungen noch eine dritte Leitung, mit der eine Steuereinrichtung ständig an die Versorgungsspannung angeschlossen ist. Bekannt sind ferner Leuchtenschaltungen, die einen auf Schallwellen reagierenden Schallwandler enthalten und die Lampe einschalten, sobald ein bestimmtes Geräusch auftritt oder ein bestimmter Geräuschpegel überschrit­ ten wird. Auch solche Leuchtenschaltungen sind in der Regel sehr aufwendig.

Eine Leuchtenschaltung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, ist bekannt aus dem DE 90 05 794 U1. Hierbei handelt es sich um einen in eine Unterputzdose einsetzbaren automatischen Schalter zum Einschalten von Lampen, elektrischen Geräten o. dgl. mit einem in einem Schaltgehäuse vorgesehenen Passiv-Infrarot-Detektor und einem Geräuschmelder, die an ein Auswerte- und Steuergerät angeschlossen sind. Der Infrarot-Schalter übernimmt lediglich die Einschaltfunktion, die anschließend von dem Geräuschmelder gehalten wird, wenn in dem überwachten Raum Geräusche auftreten. Ein mechanischer Schalter dient dazu, die Schaltautomatik ein- und auszuschalten.

Bei dieser bekannten Leuchtenschaltung schaltet sich die entsprechend gesteuerte Lampe durch ein Geräusch alleine nicht ein.

Aus dem DE 87 14 679 U1 ist ferner eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten von Stromverbrauchern, z. B. einer Treppenhausbeleuchtung, bekannt, bei der in einer Glühlampe oder einer Abzweigdose ein Adapter enthalten ist, der ein Zeitschaltglied enthält. Das Zeitschaltglied ist mit dem mechanischen Schalter zum Einschalten der Beleuchtung in Reihe geschaltet. Es bewirkt, daß die Beleuchtung bei Betätigung des Schalters unmittelbar eingeschaltet wird und nach einer vorbestimmten Zeitspanne abgeschaltet wird. Hier sind jedoch nicht näher erläuterte Maßnahmen nötig, um den manuellen Schalter mit dem Zeitschaltglied zu koppeln, damit das Zeitschaltglied bei Betätigung des manuellen Schalters in Lauf gesetzt wird. Ein Schallwandler ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuch­ tenschaltung anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine Leuchte nach dem manuellen Einschalten noch eine Zeit weiterleuchten läßt und die dafür sorgt, daß durch ein Geräusch die Lampe eingeschaltet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei einer solchen Leuchtenschaltung ist in die Reihenschaltung, die den manuellen Schalter zum Ein- und Ausschalten der Lampe sowie die Lampe selbst ent­ hält, eine Parallelschaltung eines elektronischen Schal­ ters und einer Steuerschaltung eingeschaltet. Diese Parallelschaltung enthält eine Verzögerungsschaltung und einen Schallwandler. Nach dem Einschalten des me­ chanischen Schalters beginnt die Verzögerungsschaltung zu laufen und sie hält den elektronischen Schalter eine vorbestimmte Zeit im leitenden Zustand, so daß die Lam­ pe sofort nach Betätigung des mechanischen Schalters zu leuchten beginnt und für z. B. 20 oder 30 Sekunden stän­ dig leuchtet. Nach Ablauf dieser Zeit schaltet die Ver­ zögerungsschaltung den elektronischen Schalter in den nichtleitenden Zustand, so daß dann der Stromkreis über die Reihenschaltung unterbrochen wird und die Lampe erlischt. Die in dem Reihenstromkreis ebenfalls enthal­ tene Steuerschaltung ist so hochohmig ausgebildet, daß in diesem Zustand zwar ein geringer Strom über die Lam­ pe und die Steuerschaltung fließt, so daß die Steuer­ schaltung betriebsbereit gehalten wird, daß dieser Strom aber nicht ausreicht, um die Lampe zum Leuchten zu bringen. Der in der Steuerschaltung ebenfalls ent­ haltene Schallwandler schaltet bei Schalleinwirkung den elektronischen Schalter unverzögert in den leitenden Zustand, so daß bei Auftreten eines Geräusches, das einen bestimmten Geräuschpegel übersteigt, die Lampe leuchtet.

Die erfindungsgemäße Leuchtenschaltung eignet sich ins­ besondere für den Einsatz in einem Kinderzimmer. Wenn das Kind zu Bett gebracht wird, wird der mechanische Schalter eingeschaltet, so daß die Leuchte noch eine vorbestimmte Zeit weiterleuchtet, während der Erwach­ sene bereits das Kinderzimmer verlassen hat. Nach Ab­ lauf der Zeit erlischt die Lampe. Wenn das Kind unruhig ist oder zu schreien beginnt, leuchtet die Lampe von neuem auf. Das Kind fühlt sich dann nicht alleingelas­ sen im Dunkeln.

Die Leuchtenschaltung eignet sich auch als Schutz gegen Einbrecher, deren Geräusch das Einschalten der Lampe veranlaßt, so daß der Einbrecher nicht weiß, ob er durch sein Geräusch eine Person geweckt hat, die dann das Licht eingeschaltet hat.

