EP0463318B1 - Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs - Google Patents

Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs Download PDF

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EP0463318B1
EP0463318B1 EP19910106761 EP91106761A EP0463318B1 EP 0463318 B1 EP0463318 B1 EP 0463318B1 EP 19910106761 EP19910106761 EP 19910106761 EP 91106761 A EP91106761 A EP 91106761A EP 0463318 B1 EP0463318 B1 EP 0463318B1
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EP19910106761
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Rudolf Dipl.-Ing. Andres
Heinz Dipl.-Ing. Knoll
Volker Dipl.-Ing. Petri
Reinhold Dipl.-Ing. Mickeler
Harald Dipl.-Ing. Pfistner
Arno Dipl.-Ing. Jambor
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B17/00—Accessories in connection with locks
    • E05B17/10—Illuminating devices on or for locks or keys; Transparent or translucent lock parts; Indicator lights

Definitions

  • the invention relates to a switchless orientation aid with the features of the preamble of claim 1.
  • a generic orientation aid is known (DE 30 35 892 A1), which has fluorescent surface elements arranged around a keyhole and thereby locating it in a dark environment, at least for those limited time afterglow of the surface elements allowed.
  • LC-LEDs low-current light-emitting diodes
  • LC-LEDs So-called low-current light-emitting diodes
  • these lamps are ideally suited for use in applications in which high luminous efficacy with minimal energy consumption is required. It can be seen from the characteristic curve fields attached to the specified specification that the lighting effect of the LC LED drops very sharply when the forward current is below the smallest specified working current.
  • the object of the invention is to improve the lighting duration of a generic switchless orientation aid.
  • LC-LED types e.g. HP Subminiature HLMP-Q150
  • their current consumption by a current limiter to a value below their specified working current to a voltage source, in particular to a Motor vehicle battery is connected, on the one hand, the load with the simplest means (elimination of switching devices and timing elements, etc.) is kept within permissible limits and, on the other hand, the task-based objective of extending the light duration is achieved.
  • the LC-LEDs have the advantage, of course, that they produce a light effect for almost any length of time when the battery is fully charged.
  • a further important protective measure against the discharge of a voltage source is implemented by selecting the number of LC LEDs connected in series in such a way that the total saturation voltage of the series circuit is relatively high. With a vehicle nominal voltage of 12 V z. B. said total saturation voltage is about 11 V. This dimensioning of the total voltage drop at the orientation aid will result in the on-board voltage falling below the selected value - which, for. B. can occur with a very long shutdown time and the lowest ambient temperatures - the saturation voltage of the series-connected LC-LED - which is around 1.5 V - below. These then become high-impedance and switch themselves off, so that the z. B. compared to the self-discharge of a conventional lead accumulator or the load of a clock negligible power consumption the orientation aid is completely zero without any switching or timing element.
  • a design of the orientation aid that is particularly inconspicuous in daylight can be achieved by arranging the LC LEDs on a ring-shaped matrix or a support and, after the electrical connections have been made, potting them with a transparent synthetic resin ring. As a result, a light ring is formed, which can include a key cylinder on the keyhole side.
  • Such an embodiment of an orientation aid is known from the already mentioned DE 31 36 889 C2, according to which an optical fiber ring is used, in which light is introduced at one point and over the circumference of which several steps acting as reflector surfaces are distributed, one of which enable uniform illumination of the entire ring.
  • Figure 1 is a motor vehicle door handle 1 with a broken drawn handle part 2 and a fixed Part 3, in which a lock cylinder 4 with a keyhole 5 is inserted.
  • the keyhole side of the locking cylinder 4 is encompassed in a manner known per se by a light ring 6, the part of which is visible from the outside consists of a transparent plastic ring 7.
  • Electrodes 9 spaced apart from one another, an ohmic resistor 10 and a connecting electrode 11 are applied to an annular, non-conductive carrier 8.
  • Each of the electrodes 9 carries a low-current light-emitting diode chip 12 with a double heterostructure, which in turn is connected electrically conductively to the respective electrode 9 on the anode side and is connected to the adjacent electrode via a thin (gold) wire 12 on the cathode side.
  • the LED chips 12 are therefore electrically connected in series with one another.
  • a line L + connects the resistor 10 on one side and directly, ie without an intermediate switch, with the positive pole of a voltage source U, for. B.
  • the resistor 10 is also connected to the adjacent electrode 9 via a thin wire 13, so that the LED chips 12 are also connected in series therewith with respect to the voltage source U.
  • the last LED chip 12 of the series circuit is connected on the cathode side to the connecting electrode 11, which in turn is connected directly to the negative pole of the voltage source U via a line L-.
  • the LED chips 12 and the resistor 10 are preferably made in a subminiature design. After the electrical connections have been made, the arrangement is cast with a transparent plastic in the form of a ring.
  • orientation aid can also be provided, e.g. B. two or more triangular surfaces to be pointed at the keyhole or ring sectors surrounding the keyhole as surface elements.
  • these designs are not the subject of the invention and are therefore not further shown.
  • the orientation aid is to be designed as an assembly part of the respective door lock with permanently connected lines and plugs, with a coding advantageously being provided on the plug in order to ensure the correct polarity of the diodes in the DC electrical system.
  • FIG. 2b illustrates the simple electrical connection of the components shown in FIG. 2a. In comparison to known electrically powered orientation aids, switches and timers are obviously missing here.
  • the resistor 10 serves as a current limiter and is dimensioned in accordance with the number of LED chips and any voltage peaks to be expected in the vehicle electrical system.
  • the number of light-emitting diode chips 12 and the resistance value of resistor 10 is chosen so that the saturation voltage of the series circuit or voltage divider formed by it is slightly below an on-board voltage that arises during normal operation of a motor vehicle, including longer parking times. With a normal lead accumulator as a voltage source, this value will be around 11 volts.
  • the known LC-LEDs with double heterostructure have a forward voltage of approximately 1.5 volts. With a 12-volt vehicle electrical system, it is therefore possible to operate up to 7 of these light-emitting diodes in series via a common series resistor with a total current of approximately 100 ⁇ A. Given this size, it will be possible to have several such light rings on a motor vehicle, e.g. B.
  • the total number of LC LEDs can be limited to seven - or six - so that two LC LEDs, e.g. B. one each in the triangular surface elements already mentioned are available, or a light ring with seven LC LEDs can be provided for each of these locking points.
  • the light-emitting diode chips 12 become high-resistance without further measures, i. H. they no longer consume electricity.

