BE1025889B1 - Voedingsspanningskalibratie voor verlichtingssystemen - Google Patents

Abstract

Een werkwijze voor het kalibreren van een voedingsspanning voor verlichtingssystemen bevattende een veelheid aan led-strips bevat het instellen (301) van de voedingsspanning van led-strips (en besturingseenheden die zijn verbonden met clusters van strips) op een eerste waarde waarvoor alle leds in de veelheid aan led-strips wordt verwacht te functioneren, het meten (303) van een spanning in een verbinding tussen elke besturingseenheid en zijn verbonden led-strips, en het vergelijken (304) van de gemeten spanning met een vooraf ingestelde spanning voor elke strip. Als de gemeten spanning hoger is dan een vooraf gedefinieerde foutspanning over de vooraf ingestelde spanning, of lager dan de vooraf ingestelde spanning, wordt er een waarschuwingssignaal gegenereerd (305) in de besturingseenheid, om een hoofdeenheid te informeren dat de voedingsspanning hoog, respectievelijk laag is. Op basis van het waarschuwingssignaal wordt de eerste spanningswaarde aangepast (306). Ten minste de instellingen voor het verkrijgen van de hoogste waarde van de aangepaste voedingsspanning worden opgeslagen (307, 317).

Description

Voedingsspanningskalibratie voor verlichtingssystemen

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebied van het aandrijven van elektronische systemen. Meer in het bijzonder heeft deze betrekking op kalibratie van voedingsspanning in elektronische autosystemen zoals verlichtingssystemen.

Achtergrond van de uitvinding

Een gebruikelijke vereiste van verlichtingssystemen, bijvoorbeeld voor signalisatie, is stabiliteit van verlichting. Deze vereiste is met name geldig in led-verlichtingssystemen, die momenteel zijn opgenomen in een aantal toepassingen vanwege hun lage stroomverbruik. Ze zijn vaak te vinden in verlichtings- en signalisatiesystemen van voertuigen.

Led-verlichtingssystemen omvatten gewoonlijk een of meer leds, die in serie zijn verbonden en een led-strip vormen. In bepaalde toepassingen kunnen leds ook parallel worden geschakeld. Lichtbronnen die leds bevatten vertonen gewoonlijk het probleem van het veranderen van hun intensiteit vanwege degradatie, bijv, als gevolg van thermische degradatie. Verder is de lichtuitvoer van een dergelijke led-strip stroomafhankelijk. Om een gespecificeerde lichtuitvoer voor een dergelijke led-strip te verzekeren, is een specifieke stroom vereist. De stroom kan worden geregeld om een specifieke lichtuitvoer te verzekeren. Verouderingseffecten en thermische degradatie kunnen worden uitgesloten. Tijdens stroomregeling kan de spanning over de led-strip variëren. Teneinde een stroomregeling te verzekeren, bijvoorbeeld door een stroombron of een schakelelement, is een minimale spanning over die stroombron of het schakelelement nodig. Ook mag de spanning over de led-strip niet onder een minimumwaarde dalen om een specifieke lichtuitvoer (lichtsterkte) te verzekeren. Als de spanning over de stroombron of het schakelelement te hoog is, zal er een hoge vermogensdissipatie zijn over de stroombron of het schakelelement, wat kan leiden tot schade, verlaging van de levensduur door oververhitting, degradatie-effecten, enz. Deze problemen, alleen of gecombineerd, kunnen zich ontwikkelen tot gevaarlijke situaties. Het is daarom van belang om een voedingsbron te gebruiken voor de led-strip en zijn aandrijfelementen, zoals bijv, een stroombron of een schakelelement, die hoog genoeg is voor stroomregeling, maar laag genoeg voor een optimale vermogensdissipatie.

In het specifieke geval van automobieltoepassingen bestaan verschillende soorten verlichtingssystemen. Deze kunnen bijvoorbeeld voorwaartse verlichting of verlichtingssystemen (koplichten, hulplampen zoals mistlampen), signalisatie- en

BE2018/5514 opvalsystemen (dagrijlichten, achteruitrijlichten en parkeerlichten, staart- of achterlichten, richtingaanwijzers, enz.), binnenverlichting, nummerplaatverlichting, enz. omvatten. Deze systemen moeten stabiel en efficiënt zijn, maar ze worden zelden bijna allemaal tegelijkertijd gebruikt. In automobieltoepassingen worden, bijvoorbeeld, richtingaanwijzers alleen gebruikt wanneer dat nodig is, onafhankelijk van het gebruik van bijv, koplampen. Bovendien passen verschillende verlichtingssystemen normaal niet bij elkaar, bijvoorbeeld omdat verschillende soorten leds en/of een verschillend aantal daarvan vereist zijn. Ondanks het feit dat systemen meestal niet bij elkaar passen, bevatten voertuigen gewoonlijk een enkele voedingsbron voor al hun elektrische apparaten, waaronder verlichtingssystemen (gewoonlijk een batterij). Om te voorkomen dat de verlichtingsomstandigheden van een gebruikt systeem worden beïnvloed, wordt gewoonlijk, wanneer een tweede systeem wordt geactiveerd, individuele besturing van elk systeem verschaft. Systemen kunnen op deze manier stabiele verlichting hebben, ten koste van hogere complexiteit. Om bijvoorbeeld een optimale voedingsspanning te verkrijgen die de behoeften voor alle mogelijke led-strips dekt, bijv, in de achterlichten, moet het voedingsbeheersysteem op maat worden gemaakt voor elk model van led en/of elke architectuur, die afhankelijk is van het type voertuig, en zelfs van het merk. Het kan ook nodig zijn om een kalibratie aan het einde van de lijn uit te voeren, afhankelijk van het model van het achterlicht, bijvoorbeeld in de productielijn bij de leverancier van het voedingsbeheersysteem. Dit impliceert het gebruik van verschillende onderdelen en inrichtingen voor elk verschillend model, resulterend in hogere logistieke inspanningen om de verschillend geconfigureerde hoofdbesturingseenheden te verwerken. Als alternatief, kan kalibratie worden uitgevoerd op de productielijn van de voertuigfabrikant, waardoor ook kosten en productietijd toenemen. In deze systemen kan echter geen rekening worden gehouden met degradatie op lange termijn, dus er is ruimte voor verbetering.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een systeem te verschaffen voor het aansturen van een of meer verlichtingssystemen met spanningskalibratiemogelijkheden, in het bijzonder voor automobieltoepassingen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat zij een kalibratiewerkwijze voor verlichtingssystemen verschaffen, met hoge flexibiliteit en eenvoud, en die verlichtingsstabiliteit verschaft voor een breed scala van toepassingen, verlichtingssystemen en configuraties.

BE2018/5514

In een eerste aspect wordt een werkwijze voor het kalibreren van een voedingsspanning voor verlichtingssystemen die een veelheid aan led-strips van lichtemitterende diodes (leds) omvatten beschreven, waarbij de werkwijze omvat:

- het instellen van de voedingsspanning op een eerste spanningswaarde waarvoor naar verwachting alle leds in de veelheid aan led-strips zullen functioneren,

- het verschaffen van de eerste spanningswaarde aan de veelheid van led-strips en aan besturingseenheden die zijn verbonden met clusters van led-strips, waarbij elke cluster ten minste een led-strip omvat,

- het meten van een spanning in een penverbinding tussen elke besturingseenheid en zijn respectieve verbonden led-strips, en het vergelijken van de gemeten spanning met een vooraf ingestelde spanning voor de respectieve strip. Als de gemeten spanning hoger is dan een vooraf gedefinieerde foutspanning over de vooraf ingestelde spanning, respectievelijk lager dan de vooraf ingestelde spanning, kan een waarschuwingssignaal worden gegenereerd in de corresponderende besturingseenheid om een hoofdbesturingseenheid (MCU) te waarschuwen dat de voedingsspanning hoog, respectievelijk laag is,

- op basis van het waarschuwingssignaal, het aanpassen van de eerste spanningswaarde in een aangepaste voedingsspanning door middel van de hoofdbesturingseenheid, en

- het opslaan van ten minste de instelling voor het verkrijgen van de aangepaste voedingsspanning waarvoor een minimale voedingsspanning wordt verkregen, waarbij de minimale voedingsspanning de kleinste voedingsspanning is waarvoor de gemeten spanning in elke strip van een cluster hoger is dan de vooraf ingestelde spanning voor alle strips van die cluster.

Het instellen van de voedingsspanning op een eerste spanningswaarde bevat verder het instellen van de voedingsspanning op een eerste spanningswaarde zodanig dat de gemeten spanning ofwel lager is, ofwel hoger is, dan de vereiste spanning voor elke strip van een cluster, en het genereren van een waarschuwingssignaal bevat verder het genereren in de corresponderende besturingseenheid van die cluster van een waarschuwingssignaal bij het detecteren dat de gemeten spanning lager is, of respectievelijk hoger is, dan de vereiste spanning voor ten minste een strip van de cluster, om aan een hoofdbesturingseenheid te melden dat de voedingsspanning laag is, of respectievelijk hoog is, en, bij detectie dat de gemeten spanning lager is dan de vereiste spanning, de voedingsspanning verhoogd wordt totdat de gemeten spanning hoger is dan de vereiste spanning.

BE2018/5514

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een besturing van een complex verlichtingssysteem of complexe verlichtingssystemen kan worden verschaft met een beperkte hoeveelheid besturingseenheden en een enkele hoofdbesturingseenheid. Het is een verder voordeel dat kalibratie van variaties van spanningsval over de led-strips, afhankelijk van gebruik van systemen, schema van activering daarvan en/of degradatie kan worden verkregen. In sommige uitvoeringsvormen kunnen de instellingen worden opgeslagen in een geheugen. De instellingen kunnen, bijvoorbeeld, de instellingen van een spanningsomvormer bevatten voor het verkrijgen van ten minste de hoogste voedingsspanning uit alle voedingsspanningen die de clusters nodig kunnen hebben. Het opslaan van de instellingen kan ook het opslaan bevatten van de (instellingen van een spanningsomvormer voor het verkrijgen van de) hoogste aangepaste voedingsspanning en de specifieke configuratie, bijv, de specifieke clusters in gebruik, die dergelijke hoogste aangepaste voedingsspanning nodig hebben. Het opslaan van de instellingen kan ook het opslaan bevatten van de instellingen van een spanningsomvormer voor het verkrijgen van elke aangepaste spanning die nodig is voor elke cluster. Het is een voordeel dat ten minste de maximale voedingsspanning kan worden gebruikt, of een aangepaste voedingsspanning die is geoptimaliseerd voor een specifieke configuratie, of de hoogste aangepaste spanning uit een pool van aangepaste spanningen per cluster, die is gekozen volgens de specifieke cluster die wordt gebruikt.

Sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen verder het verschaffen bevatten van een signaal dat aangeeft dat kalibratie is voltooid wanneer alle besturingseenheden een gemeten spanning detecteren die hoger is dan de vooraf ingestelde spanning die minder afwijkt dan de vooraf gedefinieerde foutspanning van de vooraf ingestelde spanning voor die strip.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een operator zekerheid kan hebben dat de kalibratie succesvol was.

Sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen verder de stap bevatten van het uitvoeren van enkele of alle stappen van de werkwijze op vooraf bepaalde tijdsintervallen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat variaties van verlichting van de led-systemen als gevolg van temperatuurveranderingen, degradatie, enz. regelmatig kunnen worden gecompenseerd.

BE2018/5514

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de vooraf ingestelde spanning worden gedefinieerd per cluster en/of strip.

In verdere uitvoeringsvormen kan de vooraf ingestelde spanning worden gevarieerd volgens de configuratie van verlichting van clusters en/of toepassing.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de vooraf ingestelde spanning kan worden gekozen in overeenstemming met het type led, aantal leds in een strip en de vereiste verlichting, dus rekening houdend met de granulariteit van het verlichtingssysteem.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de vooraf gedefinieerde foutspanning worden gevarieerd volgens de configuratie van verlichting van clusters en/of toepassing.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de verkregen verlichting robuuster kan zijn tegen veranderingen, ongewenste pieken of verstoringen van de voedingsspanning en/of de externe voeding (bijv, batterij).

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen de vooraf ingestelde spanning en/of de vooraf gedefinieerde foutspanning worden geprogrammeerd.

Sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen verder het opslaan bevatten van de instelling van de omvormer voor het verkrijgen van de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde die wordt vereist door alle clusters, en verder het aanpassen bevatten van de voedingsspanning aan de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde bij een verdere inschakeling.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat aandrijving kan worden verzekerd voor alle led-strips, waardoor de kans wordt verminderd dat een led-strip onderbekrachtigd is en minder verlichting produceert. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een enkele VS kan worden gebruikt, waardoor de rekenbelasting en het geheugengebruik worden verminderd.

Alternatieve uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen het opslaan bevatten van elk van de instellingen van de spanningsomvormer voor het verschaffen van aangepaste voedingsspanningswaarden die worden vereist door elke cluster, en verder het aanpassen bevatten van de voedingsspanning volgens de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde die wordt opgelegd door ten minste een van de actieve besturingseenheden bij een verdere inschakeling van die besturingseenheden, teneinde de vooraf ingestelde spanning te bereiken voor het aandrijven van ten minste elke led-strip.

BE2018/5514

Het is een voordeel dat de hoogste voedingsspanning kan afhangen van de actieve clusters en deze kan veranderen tijdens gebruik, waardoor optimale aandrijving wordt geleverd, afhankelijk van de specifieke bewerking.

In een tweede aspect, voorziet de uitvinding in een systeem voor het aandrijven van een veelheid aan clusters die ten minste een led-strip bevatten. Het systeem kan een hoofdbesturingseenheid (MCU) bevatten die een spanningsomvormer bevat voor het verschaffen van een uitgangsvoedingsspanning en ten minste een interface voor communicatie met een veelheid aan besturingseenheden, ten minste een besturingseenheid voor het aandrijven van ten minste elke led-cluster (dus, een of meer besturingseenheden per cluster). Elke besturingseenheid bevat:

- ten minste een led-aandrijfeenheid per led-strip in de cluster,

- een spanningslezer voor het uitlezen van de spanning op een knooppunt tussen de besturingseenheid en elke led-strip,

- een spanningsvergelijker voor het vergelijken van de gemeten spanning met een vooraf ingestelde spanning voor die strip,

- een signaalgenerator voor het genereren van een eerste signaal in het geval dat de gemeten spanning een vooraf gedefinieerde foutspanning boven de vooraf ingestelde spanning overschrijdt, of een tweede signaal in het geval dat de gemeten spanning de vooraf ingestelde spanning niet bereikt,

- transmissiemiddelen voor het verzenden van ten minste alle eerste of tweede gegenereerde signalen naar de MCU, waarbij de MCU verder middelen omvat voor het aanpassen van de uitgangsvoedingsspanning in overeenstemming met de signalen die zijn gegenereerd in elk van de besturingseenheden, en

- een verwerkingseenheid voor het besturen van de led-aandrijfeenheden, voor het verkrijgen van de gemeten spanningen van de spanningslezer en het vergelijken ervan met de vooraf ingestelde spanningen, en voor het genereren van waarschuwingssignalen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een MCU wordt verschaft voor een of alle led-strips, die extern van de voedingsbron kan zijn. Het is een bijkomend voordeel dat er minder besturingseenheden dan led-strips nodig zijn als ledstrips geclusterd zijn, bijvoorbeeld een regelaar per led-cluster, bijv, een regelaar voor elk achterlichtverlichtingssysteem. Het is een verder voordeel dat deze implementatie kan worden toegepast op een breed scala van voertuigen en merken, zo kan de onderhavige uitvinding bijvoorbeeld een universeel verlichtingssysteem verschaffen.

BE2018/5514

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de besturingseenheid worden geïntegreerd in een enkele geïntegreerde schakeling.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een compacte, modulaire regelaar kan worden verkregen per verlichtingssysteem.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding bevat de MCU verder een configuratiegeheugen voor het opslaan van een veelheid aan instellingen van de spanningsomvormer voor het verkrijgen van aangepaste voedingsspanningen alsmede een clusterverlichtingsconfiguratie waarvoor voornoemde waarde werd verkregen.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat de eerste voedingsspanning kan worden geoptimaliseerd in een eerdere kalibratie, hetgeen mogelijk de kansen verkleint dat verdere kalibratie vereist is.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt een LIN secundair netwerk verschaft tussen de besturingseenheden en de MCU, dat is gescheiden van een primair netwerk voor het verbinden van de hoofdbesturingseenheid met een systeem van hoger niveau.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat isolatie tussen het primaire netwerk en het secundaire netwerk wordt verkregen, waardoor interferentie wordt verminderd, bijvoorbeeld het verminderen van overspraak tussen de elementen van het primaire netwerk en het verlichtingssysteem.

In alternatieve uitvoeringsvormen is een CAN-netwerk verschaft tussen de besturingseenheden en de MCU, voor het verschaffen van directe verbinding met een systeem van hoger niveau.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het communicatienetwerk eenvoudiger kan worden gemaakt, door alle elementen met een enkel netwerk te verbinden, waardoor bijvoorbeeld probleemdiagnose wordt verbeterd.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een compacte regelaar kan worden verkregen.

Bijzondere en voorkeursaspecten van de uitvinding worden uiteengezet in de bijgaande onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies en niet alleen zoals uitdrukkelijk is uiteengezet in de conclusies.

BE2018/5514

Deze en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk blijken uit en worden toegelicht aan de hand van de hierna beschreven uitvoeringsvorm(en).

Korte beschrijving van de tekeningen

FIG. 1 illustreert een eerste uitvoeringsvorm van een systeem volgens een aspect van de onderhavige uitvinding, bevattende een secundair netwerk tussen een hoofdbesturingseenheid en een veelheid aan besturingseenheden.

FIG. 2 illustreert een verdere uitvoeringsvorm van een systeem volgens een aspect van de onderhavige uitvinding, bevattende een uniek netwerk voor communicatie tussen een systeem van hoger niveau, de hoofdbesturingseenheid en een veelheid aan besturingseenheden.

FIG. 3 illustreert een stroomdiagram en een werkwijze volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, inclusief optionele stappen.

FIG. 4 is een stroomdiagram van een werkwijze voor het kalibreren volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, toepasbaar op enkele clusters of op vele clusters tegelijkertijd, met een eerste lage voedingsspanning.

FIG. 5 is een stroomdiagram van een werkwijze voor het kalibreren volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, toepasbaar op enkele clusters of op vele clusters tegelijkertijd, met een hoge voedingsspanning.

De tekeningen zijn alleen schematisch en zijn niet beperkend. Op de tekeningen kan de afmeting van sommige elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden.

Eventuele verwijzingstekens in de conclusies mogen niet als beperkend voor het toepassingsgebied worden beschouwd.

Op de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.

Gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar wordt hierdoor echter niet beperkt maar alleen door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn alleen schematisch en zijn niet beperkend. Op de tekeningen kan de afmeting van sommige elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden. De

BE2018/5514 afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet overeen met werkelijke verkleiningen voor de praktijk van de uitvinding.

De termen eerste, tweede en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies worden gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een volgorde, hetzij tijdelijk, ruimtelijk, in de rangschikking of op enige andere wijze. Het zal duidelijk zijn dat de zo gebruikte termen onder geschikte omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die in dit octrooi worden beschreven in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd dan in dit octrooi beschreven of geïllustreerd is.

Bovendien worden de termen boven, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijk voor het beschrijven van relatieve posities. Het zal duidelijk zijn dat de zo gebruikte termen onder geschikte omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die in dit octrooi worden beschreven in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd dan in dit octrooi beschreven of geïllustreerd is.

Het moet worden opgemerkt dat de term 'bevattende', die wordt gebruikt in de conclusies, niet mag worden geïnterpreteerd als zijnde beperkt tot de daarna opgesomde middelen; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Deze dient dus te worden geïnterpreteerd als indicatie van de aanwezigheid van de opgegeven elementen, gehele getallen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging niet uit van een of meer andere elementen, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan. Het toepassingsgebied van de uitdrukking 'een inrichting bevattende middelen A en B' mag dus niet worden beperkt tot inrichtingen die uitsluitend uit componenten A en B bestaan. Deze betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing in deze specificatie naar 'een bepaalde uitvoeringsvorm' of 'een uitvoeringsvorm' betekent dat een bepaald element, een bepaalde structuur of een bepaalde eigenschap die wordt beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De aanwezigheid van de uitdrukkingen 'in een bepaalde uitvoeringsvorm' of 'in een uitvoeringsvorm' op diverse plaatsen in deze specificatie verwijst dus niet noodzakelijkerwijs, maar eventueel wel naar dezelfde uitvoeringsvorm. Verder kunnen de betreffende elementen, structuren of

BE2018/5514 kenmerken op elke geschikte wijze in een of meer uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals uit deze openbaring duidelijk zal zijn voor een deskundige in de techniek.