Die Parallelschaltung des elektronischen Schalters und die Steuerschaltung kön­ nen zu einem Baustein zusammengefaßt sein, der nur zwei Anschlüsse aufweist und der insgesamt in Reihe an die Lampe angeschlossen wird. Er kann wahlweise vom Benutzer in die Leuchten­ schaltung eingesetzt werden oder nicht, so daß der Be­ nutzer entscheiden kann, ob die Lampe nur mit dem me­ chanischen Schalter gesteuert werden soll oder zusätz­ lich mit dem Baustein.

Die Leuchtenschaltung kann in besonders vorteilhafter Weise in Verbindung mit einer batteriebetriebenen Leuchte eingesetzt werden, z. B. einer Taschenlampe. Hierbei wird der Baustein in das Gehäuse der Taschen­ lampe eingesetzt, beispielsweise anstelle der Feder, die die Batterie im Gehäuse nach vorne drückt und die von einer Endkappe abgestützt ist. Dadurch kann eine übliche Taschenlampe, z. B. eine Stablampe, durch Ein­ setzen des Bausteins umgerüstet werden, so daß sie die Verzögerungs- und Schallwandlerfunktion ausübt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Taschenleuchte, die die Leuchtenschaltung enthält und

Fig. 2 das elektrische Schaltbild der zugehörigen Leuchtenschaltung.

Die in Fig. 1 dargestellte Taschenleuchte weist ein Bat­ terieleuchtgehäuse 10 auf, das hier rohrförmig ausge­ bildet ist und in dem ein oder mehrere Batterien 11 untergebracht sind. An dem vorderen Ende des Batterie­ leuchtengehäuses 10 befindet sich der Leuchtenkopf 12, der die Lampe enthält und im rohrförmigen Bereich ist der mechanische Schalter 13 zum Ein- und Ausschalten der Lampe angeordnet. Auf das rückwärtige Ende des rohrförmigen Teils des Batterieleuchtengehäuses wird eine Schraubkappe 14 aufgeschraubt, die aus Kunststoff bestehen kann und die die Batterien 11 nach vorne drückt.

Zusätzlich zu den Batterien 11 ist in den rohrförmigen Teil des Batterieleuchtengehäuses 10 ein Baustein 15 eingesetzt, gegen den die Kappe 14 drückt. Dieser Bau­ stein 15, der hier eine zylindrische Scheibe ist, weist an der der Batterie 11 zugewandten Seite einen ersten Kontakt 16 auf, der an dem stirnseitigen Anschluß der Batterie 11 zur Anlage kommt, und an seinem Umfang ei­ nen zweiten Kontakt 17, der nach außen absteht und an der Innenseite des aus Metall bestehenden rohrförmigen Abschnitts des Batterieleuchtengehäuses 10 zur Anlage kommt. Der Baustein 15 besteht im übrigen aus einer isolierenden Vergußmasse, in die die noch zu erläutern­ den elektronischen Komponenten eingebettet sind. Auf der der Kappe 14 zugewandten Seite befindet sich in dem Baustein 15 ein Schallwandler 18, z. B. ein Mikrophon. Damit die Schallwellen an den Schallwandler 18 gelangen können, ist in der Stirnwand der Kappe 14 eine Schall­ durchlaßöffnung 19 vorgesehen.

Der Baustein 15 ist anstelle der üblichen Feder, die sonst in der Kappe 14 vorhanden ist, eingesetzt. Beim Aufschrauben der Kappe 14 auf das Gewinde am rückwär­ tigen Ende des Batterieleuchtengehäuses 10 kommt der Kontakt 16 in Berührung mit dem Minuspol der Batterie und der Kontakt 17 kommt in Berührung mit dem Gehäuse, also mit Masse.

In Fig. 2 ist als Schaltsymbol die Batterie 11 dargestellt, deren Plus­ pol an den mechanischen Schalter 13 angeschlossen ist. Zwischen den mechanischen Schalter 13 und Masse ist die Lampe 20 geschaltet. Der Minuspol der Batterie 11 ist unmittelbar an den Kontakt 16 des Bausteins 15 ange­ schlossen.

Der Baustein 15 enthält den zwischen die Kontakte 16 und 17 geschalteten elektronischen Schalter T1, der hier als Transistor ausgebildet ist, und in Parallel­ schaltung damit die Steuerschaltung 21.

Die Steuerschaltung 21 enthält einen den Schalter T1 steuernden Transistor T2, der der Emitter-Kollektor- Strecke des Schalters T1 parallelgeschaltet und mit seinem Emitter an die Basis des Schalters T1 ange­ schlossen ist. Die Basis des Transistors T2 ist über einen Widerstand R1 mit dem Anschluß 16 verbunden und ferner an den Kollektor eines Steuertransistors T3 an­ geschlossen, dessen Emitter mit dem Anschluß 17 ver­ bunden ist. Die Basis des Steuertransistors T3 ist über einen hochohmigen Widerstand R2 mit dem Anschluß 16 verbunden und ferner an einen Kondensator C angeschlos­ sen. Der andere Anschluß des Kondensators C liegt an dem Verbindungspunkt eines Widerstandes R3 mit dem Schallwandler 18. Der Widerstand R3 ist mit dem An­ schluß 16 und der Schallwandler 18 mit dem Anschluß 17 verbunden.