Landscapes

  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine schalterlose Orientierungshilfe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Eine gattungsgemäße Orientierungshilfe ist bekannt (DE 30 35 892 A1), die um ein Schlüsselloch herum angeordnete, fluoreszierende Flächenelemente aufweist und dadurch dessen Ortung in dunkler Umgebung jedenfalls für die begrenzte Zeit des Nachleuchtens der Flächenelemente erlaubt.
  • Andere bekannte Orientierungshilfen bzw. Schließzylinderbeleuchtungen mit konventionellen elektrischen Lichtquellen (DE 30 17 096 C2, DE 31 36 889 C2, US 3,916,250) 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 Einsatzbedingungen zuverlässig funktionieren sollen und in der Regel unmittelbar in einer Kraftfahrzeugtür oder -klappe angeordnet sein müssen, ist es notwendig, sie gegen Störungen aufgrund mechanischer Einwirkungen (Türschließen) und Witterungseinflüssen (Wasser, 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 Lampen ideal geeignet für den Gebrauch in Anwendungen, in denen hohe Lichtausbeute bei minimalem Energieeinsatz verlangt ist. Aus den der genannten Spezifikation beigefügten Kennlinienfeldern geht hervor, daß der Beleuchtungseffekt der LC-LED bei unter dem kleinsten spezifizierten Arbeitsstrom liegendem Vorwärtsstrom sehr stark abfällt.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, die Leuchtdauer einer gattungsgemäßen schalterlosen Orientierungshilfe zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.
  • In Versuchen wurde festgestellt, daß die in der bereits genannten Spezifikation beschriebenen LC-LED mit Doppel-Hetero-Struktur auch bei beträchtlich unterhalb deren kleinsten spezifizierten Arbeitsstroms liegendem Vorwärtsstrom einen in dunkler Umgebung 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 Arbeitsstrom 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 Verlängerung der Leuchtdauer erreicht. Gegenüber der gattungsbildenden Anordnung haben die LC-LED natürlich den Vorteil, daß sie bei voll geladener Batterie nahezu beliebig lange einen wenn auch geringen Leuchteffekt produzieren.
  • Es ist zwar allgemein bekannt, daß die Helligkeit und damit auch der Stromverbrauch von Lichtquellen, insbesondere Glühlampen, durch Dimmer - die in einfacher Ausführung einen einstellbaren 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 vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Orientierungshilfe.
  • 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-Sättigungsspannung der Reihenschaltung relativ hoch liegt. Bei einer Fahrzeug-Bordnennspannung von 12 V kann z. B. die genannte Gesamt-Sättigungsspannung etwa 11 V betragen. Durch diese Dimensionierung des Gesamtspannungsabfalls an der Orientierungshilfe wird bei unter den gewählten Wert abfallender Bordspannung - 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 Belastung durch eine Borduhr vernachlässigbare Leistungsaufnahme der Orientierungshilfe ohne jedes Schalt- oder Zeitglied vollends zu Null wird.
  • Eine bei Tageslicht besonders unauffällige Gestaltung der Orientierungshilfe ist erreichbar, indem die LC-LED auf einer ringförmigen Matrix bzw. einem Träger angeordnet und nach Herstellung der elektrischen Verbindungen mit einem transparenten Kunstharzring vergossen werden. Dadurch wird ein Leuchtring gebildet, der einen Schließzylinder schlüssellochseitig umfassen kann.
    Der äußeren Gestalt nach ist eine solche Ausführung einer Orientierungshilfe aus der bereits erwähnten DE 31 36 889 C2 bekannt, 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 eingehender Beschreibung hervor. Es zeigen
    • Figur 1
    eine Anordnung einer Orientierunghilfe in Gestalt eines einen Schließzylinder schlüssellochseitig umfassenden Leuchtrings,
    Figur 2a
    eine Darstellung einer Reihenschaltung von LC-LED-Chips und eines Vorwiderstands auf einem ringförmigen Träger und