Evenzo moet er rekening mee worden gehouden dat in de beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding, verschillende kenmerken van de uitvinding soms worden gegroepeerd in een uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan ten behoeve van het stroomlijnen van de openbaring en het vergemakkelijken van het begrip van een of meer van de verschillende aspecten van de uitvinding. Deze methode van openbaring mag echter niet worden opgevat als afspiegeling van een bedoeling dat de geclaimde uitvinding meer elementen vereist dan die uitdrukkelijk in elke conclusie worden genoemd. De volgende conclusies weerspiegelen integendeel dat aspecten van de uitvinding aanwezig zijn in minder dan alle elementen van een enkele van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Zo worden de conclusies na de gedetailleerde beschrijving hierbij uitdrukkelijk opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Verder geldt dat, hoewel sommige uitvoeringsvormen die in dit octrooi worden beschreven bepaalde maar niet andere elementen omvatten die in andere uitvoeringsvormen zijn opgenomen, combinaties van elementen van verschillende uitvoeringsvormen binnen het toepassingsgebied van de uitvinding liggen, en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals zal worden begrepen door deskundigen in het vakgebied. In de volgende conclusies kan elk van de geclaimde uitvoeringsvormen bijvoorbeeld in elke combinatie worden gebruikt.

In de beschrijving van dit octrooi zijn talrijke bijzonderheden uiteengezet. Het dient echter begrepen te worden dat uitvoeringsvormen van de uitvinding zonder deze bijzonderheden kunnen worden uitgevoerd. In andere gevallen zijn welbekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om het begrip van deze beschrijving niet te bemoeilijken.

In het algemeen is het bij verlichtingssystemen gewenst om stabiele verlichtingsintensiteit te hebben. Wanneer een veelheid aan verlichtingssystemen, die verschillend van aard en ontwerp kunnen zijn, wordt aangedreven door een enkele voedingsbron, is compensatie nodig om te verzekeren dat alle systemen een spanning ontvangen die voldoende hoog is om de lichtbronnen te activeren. Aan de andere kant is het ook wenselijk om vermogensdissipatie te verminderen, wat gewoonlijk gebeurt wanneer

BE2018/5514 lichtbronnen of hun aandrijfelementen worden overbeladen met een spanning die hoger is dan die vereist om voldoende verlichting te verschaffen.

Deze vereisten zijn vooral belangrijk in automobieltoepassingen, waar doorgaans een bijv, constante voedingsbron in het voertuig aanwezig is (bijvoorbeeld een batterij). Om veiligheidsredenen moet een voldoende intensiteit in alle verlichtingssystemen worden verschaft. In een extreem voorbeeld mogen de koplampen hun verlichting niet verminderen wanneer de richtingaanwijzers worden gebruikt. De afzonderlijke voedingsbron moet in staat zijn om alle elektronische systemen te ondersteunen, inclusief verschillende soorten verlichtingssystemen, en om deze allemaal op stabiele wijze aan te drijven. Het elektronische netwerk zou echter niet al te complex mogen zijn. Lagere complexiteit vergemakkelijkt installatie, probleemdiagnose, vervanging van onderdelen, leidt tot lagere systeem kosten, enz.

Led-gebaseerde verlichtingssystemen in voertuigen worden gewoonlijk verdeeld in verschillende leds, waaronder een aantal leds die in serie zijn verbonden. Leds hebben een laag stroomverbruik, maar ze hebben de neiging te lijden aan degradatie (veroudering) door de tijd heen, en ook aan thermische degradatie.

Wanneer in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar een 'led-strip', wordt verwezen naar een veelheid aan leds die zijn verbonden in serie. Verschillende led-strips van een of alle verlichtingssystemen kunnen door een voedingsbron worden aangedreven. Waar in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar 'voedingsspanning (VS)', wordt verwezen naar de voedingsspanning voor de verschillende led-strips en hun aandrijfelementen van een bepaald systeem of voor alle verlichtingssystemen.

Een bepaald verlichtingssysteem volgens de uitvoeringsvormen kan een of meer ledstrips omvatten, die een 'led-cluster' vormen. Een bepaald verlichtingssysteem kan ten minste een led-cluster omvatten.

In een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt een systeem beschreven dat besturing en compensatie verschaft van variaties in de spanningsval van elektronische systemen, inclusief verlichtingssystemen. In het bijzonder wordt spanningskalibratie verschaft voor een of meer led-verlichtingssystemen omvattend led-clusters, met behulp van een hoofdbesturingseenheid (MCU) en ten minste een besturingseenheid per led-cluster.

De MCU omvat ten minste een verbinding met een voedingsbron (bijv, een batterij, bijvoorbeeld een 12 V of een 48 V batterij) en ten minste verbindingen met de veelheid aan

BE2018/5514 led-clusters, bijvoorbeeld parallelle verbindingen met de led-clusters, om een voedingsspanning VS aan de verlichtingssystemen te verschaffen. De MCU kan bijvoorbeeld ten minste een omvormer omvatten voor het aanpassen van een spanning van een voedingsbron (bijv, een batterij) naar een uitgangsvoedingsspanning VS voor het verlichtingssysteem. Op deze manier, biedt de MCU een algemene voedingsspanning voor alle led-strips via de omvormer.

Alle led-strips zijn dus verbonden met slechts een gemeenschappelijke voedingsspanning, die wordt uitgezonden door de MCU. Omdat de led-strips verschillend kunnen zijn in het aantal en type van leds, teneinde de voedingsspanning VS te optimaliseren, verschaft de onderhavige uitvinding een MCU die is aangepast om zijn uitgangsvoedingsspanning aan te passen in overeenstemming met de vermogensbehoeften van de led-clusters. De MCU kan bijvoorbeeld een regelaar bevatten, zoals een spanningsregelaar of kalibrator. Regeling kan als alternatief of aanvullend worden verschaft door de omvormer te besturen met behulp van een microregelaar. Regeling kan worden gedaan door bijv, elke geschikte aanpasbare lineaire spanningsregelaar. Een regelaar kan bijvoorbeeld een aanpasbare voedingsbron met geschakelde modus omvatten. De specifieke implementatie van de voedingsbron met geschakelde modus kan een buck-omvormer, een boost-omvormer, een buck-bust-omvormer, of een andere voedingsbronomvormer met geschakelde modus omvatten, voor het regelen van het spanningsniveau van de autobatterij op een voedingsspanningsniveau dat is aangepast om led-strip(s) en hun aandrijfelementen aan te drijven.

De MCU kan optioneel faalveilige en diagnostische mechanismen en functies omvatten, bijvoorbeeld door het opnemen van een spanningsmeeteenheid voor het meten van de uitgangsvoedingsspanning VS. De MCU kan mogelijk de feitelijke spanning aan de uitgang detecteren. De MCU kan de verzoeken van de verbonden besturingseenheden vergelijken om de spanning te verhogen of te verlagen, overeenkomstig de kalibratiewaarden die door de besturingseenheden worden vereist om te zorgen voor een correcte aandrijving van elke strip. In sommige uitvoeringsvormen heeft de MCU een verwachting van welke spanning, of welke spanning binnen een verwacht bereik, moet worden verschaft voor een bepaalde besturingseenheid. De verwachting kan bijvoorbeeld zijn gebaseerd op een kalibratiewaarde die is opgeslagen van een vorige kalibratie. Als een besturingseenheid een spanning buiten het verwachte spanningsbereik vraagt, kan de MCU diagnosticeren dat er een storing is in het systeem. Voorbeelden van spanningsmeeteenheden omvatten analoog13

BE2018/5514 naar-digitaal-omvormers (ADC's), vergelijkers, optioneel met een aanpasbare referentiespanning, enz.

De MCU kan ook geprogrammeerd zijn, of elektronische apparaten bevatten, om een gatewayfunctie te bouwen naar een netwerk van hoger niveau van het voertuig, bijv, een primair netwerk, dat bijvoorbeeld een Local Interconnect Network (LIN) of een Controller Area Network (CAN) kan zijn, inclusief bijbehorende protocollen.

In sommige uitvoeringsvormen kan de MCU een geheugeneenheid omvatten voor het opslaan van verschillende kalibratiewaarden, die bijvoorbeeld is gekoppeld aan verschillende verlichtingssysteemconfiguraties. De geheugeneenheid kan van elk geschikt type zijn. Het kan een programmeerbaar geheugen zijn, zoals een willekeurig toegankelijk geheugen (RAM), enz. Het kan een niet-vluchtig geheugen (NVM) zijn, zoals een EEPROM, een flashgeheugen, enz., dat toegankelijk kan zijn op bepaalde momenten (bijv, na elke inschakeling van het verlichtingssysteem of de verlichtingssystemen) en de daarin opgeslagen waarden kan hergebruiken, waardoor een robuust en betrouwbaar systeem wordt verkregen dat tijd kan besparen wanneer het systeem in werkzame modus de gespecificeerde functie moet verschaffen. In ieder geval, moet de geheugeneenheid bij voorkeur in staat zijn om nieuwe of bijgewerkte waarden op elk moment op te slaan, in het geval van bijv, herkalibratie tijdens bediening, tijdens diagnose of tijdens garageonderhoud. Aldus, heeft een enkel eenmalig programmeerbaar geheugen minder de voorkeur.

De onderhavige uitvinding kan besturing van het aandrijven van leds verschaffen door het verschaffen van ten minste een besturingseenheid per cluster. De MCU kan informatie uitwisselen met de besturingseenheden van de clusters. Dit kan worden gedaan door elektrische verbindingen. De MCU kan, bijvoorbeeld, via een BUS-interface (bijv, een LIN-bus of CAN-bus) zijn verbonden met een of meer besturingseenheden. Dit netwerk kan worden gezien als een secundair netwerk, bijvoorbeeld een netwerk dat een veelheid aan of alle verlichtingssystemen bestuurt in bijv, een voertuig (er kan echter ook elke andere geschikte gegevensoverdracht worden gebruikt).