Der mechanische Schalter 13, die Lampe 20 und der elek­ tronische Schalter T1 bilden eine an die Batterie ange­ schlossene Reihenschaltung. Sobald der mechanische Schalter 13 geschlossen wird, fließt über den Wider­ stand R2 ein Ladestrom zum Kondensator C. Durch den Spannungsabfall am Widerstand R2 wird der Steuertran­ sistor T3 in den Sperrzustand gesteuert. Dadurch werden der Transistor T2 und der elektronische Schalter T1 leitend. Sofort nach Einschalten des Schalters 13 be­ ginnt demnach die Leuchte 20 zu leuchten. Der über den Widerstand R2 fließende Ladestrom des Kondensators C verringert sich mit der Zeit. Demgemäß verringert sich auch der Spannungsabfall am Widerstand R2. Wenn dieser Spannungsabfall so gering geworden ist, daß der Steuer­ transistor T3 in den leitenden Zustand gesteuert wird, werden der Transistor T2 und der elektronische Schalter T1 gesperrt. Dies ist je nach Zeitkonstante des aus R2 und C bestehenden RC-Gliedes nach mehreren Sekunden der Fall. Dieses RC-Glied bildet die Verzögerungsschaltung R2, C. Wenn beispielsweise nach 20 oder 30 Sekunden nach dem Einschalten des Schalters 13 die Lampe 20 er­ loschen ist, fließt über die Steuerschaltung 21 noch ein geringer Reststrom, der aber wegen der Hochohmig­ keit der Steuerschaltung nicht imstande ist, die Lampe 20 zum Leuchten zu bringen.

Empfängt der Schallwandler (Mikrophon) 18 bei aufgeladenem Kondensator C und leitendem Steuertransistor T3 Schall, so entlädt sich der Kondensator C1 über den Schallwandler 18 und die Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors T3 in sehr kurzer Zeit. Danach beginnt das Aufladen des Kon­ densators C über den Widerstand R2 von neuem. Dies be­ deutet, daß der Steuertransistor T3 während der Auf­ ladephase gesperrt und der elektronische Schalter T1 leitend ist. Nachdem das Licht durch Erregen des Schallwandlers 18 eingeschaltet wurde, bleibt es also über die Laufdauer der Verzögerungsschaltung einge­ schaltet, um danach wieder zu erlöschen.

Die beschriebene Schaltung hat sich mit folgender Di­ mensionierung als funktionsfähig erwiesen:
R1 = 10 kOhm
R2 = 1,8 MOhm
R3 = 4,7 kOhm
C = 10 µF.

Obwohl die Leuchtenschaltung hier an einem Ausführungs­ beispiel einer batteriebetriebenen Lampe erläutert wur­ de, ist sie auch bei Lampen anwendbar, die an einer anderweitigen Gleichspannungs-Versorgungsquelle liegen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der Baustein 15 nur zwei Anschlüsse 16,17 aufweist, über die die Lampe 20 versorgt wird und die gleichzeitig zur Versor­ gung der Steuerschaltung 21 dienen.

Bei leitendem elektronischen Schalter T1 reicht der Spannungsabfall an diesem Schalter von etwa 0,5 V, um die damit parallelgeschaltete Steuerschaltung 21 funk­ tionsfähig zu halten. In diesem Zustand kann wegen der geringen Versorgungsspannung der Schallwandler 18 seine Funktion nicht mehr wahrnehmen, jedoch lädt sich der Kondensator C über die Verzögerungszeit der Verzöge­ rungsschaltung R2, C noch weiter auf. Der Schalter T1 ist ein Germaniumtransistor, der eine hohe Verstärkung von etwa 500 und im durchgeschalteten Zustand einen geringen Durchlaßwiderstand hat.

Claims (2)

1. Leuchtenschaltung mit zwei Versorgungsleitungen (16, 17), an die eine Reihenschaltung aus einer Lampe (20), einem manuell betätigbaren Schalter (13) und einem von einer Steuerschaltung (21) gesteuerten elektronischen Schalter (T1) angeschlossen ist, und einem in der Steuerschaltung (21) enthaltenen Schallwandler (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (21) dem elektronischen Schalter (T1) parallelgeschaltet ist, daß die Steuerschaltung (21) eine Verzögerungsschaltung (R2, C) enthält, die den elektronischen Schalter (T1) eine vorbestimmte Zeit nach dem Schließen des mechanischen Schalters (13) sperrt, und daß der Schallwandler (18) bei Schalleinwirkung den elektronischen Schalter (T1) unverzögert in den leitenden Zustand schaltet, so daß bei Auftreten eines Geräusches, das einen bestimmten Pegel übersteigt, die Lampe leuchtet.

2. Leuchtenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung des elektronischen Schalters (T1) und der Steuerschaltung (21) in einem Baustein (15) enthalten ist, der in ein Batterieleuchtengehäuse (10) einsetzbar ist.