    Figur 2b
    ein elektrisches Schaltschema der Anordnung nach Figur 2a.
  • In Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug-Türgriff 1 mit einem abgebrochen 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 Schließzylinders 4 ist in an sich bekannter Weise von einem Leuchtring 6 umfaßt, dessen nach außen sichtbarer Teil aus einem transparenten Kunststoffring 7 besteht.
  • In Figur 2a sind die elektrischen Bauteile des feuchtrings 6 schematisch dargestellt. Auf einen ringförmigen, nichtleitenden Träger 8 sind voneinander beabstandete Elektroden 9, ein ohmscher 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 Leuchtdiodenchips 12 sind also untereinander elektrisch in Reihe geschaltet.
    Eine Leitung L+ verbindet den Widerstand 10 einseitig und unmittelbar, 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 kathodenseitig an die Anschlußelektrode 11 angeschlossen, die ihrerseits über eine Leitung L- unmittelbar mit dem Minuspol der Spannungsquelle U verbunden ist.
    Die Leuchtdiodenchips 12 und der Widerstand 10 sind vorzugsweise 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 Orientierungshilfe vorgesehen werden können, z. B. zwei oder mehr auf das Schlüsselloch zu weisende Dreiecksflächen oder das Schlüsselloch umgebende Ringsektoren als Flächenelemente. Diese Gestaltungen sind aber nicht Gegenstand der Erfindung und werden daher nicht weiter dargestellt. Konstruktiv soll die Orientierunghilfe 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 Figur 2b wird die einfache elektrische Verschaltung der in Figur 2a gezeigten Bauteile verdeutlicht. Im Vergleich zu bekannten 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 Vorwärtsspannung von etwa 1,5 Volt. Bei einem 12-Volt-Kraftfahrzeugbordnetz 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 dieser Größenordnung wird es möglich sein, mehrere solcher Leuchtringe an einem Kraftfahrzeug, z. B. außer an der Fahrertür auch an den Schließzylindern der Beifahrertür und des Gepäckraumdekkels, vorzusehen, ohne dadurch eine beschleunigte Entladung des Akkumulators herbeizuführen. Dabei kann je nach Leistungsfähigkeit 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 erwähnten 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 erwähnte Sättigungsspannung werden die Leuchtdiodenchips 12 ohne weitere Maßnahmen hochohmig, d. h. sie verbrauchen gar keinen Strom mehr.

Claims (6)

  1. Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs, insbesondere an einem Kraftfahrzeugverschluß, enthaltend
    - wenigstens ein Licht abstrahlendes Flächenelement (6), welches in unmittelbarer Umgebung des Schlüssellochs derart angeordnet ist, daß es in dunkler Umgebung einen optischen Hinweis 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 Strombegrenzer (Widerstand 10) auf einen deutlich unter deren kleinstem spezifizierten Arbeitsstrom liegenden Wert begrenzt ist.
  2. Schalterlose Orientierungshilfe nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    Dimensionierung des Gesamt-Spannungsabfalls über den Strombegrenzer (Widerstand 10) und die Low-Current-Leuchtdioden (12) in der Weise, daß die Sättigungsspannung der letzteren bei Unterschreiten eines bestimmten kritischen Wertes der Speisespannung unterschritten wird.
  3. Schalterlose Orientierunghilfe nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    - Anordnung der elektrisch in Reihe geschalteten, in Subminiaturbauweise 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 Stekker 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.
EP19910106761 1990-06-29 1991-04-26 Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs Expired - Lifetime EP0463318B1 (de)

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EP0463318A1 (de) 1992-01-02
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