De besturingseenheden van de onderhavige uitvinding bevatten een verbinding met elke led-strip van eenzelfde cluster. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan de verbinding de generieke naam 'knooppunt' of 'pen' ontvangen.

Verder bevatten de besturingseenheden een spanningsmeeteenheid die wordt gebruikt om de spanningsval in de led-strip te verkrijgen. De spanning kan, bijvoorbeeld, worden gemeten op een knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid, bijv, tussen

BE2018/5514 de led-strip en een overeenkomstig aandrijfelement in de besturingseenheid. Voornoemde spanning zal de naam 'Vpin' ontvangen in de onderhavige uitvinding. Deze notatie kan worden uitgebreid tot elk type verbinding.

De besturingseenheid omvat verder toegang tot een geheugen voor het opslaan van waarden van de spanning Vr, waarbij voornoemde Vr de minimale spanning is op de voornoemde pen die nodig is om een led-strip aan te sturen. De besturingseenheid kan, bijvoorbeeld, een verbinding of interface omvatten om de informatie op te halen uit een extern geheugen (bijv, een verbinding met een primair of secundair netwerk, enz.). In voorkeursuitvoeringsvormen kan de informatie worden opgeslagen in een geheugen dat is geïmplementeerd in de besturingseenheid zelf.

Elke besturingseenheid omvat verder een led-aandrijver (bevattend bijv, variabele stroombronnen, schakelelementen die worden bestuurd door een PBM-eenheid, een combinatie van elk van deze, enz.) per led-strip in elke cluster. Twee of drie led-strips in een cluster kunnen, bijvoorbeeld, elk worden verbonden met een overeenkomstige aandrijver van de besturingseenheid. In dat geval moet de besturingseenheid ten minste twee of drie aandrijvers bevatten. Als een besturingseenheid een geïntegreerd aandrijfcircuit is, kan het aantal aandrijvers beperkt zijn. Als een cluster, in dat geval, meer led-strips bevat dan er aandrijvers zijn in de beschikbare besturingseenheid, kan de cluster worden verbonden met twee of meer besturingseenheden. Als het aantal led-strips, bijvoorbeeld, erg hoog is, kan de cluster worden verbonden met een veelheid aan besturingseenheden, waarbij elke led-strip een aandrijfkanaal heeft, bijv, een verbinding door de pen, met een aandrijfeenheid van een besturingseenheid van de veelheid daarvan. De besturingseenheden van dezelfde cluster kunnen, op hun beurt, waarden van de minimaal vereiste spanning Vr opslaan voor dezelfde vereisten van bijv, lichtsterkte die overeenkomt met de functie van die specifieke cluster.

De besturingseenheden kunnen verder een eenheid bevatten voor het vergelijken van een gemeten spanning met de vereiste spanning Vr. Er kan, bijvoorbeeld, een vergelijker worden geïmplementeerd. Er kan, bijvoorbeeld, een verwerkingseenheid zijn opgenomen om de signalen van de spanningsmeeteenheid te verwerken. De verwerkingseenheid kan, bijvoorbeeld, een microregelaar, een CPU of elke andere geschikte hardware-eenheid zijn. De verwerkingseenheid kan een signaal aan de MCU verschaffen, inclusief informatie betreffende de spanning op de voornoemde pen of een spanningsval over de led-strip, in het bijzonder of deze hoger of lager is dan een vooraf bepaald bereik van waarden. De

BE2018/5514 besturingseenheid kan deze informatie delen met de MCU via communicatie-interfaces in een netwerk.

Verder kan de besturingseenheid optioneel een diagnostische functie bevatten, op een vergelijkbare manier als de MCU. De besturingseenheid kan de spanning aan de uitgang van de MCU lezen. Als de spanning op de aangesloten led te laag is, kan deze berichten naar de MCU sturen, bijvoorbeeld tijdens normale werkingsmodus (niet alleen tijdens kalibratie). Dit kan, zoals eerder, worden geactiveerd door het opnemen van een spanningsmeeteenheid, zoals ADC's, vergelijkers, optioneel met een aanpasbare referentiespanning, enz., die is aangepast voor het lezen van de spanning VS aan de uitgang van de MCU, of door de besturingseenheden toegang te geven tot een spanningsmeeteenheid in de MCU voor het meten van VS.

De besturingseenheden kunnen worden verschaft in een afzonderlijke geïntegreerde schakeling, bijvoorbeeld in monolithische schakelingen. De besturingseenheden kunnen ook als een veelheid aan schakelingen zijn gerangschikt, waarbij de meerdere componenten ervan zijn geïmplementeerd als afzonderlijke schakelingen, bijv, een ADC, een communicatiezendontvanger (bijv. LIN-zendontvanger of CAN-zendontvanger), een CPU of een toestandsmachine, een PBM-eenheid, die zijn gevormd als afzonderlijke circuits.

Met betrekking tot het verlichtingssysteem of de verlichtingssystemen kunnen de clusters deel uitmaken van hetzelfde type verlichtingssysteem, of elke cluster kan deel uitmaken van een ander type systeem. Een cluster dat twee led-strips bevat kan bijvoorbeeld deel uitmaken van de achterlichtverlichting, terwijl een andere cluster die een enkele ledstrip bevat deel kan uitmaken van het richtingaanwijzersysteem. In elk geval zijn, in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, alle clusters verbonden met dezelfde MCU, maar is elke cluster verbonden met ten minste een bijbehorende besturingseenheid.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding bevat een verlichtingssysteem ten minste een cluster, die ten minste een led-strip omvat. Omdat de besturingseenheden zijn verbonden met clusters, kunnen nauwkeurige aandrijf- en spanningsaflezingen en compensaties worden verkregen voor elke strip in een cluster met behulp van een enkele besturingseenheid, waardoor de complexiteit van het systeem aldus wordt verminderd. In sommige uitvoeringsvormen kan een cluster een enkele strip bevatten, die een of meer leds bevat. In sommige uitvoeringsvormen kan een cluster een strip met vier leds, of drie leds bevatten. In sommige uitvoeringsvormen kunnen combinaties van verschillende clusters van

BE2018/5514 verschillende typen, aantal strips en/of aantal leds per strip opgenomen zijn. Het systeem is geschikt voor het aandrijven van elk van deze combinaties van clusters die verlichtingssystemen vormen, die onderling verschillend kunnen zijn, en om te zorgen voor een correcte aansturing en verlichting van alle systemen.

In een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, die is getoond in FIG. 1, bevat een verlichtingssysteem voor een auto ten minste twee clusters (twee worden geïllustreerd in FIG. 1), waarbij een van de clusters een veelheid aan strips omvat. De MCU 10 kan een spanningsomvormer bevatten, bijv, een DC/DC-omvormer 16, voor het aanpassen van de voedingsspanning (bijv, voertuigbatterijvoeding) VBAT naar een voedingsspanning VS voor bijv, het achterlichtsysteem van een voertuig. De voedingsspanning VS kan hoger of lager zijn dan de voeding van de autobatterij.

Het verlichtingssysteem kan verschillende led-clusters 29, 30 bevatten, en elke ledcluster kan een of meer led-strips 27, 31 bevatten, welke led-strips elk ten minste een led omvatten, mogelijk een veelheid aan in serie verbonden leds 26. Hoewel de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt op strips die een enkele led bevatten, is het voordelig om verscheidene leds in serie te hebben, omdat de correcte aandrijving van alle leds in de strip is gewaarborgd, waardoor een systeem met veel betere verlichtings- en opvallendheidsmogelijkheden dan een enkele led mogelijk wordt.

De MCU 10 kan verder een spanningsmeeteenheid 14 bevatten, bijvoorbeeld een ADC of een vergelijker met een aanpasbare referentiespanning, voor het meten van de uitgangsvoedingsspanning VS van de spanningsomvormer, bijv. DC/DC-omvormer, die wordt geleverd aan de verschillende led-strips.

De MCU 10 kan verder een geheugeneenheid 11 bevatten voor het opslaan van een waarde van de voedingsspanning VS die moet worden gebruikt aan het begin van een kalibratieprocedure. Hij kan de instellingen van de spanningsomvormer opslaan voor het aanpassen van de spanning van VBAT aan de voedingsspanning voor de verlichtingssystemen. De geheugeneenheid 11 kan optioneel andere waarden opslaan zoals minimaal vereiste spanningen voor led-strips en informatie betreffende eerdere kalibraties.

Terwijl de uitgangsvoedingsspanning VS die moet worden geleverd aan de led-strips kan worden geregeld en gemeten door de MCU 10, kan de spanningsval of de stroom door de led-strips ook worden bestuurd en gemeten door een besturingseenheid, bijv, een besturingseenheid 20 die is gekoppeld aan elke bijbehorende led-cluster 29,30. De besturingseenheid 20 in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan niet alleen het

BE2018/5514 aandrijven van de bijbehorende led-cluster besturen (door bijv, de stroom door elke strip te besturen), maar kan ook parameters met betrekking tot de aandrijving meten, zoals de spanning op elke voornoemde pen, optioneel ook op de voedingsspanning VS, en daaruit kan hij ook de spanningsval in elke strip van de cluster afleiden. Met verwijzing naar FIG. 1 bevat een besturingseenheid 20, bijv, een besturings-IC van het achterlicht, een ledaandrijfeenheid, voor het aandrijven van de led-strips 27, 31 en voor bijv, het besturen van het aandrijven ervan en hun lichtsterkte. De led-aandrijfeenheid kan bijvoorbeeld een stuurbare stroombron 23 omvatten, een schakelelement 22 (bijv, een transistor) dat wordt bestuurd door een PBM-aandrijfeenheid 21, of een combinatie van beide.

