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Dokumentenidentifikation DE202005016983U1 24.08.2006
Titel Bremslichtzusatzsteuerung
Anmelder Blumberg, Inga-Y., 48351 Everswinkel, DE
DE-Aktenzeichen 202005016983
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 24.08.2006
Registration date 20.07.2006
Application date from patent application 29.10.2005
IPC-Hauptklasse B60Q 1/44(2006.01)A, F, I, 20051029, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60Q 1/46(2006.01)A, L, I, 20051029, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Bremslicht-Zusatzsteuerung ist eine elektronische Schaltung, die in besonderer Weise die Lichtsignale von Bremsleuchten an Fahrzeugen steuert. Sinn des Gerätes ist es, zusätzliche Informationen über die Bremssituation an den Fahrer des nächsten Fahrzeugs weiterzugeben. Die Signale können von jedem Fahrer intuitiv verstanden werden und damit die Sicherheit im Straßenverkehr verbessern.

Die Steuerung wird in die Versorgungsleitung einer oder mehrerer Leuchten eingeschleift. Sie besitzt analoge Beschleunigungssensoren, die die tatsächlichen Bremsverzögerungen in Fahrtrichtung messen. Je nach deren Stärke bewirkt die Schaltung unterschiedliche Lichtsignale im angeschlossenen Bremslicht. Die typisch auftretenden Bremsverzögerungen in Fahrzeugen betragen bis zu 1 g. Dieser Bereich wird von der Steuerung bewertet. Es werden zwei Anschlusstypen unterschieden: Einmal die ausschließliche Ansteuerung der oberen, an der Dachkante befindlichen Zusatzbremsleuchte und zum Zweiten die Ansteuerung aller Bremsleuchten.

Im erstgenannten Fall soll bei geringen Bremsverzögerungen von weniger als etwa 0,2g das obere Zusatzbremslicht nicht eingeschaltet werden. Dies ist vor allem bei "Stop and Go" im Stau oder innerhalb der Stadt angenehm, da der Nachfolger nicht geblendet wird und nicht zu überzogenem eigenen Bremsen verleitet wird (Staubildung). Bei stärkeren Bremsverzögerungen bis ca. 0,6g wird das Zusatzbremslicht normal eingeschaltet und signalisiert damit wie üblich einen Bremsvorgang. Bei extrem starken Bremsverzögerungen wird das Zusatzbremslicht zum schnellen Blinken gebracht. Dies signalisiert besondere Gefahr und tritt eigentlich nur in Situationen auf, die der Fahrer selbst nicht vorhergesehen hat oder wenn er sich einfach daneben benimmt. Beide Fälle erfordern besondere Aufmerksamkeit des nachfolgenden Verkehrs.

Im zweiten Fall wird das angesteuerte Haupt-Bremslicht bei geringen Verzögerungen normal eingeschaltet, bei stärkeren Verzögerungen wird es jedoch zum Blinken gebracht. Die Blinkgeschwindigkeit kann dabei von der Stärke der Verzögerung abhängig gemacht werden. Beide Varianten werden von der gleichen Schaltung und Hardware gesteuert, es läuft lediglich ein anderes Programm.

Die Entscheidung, ob am Fahrzeug überhaupt ein Bremslicht zu sehen ist, wird in jedem Fall – wie gewohnt – durch die bestehende Fahrzeugelektrik definiert. Es ist nicht die Absicht der Schaltung, die aufwändigen Sicherheitsprüfungen des Fahrzeugs zu unterlaufen oder auszuhebeln. Die gesamte Anordnung ist inaktiv, solange der Bremslichtschalter des Fahrzeugs nicht eingeschaltet hat. Unabhängig von der Bewertung der Situation durch die Schaltung ist bei den beschriebenen Einsatzarten in jedem Fall mindestens eine Bremsleuchtengruppe sofort aktiv.

Die zweite Achse des verwendeten Sensors ist um 90° gegen die Achse der Fahrtrichtung gedreht und wird zur Erkennung von Steigungen bzw. Gefällen der Fahrbahn herangezogen.

Die Schaltung stellt ihre eigene Stromversorgung bei Bedarf durch periodisches, kurzes Abschalten der angeschlossenen Leuchte für ca. 2ms sicher. Der Trick ist für das menschliche Auge zu schnell um aufzufallen. Auf diese Weise wird der sonst nötige dritte Anschluß der Schaltung eingespart.

