Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs

Abstract

 Zur Verbesserung der Leuchtdauer einer schalterlosen Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs, insbesondere an einem Kraftfahrzeugverschluß, mit wenigstens einem Licht abstrahlenden Flächenelement (6), welches in unmittelbarer Umgebung des Schlüssellochs derart angeordnet ist, daß es einen optischen Hinweis auf die Lage des Schlüssellochs gibt, wird vorgeschlagen, das wenigstens eine Flächenelement (6) mit einer Anzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Low-Current-Leuchtdioden (12) zu bestücken und diese permanent an eine Niederspannungsquelle (U), insbesondere an einen Kraftfahrzeug-Akkumulator, anzuschließen, wobei die Stromaufnahme der Leuchtdioden (12) durch einen Strombegrenzer auf einen deutlich unter deren kleinstem spezifizierten Arbeitsstrom liegenden Wert begrenzt ist. Vorteilhaft kann der Gesamt-Spannungsabfall über den Strombegrenzer und die Low-Current-Leuchtdioden (12) in der Weise dimensioniert werden, daß die Sättigungsspannung der letzteren bei Unterschreiten eines bestimmten kritischen Wertes der Speisespannung unterschritten wird und diese ohne weitere Maßnahmen hochohmig werden.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] Die Erfindung hat die Aufgabe, die Leuchtdauer einer gattungsgemäßen schalterlosen Orientierungshilfe zu verbessern.

[0005] Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche offenbaren vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Orientierungshilfe.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

Ansprüche

1. Schalterlose Orientierungshilfe zum Auffinden eines Schlüssellochs, insbesondere an einem Kraftfahrzeugverschluß, enthaltend

- wenigstens ein Licht abstrahlendes Flächenelement, 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.

Zeichnung