De besturingseenheden 20 die zijn getoond in FIG. 1 omvatten elk twee ledaandrijfeenheden; dit is echter niet beperkend voor de onderhavige uitvinding. In de uitvoeringsvorm die is geïllustreerd in FIG. 1 worden beide led-aandrijfeenheden van de besturingseenheid 20 die is verbonden met de cluster 29 bevattende twee led-strips gebruikt. Echter, slechts een led-aandrijfeenheid van de besturingseenheid die is verbonden met de cluster 30 bevattende een enkele led-strip wordt gebruikt. Zoals te zien is kan dezelfde architectuur worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen, configuraties en voertuigmodellen, zonder dat er speciale regelaars moeten worden vervaardigd. De besturingseenheden 20 omvatten een spanningsmeeteenheid 24, bijv, een ADC, voor het lezen van de spanning bij de verbinding tussen de besturingseenheid 20 en de led-strip. In het bijzonder kan elke led-aandrijfeenheid van de besturingseenheid worden verbonden met een strip van de bijbehorende cluster. In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een aandrijfpen zijn opgenomen in de verbinding tussen de besturingseenheid en de led-strip in een cluster. Een aandrijfpen kan, bijvoorbeeld, een microchip verbinden die de besturingseenheid en de led-strip omvat. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen er mogelijk verschillende spanningen Vpin zijn bij de aandrijfpennen voor verschillende led-strips. Een led-strip 31 kan, bijvoorbeeld, zijn verbonden met de pen DRV1 en dus met een led-aandrijfeenheid. Een andere led-strip 27 kan zijn verbonden met een andere pen DRV2 en dus met een andere led-aandrijfeenheid van dezelfde cluster 29.

De spanningsmeeteenheid 24 zou via bijv, een multiplexer (hier niet getoond) kunnen zijn verbonden met elke pen inclusief de voedingsspanning VS-pen. Een multiplexer heeft het voordeel dat hij spanningen kan lezen op een veelheid aan pennen met een enkele inrichting, waardoor compactheid wordt verbeterd. Een dergelijke spanningsmeeteenheid 24 kan bijv, een ADC en/of een vergelijker met een configureerbare referentiespanning omvatten. De

BE2018/5514 besturingseenheid 20 kan verder een verwerkingseenheid bevatten, bijvoorbeeld een microregelaar 25, die de metingen van de spanningsmeeteenheid 24 kan lezen en verwerken. De microregelaar 25 kan ook de aandrijving van de led-strips besturen, door besturing over de aandrijvers te verschaffen, bijv, over de regelbare stroombron 23, en/of de PBMaandrijfeenheid 21. De besturingseenheid 20 kan toegang hebben tot een geheugeneenheid (bijv, een eenheid die is omvat in de besturingseenheid 20, of toegang tot de geheugeneenheid 11 die is geïmplementeerd in de MCU) die verscheidene vereiste spanningen Vr opslaat om de vergelijking uit te voeren. Het geheugen kan programmeerbare mogelijkheden bevatten zodat de Vr kan worden gevarieerd en aangepast volgens elke specifieke toepassing.

De verwerkingseenheid 25 kan verder worden verbonden met een communicatieinterface 28 van de besturingseenheid 20, om met de MCU 10 te communiceren of de meting binnen de geaccepteerde parameters valt of niet. De besturingseenheid 20 bevat een signaalgenerator om een signaal te genereren en dit naar de MCU 10 te sturen, als de meting hoger of lager is dan verwacht, bijvoorbeeld buiten een vooraf bepaalde foutmarge. De MCU 10 zou dan de voedingsspanning VS verlagen of respectievelijk verhogen.

Het dient te worden opgemerkt dat een of alle delen van de besturingseenheid 20 kunnen zijn opgenomen in een enkele geïntegreerde schakeling, zoals een halfgeleiderchip, waardoor compactheid verder wordt verbeterd.

De hoofdbesturingseenheid 10 kan een secundaire communicatie-interface 15 bevatten voor het uitwisselen van gegevens met de communicatie-interface 28 van elke besturingseenheid 20 van het systeem. De MCU 10 en de besturingseenheden 20 communiceren dus met elkaar via dit secundaire netwerk, bijv, via de lijnen 17 van het secundaire netwerk. Dit is voordelig in veel voertuigen die een specifieke netwerkarchitectuur bevatten voor sommige of alle verlichtingssystemen, die is gescheiden van de rest van de netwerkarchitectuur en die de risico's op interferentie met andere systemen van het voertuig vermindert, bijv, beveiligingssystemen, motor- en cruisecontrol, afstands- en botsingssensoren, airconditioning, communicatiesystemen, enz. Met voordeel hoeft dit secundaire netwerk geen hoge prestaties te vertonen, zodat de kosten van de implementatie kunnen worden verminderd, bijv, met behulp van een LIN. Het implementeren van meerdere besturingseenheden in een secundair netwerk is meestal minder duur dan het implementeren ervan op de CAN die is bekabeld door een compleet voertuig, en het verschaffen van een enkele verbinding met de CAN via de MCU. In dat geval is de MCU een

BE2018/5514

CAN - LIN-gateway. Andere implementaties zijn echter toegestaan. Een CAN kan, bijvoorbeeld, worden gebruikt voor MCU en besturingseenheden, als het systeem wordt gezien als veiligheidskritisch systeem, zoals getoond in FIG. 2. In andere uitvoeringsvormen kan de MCU zijn verbonden met een LIN, voor een zeer goedkoop netwerk. In een dergelijk geval is de MCU een slave met betrekking tot een netwerk op hoger niveau maar een master met betrekking tot alle besturingseenheden. In dat geval is de MCU een LIN - LIN-gateway.

De uitgewisselde gegevens kunnen ten minste gegevens omvatten over of de meting van de spanningsval is uitgevoerd en het resultaat daarvan (van de besturingseenheid 20 naar de MCU 10), maar het kan ook andere signalen omvatten, bijvoorbeeld signalen om kalibratie te activeren.

De spanningsomvormer 16, bijv. DC/DC-omvormer, van de MCU 10 verschaft een aanpasbare uitgangsvoedingsspanning VS. Als een eerste groep clusters wordt gebruikt, kan een aangepaste voedingsspanningswaarde VS worden verkregen, die kan verschillen van de aangepaste waarde als een tweede, andere groep clusters wordt gebruikt. De veelheid aan aangepaste voedingsspanningen VS kan een lijst van kalibratiewaarden vormen. Deze kalibratiewaarden kunnen worden opgeslagen, bijvoorbeeld in een centraal geheugen van het voertuig, of in een geheugeneenheid 11 die is opgenomen in de MCU 10.

De status van het systeem of de systemen kan worden gecommuniceerd aan een verwerkingseenheid op hoger niveau (bijv, de Body Control Module (BCM) of een vergelijkbare regelaar van een voertuig), bijvoorbeeld voor het ontvangen van orders voor voornoemde centrale verwerkingseenheid.

De verwerkingseenheid op hoger niveau verschaft ook regeling van welk van de verlichtingssystemen moet worden geactiveerd. De communicatie kan worden verschaft door een speciale primaire communicatie-interface 13 die is opgenomen in de MCU 10, die verbinding met het primaire netwerk verschaft, bijv, via netwerklijnen 18. De onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot voornoemde architectuur. In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn de primaire en secundaire netwerken opgenomen in een enkel, gemeenschappelijk netwerk, zoals eerder werd geïntroduceerd.

Een dergelijke uitvoeringsvorm wordt geïllustreerd in FIG. 2, die een specifieke voertuigarchitectuur toont met een gemeenschappelijk netwerk. Een gemeenschappelijk netwerk kan eenvoudig worden verkregen met een CAN-implementatie van de primaire en secundaire netwerken. In dat geval is slechts een communicatie-interface 113 in de MCU 10 nodig. Twee communicatiepaden, CAN high line 101 (CANH) en CAN low line 102 (CANL),

BE2018/5514 kunnen worden opgenomen samen met een aardingslijn. In dit geval kan een signaal via de CAN naar de MCU 10 worden gestuurd om een kalibratie te starten. Communicatie tussen besturingseenheden 120 en MCU 10 gebeurt via de CAN via algemene interfaces 128 in de besturingseenheden 120. De activatieschema's die deze lijnen gebruiken, zijn de vakman bekend.

In een tweede aspect wordt een werkwijze voor spanningskalibratie voor ledgebaseerd verlichtingssysteem gepresenteerd. De werkwijze maakt kalibratie mogelijk van een voedingsspanning voor verlichtingssystemen die een veelheid aan led-strips van lichtemitterende diodes (leds) omvatten, waardoor de effecten van verschillen in de ledstrips worden gecompenseerd, zoals bijvoorbeeld het aantal of het type leds in de strips en dus de spanningsval over de led-strips.

De werkwijze, schematisch geschetst in het stroomdiagram van FIG. 3, bevat de stappen van het instellen 301 van de voedingsspanning op een eerste spanning VS waarvoor naar verwachting alle leds in de veelheid aan led-strips zullen functioneren. Deze eerste spanning kan een kalibratiewaarde zijn, bijvoorbeeld een kalibratiewaarde die is verkregen tijdens een eerdere kalibratiewerkwijze en is opgeslagen in een geheugen. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding stelt een spanningsomvormer (bijvoorbeeld de DC/DC-omvormer 16, 116) de voedingsspanning VS in van een externe voedingsbron (bijv, de batterij van een voertuig) door voornoemde spanning om te zetten in de uitgangsvoedingsspanning VS. De werkwijze bevat verder de stap van het verschaffen 302 van de eerste spanningswaarde aan de veelheid aan led-strips 27, 31 en aan besturingseenheden 20,120. De led-strips 27, 31 zijn gegroepeerd in clusters 29, 30, waarbij elk cluster 29, 30 ten minste een led-strip omvat. De werkwijze kan met voordeel worden gebruikt voor een veelheid aan clusters 29, 30, waardoor aldus dezelfde spanning wordt toegepast op een veelheid aan clusters en gecentraliseerde besturing wordt verkregen. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt de werkwijze gebruikt voor het aandrijven van een veelheid aan clusters, waarbij ten minste een cluster een veelheid aan led-strips bevat. Verschillende clusters kunnen, maar hoeven niet, een ander aantal led-strips te bevatten. Hoge ontwerp- en installatieflexibiliteit kan worden verkregen door verschillende led-strips te groeperen en ze te verbinden met dezelfde besturingseenheid 20,120, terwijl tegelijkertijd een aanpasbare gemeenschappelijke voedingsspanning VS aan alle led-strips van een of meer clusters wordt verschaft. Een ander

BE2018/5514 voordeel is het verbeteren van compactheid en kosten van het systeem. Een aandrijfeenheid heeft een bepaald gebied van pakket en/of IC nodig. Een compacte microregelaar moet in staat zijn om minimaal twee of drie strips van een cluster te besturen.