Die einfache Art des elektrischen Anschlusses und die geringe mechanische Größe sind dazu geeignet, die Steuerung bei den meisten Fahrzeugen nachzurüsten.

Die hier vorgestellte Steuerung verwendet einen Microcontroller (IC01), der spezielle Einrichtungen zur Senkung des Stromverbrauchs besitzt. In Intervallen von 10 ms erwacht der Prozessor jeweils aus dem Sleep-Modus um eine Messung vorzunehmen und eine Entscheidung über die angeschlossene Leuchte zu treffen.

Der Sensor selbst (IC02) kann – ebenfalls zu Stromsparzwecken – durch den Controller abgeschaltet werden. Durch diese Mechanismen kann die im Kondensator (C04) gespeicherte Energie die Schaltung über 100ms versorgen bis dieser über (R04) und (D01) in einem kurzen Moment von 2ms wieder geladen wird. Die noch verfügbare Restspannung wird vom Controller am Spannungsteiler (R07/R08) beobachtet und daraus der Zeitpunkt zur Nachladung bestimmt.

(R5) und (R6) begrenzen die Ströme der Ausgänge des Controllers auf zulässige Werte.

Die Analogausgänge des Sensors werden über zwei Tiefpassfilter (R01/C03) und (R2/C02) den Eingängen des Analog-Digital-Wandlers zugeführt. Die Grenzfrequenz der Filter wurde so gewählt, dass Vibrationen des Fahrzeugs nicht in die Messung eingehen.

Über (R3) und (D2) wird eine stabile Versorgung von 3,3V bereitgestellt, (C01), (C05) und (C06) glätten das noch etwas und vermeiden Schaltspitzen sowie Mobilfunkeinstreuungen.

Der Leistungstransistor T1 schaltet schließlich die Last ein. Er muss bereits bei Ugs <= 2,5V sicher einschalten und den Kaltstrom der Glühbirnen verkraften. Seine parasitäre Body-Diode schützt die gesamte Schaltung vor Verpolung. Die angeschlossene Leuchte ist in diesem Fall immer an, wenn die Schaltung Spannung erhält.

Die Programmieranschlüsse des Controllers wurden hier nicht eingezeichnet. Der Programmiervorgang findet jeweils einmal bei der Herstellung statt.


Anspruch[de]
  1. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass es eine elektronische Schaltung ist, die nur zwei Anschlüsse besitzt. Sie wird wie ein Schalter zwischen den bestehenden Bremslichtschalter und die zu steuernden Leuchten geschaltet. Im Gegensatz zu einem Schalter muß jedoch die Polarität beachtet werden – der Minuspol (2) der Steuerung wird mit der Leuchte verbunden.
  2. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie analoge elektronische Beschleunigungssensoren besitzt, die mit den tatsächlich auftretenden Bremsverzögerungen des Fahrzeugs in Fahrtrichtung und die im rechten Winkel dazu liegende Beschleunigung kontinuierlich messen und in elektrische Spannungen umsetzen kann. Der lineare Messbereich reicht bis 1g.
  3. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Microcontroller, enthält, der die Ausgaben der Sensoren zyklisch in Zahlen umwandeln und bewerteten kann. Die Software des Controllers entscheidet, ob, wann und für wie lange die angeschlossene Bremsleuchte eingeschaltet werden soll.
  4. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Leistungs-Halbleiterschalter enthält, mit dem sie sich selbst überbrücken kann, und der damit den Stromfluß zur Leuchte steuern kann.
  5. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit verschiedenen Signalfolgen und Schaltgrenzen programmiert werden kann, die von Psychologen und Physiologen als geeignet benannt werden.
  6. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich mit Energie durch einen sehr kleinen Strom von weniger als 10mA in den Phasen, in denen die gesteuerte Leuchte nicht leuchten soll, versorgen kann.
  7. Die Bremslicht-Zusatzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein vergossenes Gehäuse besitzt mit deutlichen Markierungen für die vorgesehene Fahrtrichtung- die Einbaulage ist entscheidend. Das Gehäuse ist kleiner als 60 × 30 × 10mm.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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