De werkwijze bevat verder het meten 303 van ten minste een parameter die is gerelateerd aan het aandrijven van de led-strip. De werkwijze kan, bijvoorbeeld, het meten bevatten van een spanning Vpin bij een knooppunt tussen elke besturingseenheid 20,120 en zijn respectievelijke een of meer strips. Het knooppunt kan bijvoorbeeld de verbinding zijn van een led-strip tegenover de verbinding met de MCU 10, of analoog, de verbinding van de led-strip met de corresponderende led-aandrijfeenheid in de besturingseenheid 20,120. De spanningsval (VS - Vpin) over elke strip, tussen de voedingsspanning en de spanning op het knooppunt tussen elke strip en de besturingseenheid, kan bovendien worden verkregen, die kan verschillen van cluster tot cluster, of zelfs tussen strips van eenzelfde cluster.

De verkregen spanning Vpin op het knooppunt tussen een strip en de besturingseenheid wordt dan vergeleken 304 met een vooraf ingestelde spanning Vr die vereist is voor de respectieve strip. De vooraf ingestelde spanning kan de minimale analoge spanning zijn die nodig is om een benodigde lichtinformatie te verschaffen van een bepaalde led-strip die is verbonden met de besturingseenheid. De vooraf ingestelde spanning Vr kan met voordeel zo laag mogelijk zijn, om een minimale vermogensdissipatie in de besturingseenheid te hebben, maar zo hoog als nodig is om een correcte stroom of een spanningsregeling van de verbonden led-strip mogelijk te maken.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de vooraf ingestelde minimale spanning Vr verschillend zijn voor elke cluster, en zijn gekozen overeenkomstig de toepassing (bijv, lichten voor verlichting hebben andere vereisten dan lichten voor opvallendheid, dus de Vr zal verschillend zijn in clusters van deze systemen). Aan elke strip kan ook een andere Vr worden toegewezen, waarbij op voordelige wijze rekening wordt gehouden met verschillende aantallen leds in elke strip voor eenzelfde cluster. In sommige uitvoeringsvormen kunnen de vooraf ingestelde minimale niveaus van de spanning Vr programmeerbaar zijn.

De meting en vergelijking kan worden uitgevoerd in elk geschikt spanningsmeetcircuit, bijv, een ADC 24,124, en verwerkingseenheid van de besturingseenheid 20,120 (bijv, in de microregelaar 25, 125). Een signaal kan worden gegenereerd 305 volgens het resultaat van de vergelijking. Als de spanning die wordt gemeten op het knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid lager is dan een

BE2018/5514 vooraf gedefinieerde foutspanning lager dan de vooraf ingestelde spanning Vr, wordt de MCU 10 gewaarschuwd 308 dat de voedingsspanning VS te laag is. De vooraf ingestelde spanning Vr kan, in typische voertuigtoepassingen, bijvoorbeeld tussen 0,5 V en 3,0 V, bijvoorbeeld 0,5 V of IV of2V of3V zijn. De vooraf gedefinieerde foutspanning kan bijvoorbeeld tussen 5 en 20 % van Vr liggen. Over het algemeen mag de foutspanning niet te klein zijn, om een robuuste aandrijving te bieden. In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een 'LAAG' waarschuwingssignaal worden gegenereerd in de overeenkomstige verwerkingseenheid, bijvoorbeeld in de microregelaar, om de MCU 10 te informeren dat de voedingsspanning VS te laag is. Het gegenereerde signaal kan informatie bevatten betreffende de waarde van de meting (hoe laag de meting is) en/of hoeveel deze verschilt van de vooraf ingestelde spanning Vr. De communicatie kan worden uitgevoerd via elk geschikt communicatienetwerk, zoals bijvoorbeeld een draadloos netwerk (hoewel dit minder de voorkeur heeft, omdat de kosten hoger zijn). Bij voorkeur wisselt (ontvangt en/of verzendt) de MCU 10 gegevens uit met de besturingseenheden via een bedraad communicatienetwerk. De besturingseenheden ontvangen informatie om het verlichtingssysteem aan te sturen en sturen de diagnose-informatie terug naar de hoofdeenheid 10. De informatie kan, bijvoorbeeld, betrekking hebben op de stroom door de led-strip, de spanningsval over een led-strip, de spanning op het verbindingspunt van de ledstrip naar de besturingselementen, de voedingsspanning VS, enz. In sommige uitvoeringsvormen kan de MCU 10 de informatie naar een primair netwerk in een gatewayfunctie sturen. In sommige uitvoeringsvormen bevinden alle besturingseenheden 20,120 en de MCU 10 zich in dezelfde netwerkhiërarchie en worden ze bestuurd door het primaire netwerk. In andere uitvoeringsvormen zijn enige of alle besturingseenheden 20,120 via een secundair netwerk met de MCU 10 verbonden, en wordt de gegevensuitwisseling met het primaire netwerk uitgevoerd via de MCU 10. Elk ander geschikt communicatiemiddel kan worden gebruikt, wat resulteert in een zeer flexibele werkwijze.

Bovendien kan de werkwijze het genereren bevatten van een waarschuwingssignaal, dat verschilt van het 'LAAG' signaal, wanneer de gemeten spanning hoger is dan een vooraf gedefinieerde foutspanning die hoger is dan de vooraf ingestelde spanning Vr. Voornoemd signaal, geïdentificeerd als 'HOOG' signaal, meldt 309 dat de voedingsspanning VS te hoog is, en het kan informatie omvatten betreffende de waarde van de meting, en/of hoeveel deze verschilt van de vooraf ingestelde spanning Vr.

BE2018/5514

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de vooraf gedefinieerde foutspanning over en onder de vooraf ingestelde spanning Vr toepassingsafhankelijk zijn, en kan deze verschillend zijn voor elke cluster. Dit hangt af van de resolutie-instelling van de meting en deze kan anders zijn, maar meestal zal deze hetzelfde zijn voor de strips van een cluster. De vooraf gedefinieerde foutspanning over de vooraf ingestelde spanning Vr kan verschillen van de vooraf gedefinieerde foutspanning onder de vooraf ingestelde spanning Vr. Verder kan een veelheid aan voornoemde vooraf gedefinieerde foutspanningen worden opgeslagen en gebruikt in overeenstemming met de specifieke configuratie en/of toepassing, waarbij een hysterese in de regelkring wordt verzekerd tussen het verhogen of verlagen van de voedingsspanning VS, zoals hieronder wordt uitgelegd. In sommige uitvoeringsvormen, kunnen de vooraf gedefinieerde foutspanningsniveaus ook programmeerbaar zijn.

De werkwijze bevat verder het aanpassen 306 van de voedingsspanning VS aan een aangepaste voedingsspanning VS, die is gebaseerd op het ontvangen waarschuwingssignaal. In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding (bijv, de uitvoeringsvorm van FIG. 1) kan variatie van de uitvoer van de spanningsomvormer, bijv. DC/DC-uitvoer, voedingsspanning VS worden uitgevoerd door een besturingseenheid, bijv, microregelaar 12,112 in de MCU 10.

Als de MCU 10 een 'LAAG' signaal ontvangt, verhoogt de MCU 10 dan de voedingsspanning VS (bijv, door de spanningsconversie te verhogen, bijvoorbeeld door de configuratie of instelling van een DC/DC-omvormer te wijzigen door middel van een microregelaar) om te zorgen voor een correcte verlichting en regeling van elke led-strip van elke cluster. De MCU 10 verhoogt de voedingsspanning VS totdat de spanning Vpin op het knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid de vooraf ingestelde spanning Vr bereikt of overschrijdt. Wanneer aan deze voorwaarde is voldaan voor alle led-strips van alle besturingseenheden van een bepaalde cluster, is de kalibratie voltooid voor deze bepaalde cluster en wordt een bepaalde VS-instelling voor deze bepaalde cluster opgeslagen, ten minste tijdelijk opgeslagen, door de MCU 10. De hele kalibratie is voltooid wanneer alle besturingseenheden van alle clusters worden uitgeoefend. De MCU 10 heeft vervolgens tijdens de kalibratie afzonderlijke VS-instellingen per cluster afgeleid.

Aan de andere kant, als de MCU 10 een 'HOOG' signaal ontvangt, verlaagt de MCU 10 de voedingsspanning VS, totdat de spanning Vpin op het knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid de vooraf ingestelde spanning Vr bereikt, wat leidt tot een daling van de vermogensdissipatie en verwarming in de aandrijfelementen van de besturingseenheid, wat

BE2018/5514 leidt tot een daling van de risico's op beschadiging of vermindering van de levensduur van de aandrijfelementen van de besturingseenheden. Kalibratie voor een bepaalde cluster is voltooid, wanneer de eerste regelaar deze voorwaarde bereikt voor de eerste verbonden strip. De MCU 10 kan de spanning VS dan alleen in een kleine stap verhogen, zodat Vpin opnieuw hoger is dan Vr. De kalibratie is over het algemeen voltooid wanneer alle besturingseenheden van alle clusters worden uitgeoefend. De MCU 10 heeft vervolgens ook tijdens de kalibratie afzonderlijke VS-instellingen per cluster afgeleid.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding hoeft de spanning Vpin op het knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid niet exact overeen te komen met de vooraf ingestelde spanning Vr, en is het voldoende dat de spanning Vpin op het knooppunt tussen de led-strip en de besturingseenheid zich bevindt binnen een vooraf gedefinieerde fout van, maar hoger dan, Vr. Dit zorgt ervoor dat de minimaal vereiste spanning wordt geleverd aan alle led-strips van een bepaalde cluster.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gebruikt de MCU 10 de instelling die leidt tot de hoogste VS, uit de afgeleide afzonderlijke VS-instellingen voor elke cluster de waarde, en slaat 307 deze instelling op voor verder gebruik. De MCU 10 kan worden geprogrammeerd om de hoogste van de verschillende vereiste voedingsspanningen te kiezen 310 als de aangepaste uitgangsvoedingsspanning VS. Er zal dus geen led-strip onderbekrachtigd zijn, en correcte verlichting kan worden verkregen.

In andere uitvoeringsvormen worden de instelling van de omvormer die leidt tot de hoogste VS en de configuratie van clusters die resulteerden in die hoogste VS opgeslagen 307. Wanneer dezelfde clusters worden geactiveerd, gebruikt de MCU de hoogste VS die voor die configuratie is opgeslagen.

In andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gebruikt de MCU 10 alle afgeleide afzonderlijke VS-instellingen per cluster en slaat deze instellingen 317 op voor verder gebruik. Omdat de MCU 10 via de businterface volgens FIG 1 alle clusters van het verlichtingssysteem zou kunnen besturen, heeft de MCU 10 altijd de informatie met betrekking tot welk cluster werkt. De afzonderlijke VS-instelling voor een bepaalde cluster kan worden gekozen voor het leveren van VS aan het verlichtingssysteem. Als meerdere clusters tegelijkertijd werken, kan de VS-instelling van de cluster die tot de hoogste VS leidt voor alle verlichtingssystemen (bijv, alle clusters) worden gekozen.

De opgeslagen instelling omvat de instelling of configuratie van de spanningsomvormer voor het omvormen van de spanning van een hoofdbron naar de

BE2018/5514 vereiste aangepaste uitgangsvoedingsspanning, en deze kan informatie omvatten met betrekking tot het aantal strips dat wordt aangestuurd, de verlichtingsintensiteit, de waarde van VS die nodig is om Vr voor alle strips in die cluster te bereiken.

Het opslaan van een instelling kan het opslaan van gegevenswaarden bevatten. Tijdens de kalibratie worden, bijvoorbeeld, verschillende gegevenswaarden voor de voedingsspanning VS (afhankelijk van de clusters) verzameld. Deze gegevenswaarden kunnen worden opgeslagen in een geheugen. De gegevenswaarde voor de voedingsspanning VS, gegevens voor het instellen van de omvormer en het verschaffen van een dergelijke gegevenswaarde van de voedingsspanning VS en de cluster die overeenkomt met die waarden kunnen worden opgeslagen. De spanningsomvormer kan een besturingsregister bevatten. Voor een 8-bits register kunnen gegevenswaarden worden opgeslagen in een bereik tussen OOhex en FF hex. Elke opgeslagen gegevenswaarde kan overeenkomen met een verschillende analoge uitgangswaarde van de voedingsspanning VS. De MCU kan een gegevenswaarde uit het geheugen selecteren (afhankelijk van welke cluster wordt gebruikt) en kan deze waarde opnemen in het besturingsregister voor de omvormer. Als er meer clusters worden gebruikt in een verdere aandrijving van verlichtingssystemen, kan de MCU de instelling selecteren die de hoogste waarde van alle geactiveerde clusters biedt.

Optioneel kan een derde type waarschuwingssignaal 311 worden verschaft wanneer het signaal binnen de voorgeschreven parameters ligt (bijv, binnen de vooraf gedefinieerde foutspanning), dat dient als een controlepuntsignaal om aan te geven dat de led-cluster werkt en dat de communicatiekanalen actief zijn.

In sommige uitvoeringsvormen waarin een enkele Vr wordt gedefinieerd per functie (bijv, voor het verkrijgen van de VS die nodig is voor alle led-strips van een enkele cluster waarin alle Vr voor alle strips hetzelfde zijn), kan de werkwijze het gebruik van 'HOOG' en 'LAAG' signalen omvatten. In een dergelijk geval slaat de MCU de VS-instelling voor die specifieke cluster op volgens het minimum dat vereist is om te werken, maar dat zal leiden tot lage vermogensdissipatie. Wanneer echter veel Vr worden gebruikt, kunnen alleen 'LAAG' signalen worden gebruikt. In een praktisch voorbeeld, in normale werkingsmodus, kan een uitgangsspanning voor mistlichtsystemen VS(mist) afwijken van de uitgangsspanning voor achterlichten VS(achter). Beide waarden kunnen tijdens kalibratie worden afgeleid en, bijvoorbeeld, in het geheugen 11 van de MCU worden opgeslagen. Als mistlampen en achterlichten branden, wordt de instelling van de omvormer met de hoogste VS gekozen door de MCU (ofwel mistlichten ofwel achterlichten), omdat als de laagste VS zou worden

BE2018/5514 gekozen, een verlichtingssysteem mogelijk niet werkt volgens de opgegeven lichtuitvoer. Dus, zal de MCU VS niet aanpassen volgens een vereiste van lagere VS ('LAAG' signaal) als de Vpin Vr overschrijdt, voor dit specifieke geval van clusters met verschillende Vr.

In een andere uitvoeringsvorm kunnen verschillende vooraf gedefinieerde foutspanningen worden gespecificeerd om een bepaalde hysterese te verzekeren tussen het verhogen/verlagen van de voedingsspanning VS, om voldoende ruimte te hebben tegen verstoringen op de voedingsspanning VS.

De werkwijze bevat verder het opslaan 307 van de aangepaste voedingsspanninginstellingen zoals eerder beschreven. De aangepaste voedingsspanning kan worden opgeslagen in een externe geheugeneenheid, of deze kan worden opgeslagen in een interne geheugeneenheid, bijvoorbeeld een geheugeneenheid in de MCU 10.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een signaal worden gegenereerd 312 door de MCU 10, dat kan worden verzonden naar een uitvoer via het primaire netwerk, dat aangeeft dat de kalibratie is voltooid (bijvoorbeeld het activeren van een 'configuratie-uitgevoerd markering').

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan deze markering ook worden opgeslagen in een van de beschreven geheugens, zodat tijdens een volgende inschakeling van het systeem een kalibratiestap mogelijk niet meer nodig is.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding bevat de werkwijze het starten vanaf een eerste voedingsspanning VS, die zeer laag kan zijn (laag genoeg om te waarborgen dat geen cluster de vereiste spanning Vr in een van zijn strips zal hebben) of zeer hoog (hoog genoeg om ervoor te zorgen dat alle strips van alle clusters een spanning zullen hebben die minstens hoger is dan Vr). Alle Vpin-spanningen worden gemeten op alle regelaars en alle clusters. Tijdens kalibratie, kunnen er twee mogelijkheden zijn, afhankelijk van de eerste gebruikte voedingsspanning VS.

a) FIG. 4 illustreert een eerste mogelijkheid, het instellen van 313 op een lage voedingsspanning VS: De voorwaarde Vpin> Vr wordt voor geen enkele Vpin gehaald. De microregelaars sturen 308 een LAAG signaal en de MCU verhoogt 306 de voedingsspanning. Aan de voorwaarde Vpin> Vr kan voor een eerste Vpin in een bepaalde cluster worden voldaan. De rest van de strips van die cluster (en van andere clusters) vraagt hogere voedingsspanning VS, dus de voedingsspanning VS wordt verhoogd. Wanneer aan de voorwaarde Vpin> Vr wordt voldaan voor alle Vpin (alle strips) van een eerste specifieke cluster, wordt de instelling S die resulteert in die voedingsspanning VS opgeslagen 307 voor

BE2018/5514 die specifieke cluster, en is de kalibratie van die cluster voltooid 316. De instelling kan bijvoorbeeld worden opgeslagen als een gegevensmatrix, bijv. 'S (cluster 1)'. In het geval van een enkele cluster zou kalibratie volledig voltooid zijn, maar in het geval van meerdere clusters voldoet de rest van clusters nog altijd niet noodzakelijkerwijs aan de voorwaarde in elk van zijn strips. Vandaar, dat LAAG signalen worden gegenereerd en voedingsspanning VS blijft toenemen. Als de voorwaarde Vpin> Vr voor alle Vpin van een volgende cluster wordt bereikt, wordt de nieuwe instelling voor die cluster opgeslagen, bijv. S (cluster 2) enzovoort. Wanneer alle clusters zijn voltooid en Vpin > Vr alle Vpin voor alle clusters, is de kalibratie voltooid 312.

Dit proces kan tegelijkertijd voor alle clusters worden uitgevoerd, of cluster voor cluster, of tegelijkertijd voor een subset van de clusters, en vervolgens voor ten minste een andere subset van de clusters. Als het proces niet voor alle clusters tegelijk wordt uitgevoerd, moeten de clusters in een bepaalde volgorde worden gekalibreerd, of anders moet de voedingsspanning VS opnieuw opstarten op de allerlaagste eerste waarde voor elke cluster. De specifieke volgorde kan zijn gebaseerd op een schatting van de laagste Vr die door elke cluster nodig is, dus de clusters worden gekalibreerd in een opeenvolging van toenemende minimale Vr. Als alternatief, als de MCU detecteert dat een cluster is gekalibreerd en de kalibratie-instellingen zijn opgeslagen, kan elk verder signaal van microregelaars van die cluster worden genegeerd.

b) FIG. 5 illustreert een tweede mogelijkheid, het instellen van 314 op een hoge voedingsspanning VS: Er is voldaan aan de voorwaarde Vpin > Vs voor alle Vpin. De microregelaars sturen een HOOG signaal en de MCU verlaagt de voedingsspanning VS tot de voorwaarde Vpin<Vr is bereikt voor een eerste Vpin voor een eerste cluster. De waarde van de voedingsspanning VS wordt opnieuw verhoogd 315, met een kleine marge (bijvoorbeeld, door deze te verhogen met een vooraf gedefinieerde foutspanning), om te verzekeren dat de voorwaarde Vpin >Vr opnieuw plaatsvindt. Als alternatief kan de MCU de voedingsspanning VS verlagen totdat Vpin strikt boven Vr ligt, binnen een vooraf bepaalde foutmarge. In elk geval ligt de nieuwe waarde van Vpin dichter bij Vr dan de eerste hoge waarde van voedingsspanning VS, waardoor vermogensdissipatie wordt verminderd. De instellingen worden opgeslagen of vastgelegd zoals voorheen, bijv. 'S (cluster 1)'. De kalibratie voor die cluster zou voltooid zijn 316. In het geval van een enkele cluster zou kalibratie van het complete systeem 312 voltooid zijn, maar in het geval van meerdere clusters wordt de voedingsspanning VS verder verlaagd totdat de eerste Vpin voor een andere cluster voldoet

BE2018/5514 aan de voorwaarde Vpin < Vr. De waarde van de voedingsspanning VS wordt opnieuw minimaal verhoogd tot, voor deze eerste Vpin van de volgende cluster, de voorwaarde Vpin > Vr plaatsvindt. De instelling wordt vastgelegd in een geheugen als bijv. S (cluster 2). Het proces wordt verder herhaald voor de resterende clusters. Voor elke clusterkalibratie, geeft de al gekalibreerde cluster LAAG signalen, die door de MCU worden genegeerd omdat de instelling die overeenkomt met de gekalibreerde clusters al is opgeslagen.

In dit geval wordt de minimale instelling van voedingsspanning VS voor elk cluster opgeslagen 317, zodat aan de voorwaarde Vpin > Vr voor alle Vpin van alle regelaars voor een bepaalde cluster wordt voldaan.

Beide kalibraties kunnen worden gecombineerd in sommige gevallen. Als, bijvoorbeeld, kalibratie cluster per cluster wordt uitgevoerd, kunnen sommige clusters worden gekalibreerd vanaf een voedingsspanning VS die hoger is dan vereist om Vr in al hun strips te verkrijgen, en andere clusters kunnen worden gekalibreerd vanaf een voedingsspanning VS die lager is dan vereist om Vr te verkrijgen in al hun strips. Voor een cluster met veel strips kan, bijvoorbeeld, vanaf een hoge voedingsspanning VS de kalibratie snel eindigen, met waarden voor de spanning in het knooppunt binnen een vooraf gedefinieerde fout boven Vr. Aan de andere kant kan, voor een cluster met een of slechts een paar strips (bijv, twee), het starten vanaf een zeer lage voedingsspanning VS leiden tot een voedingsspanning VS die een Vpin zeer dicht bij Vr geeft, waardoor vermogensdissipatie wordt verminderd. In sommige uitvoeringsvormen wordt slechts een enkele voedingsspanning VS opgeslagen, de minimale waarde waarvoor alle strips van elke cluster zullen werken met minimale vermogensdissipatie en een Vpin verkrijgen die iets hoger is dan de vereiste spanning.

Bij een volgende activering van verlichtingssystemen (bijv, bij een volgende inschakeling van een of meer verlichtingssystemen) zal de MCU ofwel:

i) de instelling selecteren die leidt tot de hoogste voedingsspanning VS van alle opgeslagen instellingen. Dit kan worden toegepast op de gevallen waarin alle clusters samen worden gebruikt.

ii) de instelling selecteren die leidt tot de hoogste voedingsspanning VS van de clusters die op dat moment worden gebruikt. De MCU heeft informatie over welke clusters worden gebruikt, en de gekozen instellingen zullen de hoogste voedingsspanning VS van alle gebruikte clusters geven. Als er slechts een cluster wordt gebruikt, wordt de instelling van voedingsspanning VS van deze enkele cluster gebruikt.

BE2018/5514

Een voorbeeldimplementatie van de werkwijze kan worden toegepast met uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, bijvoorbeeld de uitvoeringsvorm die is getoond in FIG. 2. Een omvormer 116 in de MCU 10 stelt de voedingsspanning VS in. Dit kan worden gedaan door het omvormen van de spanning van een externe bron of batterij, het uitvoeren van een eerste voedingsspanning VS naar de clusters 29, 30. De besturingseenheden 120 ontvangen de voedingsspanning VS, die op zijn beurt actief wordt, evenals elke led-strip 27,31, in de clusters 29,30. De besturingseenheden 120 kunnen elementen omvatten voor besturing van het aandrijven van de led-strips van hun bijbehorende cluster. Dit aandrijven kan bijvoorbeeld worden gedaan door stroombesturing, bijv, met een led-stripaandrijver 123, in overeenstemming met de vereiste lichtsterkte. De spanning Vpin wordt gemeten op elk knooppunt 103, 104 tussen elke led-strip 27, 31 van elke cluster 29, 30 en hun corresponderende besturingseenheid 120, en vergeleken met een vooraf ingestelde vereiste spanning Vr (die kan worden opgeslagen in een geheugeneenheid, in de regelaar 120 of in de MCU 10). Als het resultaat lager is dan Vr, of hoger dan een foutmarge boven de vooraf ingestelde vereiste spanning Vr, wordt een signaal gegenereerd inclusief informatie met betrekking tot of de spanning Vpin op het knooppunt 103, 104 te hoog of te laag is. Elke besturingseenheid 120 voert deze actie uit. Spanningsaflezing, vergelijking en signaalgeneratie kan worden gedaan met een of meer lezers en optioneel geïntegreerde vergelijkers in elke combinatie. Het lezen kan, bijvoorbeeld, worden gedaan met een lezer 124 en vergelijking en signaalgeneratie kan worden gedaan met een verwerkingseenheid 125 of door alle andere middelen. Deze configuratie is echter niet beperkend, en de lezer en vergelijker kunnen in dezelfde eenheid zijn geïntegreerd.

Als ten minste een waarschuwingssignaal wordt gegenereerd, wordt het signaal gemeld aan de MCU 10, bijvoorbeeld tussen een algemene communicatie-interface 128 in de regelaar en de communicatie-interface 113 in de MCU 10, door het CAN-netwerk. De MCU 10 reguleert, bij ontvangst van de kennisgeving, de eerste voedingsspanning VS in een aangepaste voedingsspanning VS. Als er meerdere waarschuwingssignalen worden ontvangen, kan de MCU 10 worden geprogrammeerd om een voedingsspanning VS te kiezen die zorgt voor een aandrijving van alle led-strips, waardoor wordt verzekerd dat de optimale spanningsval voor ten minste een led-strip wordt verschaft, die tegelijkertijd een hogere spanningsval voor de resterende led-strips verschaft.

De MCU 10 kan dan de aangepaste voedingsspanningswaarde VS en de configuratie van het verlichtingssysteem opslaan (bijv, instellingen van de omvormer die een dergelijke

BE2018/5514 spanningswaarde verkrijgen, welke systemen worden aangedreven, en hun vereiste lichtsterkte) in een geheugen 11 ('configuratiegeheugen'). De regeling, besturing van de spanningsmeting van de voedingsspanning VS en andere acties zoals het lezen van de voedingsspanning VS aan de uitgang (bijv, via een spanningsmeeteenheid 14) kan worden bestuurd door een enkele verwerkingseenheid 112 binnen in de MCU 10. De volgende keer dat een bepaalde configuratie wordt geactiveerd, kan de MCU 10 de eerder opgeslagen aangepaste voedingsspanning VS, verkregen voor die configuratie, leveren als de eerste uitgangsvoedingsspanning VS.

Opgemerkt wordt dat in het geval van FIG. 2, de interface 113 voor communicatie met de besturingseenheden ook wordt gebruikt om te communiceren met een verwerkingseenheid op hoger niveau, maar zoals te zien is in FIG. 1, kunnen als alternatief twee interfaces 15, 13 worden gebruikt in de MCU 10, een voor communicatie via een secundair netwerk met de besturingseenheden, de andere voor communicatie via een primair netwerk met een centrale eenheid. Bovendien kunnen sommige of alle elementen worden toegepast op en gecombineerd met elke implementatie van de onderhavige uitvinding, niet alleen in voertuigen, maar ook in industriële machines, huishoudelijke apparaten, enz.

De onderhavige uitvinding kan worden gebruikt met verschillende strips met verschillende aantallen en typen leds 26. De granulariteit van het verlichtingssysteem (bijv, hoeveel leds per led-strip, hoeveel leds per cluster) wordt voornamelijk bepaald door ontwerp, optische regelingen, gevraagde lichtuitvoer, thermisch beheer, kleur van licht, en andere parameters.

Daarom kan een vooraf ingestelde spanning Vr (bijv, de minimale spanning die nodig is om een bepaalde led-strip te bedienen, zoals eerder gedefinieerd) per cluster worden gedefinieerd, of zelfs per strip, rekening houdend met de granulariteit van het systeem. Zoals eerder gezien, kunnen verschillende vooraf ingestelde spanningen Vr worden gebruikt afhankelijk van de specifieke lichtbronnen (leds, strips, clusters, groepen daarvan) die zijn ingeschakeld. Deze waarden kunnen worden opgeslagen in een geheugen van de besturingseenheden 120, bijvoorbeeld een geheugen dat is opgenomen in de verwerkingseenheid 125 van de besturingseenheden, of in het geheugen 11 van de MCU 10, of in een besturingseenheid van hoger niveau. Een of al deze waarden kunnen programmeerbaar zijn.

BE2018/5514

Verschillende kalibratiewaarden voor de spanningsomvormer kunnen ook worden opgeslagen, bijv, in het configuratiegeheugen 11 van de MCU 10, of in een extern geheugen. Als er meerdere clusters zijn ingeschakeld, kan de hoogste waarde van voedingsspanning VS worden gebruikt.

Informatie over de besturing en status van een verlichtingssysteem kan naar de MCU 10 worden verzonden, bijvoorbeeld via het primaire netwerk. Kalibratiewaarden voor de voedingsspanning VS kunnen, bijvoorbeeld, extern worden geprogrammeerd voor een aantal configuraties van verlichtingssystemen. Deze informatie kan worden verstuurd naar de MCU 10, die dienovereenkomstig de vereiste voedingsspanning VS zal verschaffen voor een bepaalde configuratie (via de omvormer) bij het inschakelen van de verlichtingssystemen die overeenkomen met de geprogrammeerde configuratie. De uitgangsvoedingsspanning VS kan bijvoorbeeld worden verkregen door berekening, omdat de bepaalde lichtbron en de configuratie ervan bekend zijn. In andere uitvoeringsvormen, kan de eerste voedingsspanning VS worden verkregen door gebruik te maken van de kalibratiewerkwijze in een eerdere kalibratie, dus rekening houdend met de geschiedenis (degradatie, enz.) van de lichtbronnen. Als er bijvoorbeeld meerdere lichtbronnen tegelijkertijd worden ingeschakeld, wordt de kalibratiewaarde gebruikt die past bij de hoogste waarde van voedingsspanning VS voor de lichtbronnen. Dit zorgt voor een toepassingsafhankelijk verbeterd, bij voorkeur optimaal stroombeheer, zodanig dat de voedingsspanning aan de ene kant zo laag mogelijk is, maar nog altijd hoog genoeg zodat een afzonderlijke stroom- of spanningsregeling van elke ledstrip mogelijk is.

Als een voorbeeld van het belang van stroombeheer, houdt de volgende berekening rekening met een enkele led, met een stroom van ILED = 1A

- Uitgangsspanning is VS = 12 V.

- De spanningsval over deze led = 3 V.

- De spanning op de pen is Vpin = 12 V-3 V = 9 V

- Vermogensdissipatie op de in de IC zou dan P = 9 W zijn

Nu, rekening houdend met dezelfde spanningsval en stroom, maar met een lagere voedingsspanning VS:

- Uitgangsspanning is VS=4 V

- De spanning op de pen is Vpin = 4 V-3 V = 1V

-Vermogensdissipatie op de in de IC: P = 1W.

BE2018/5514

Aldus verschaft de onderhavige uitvinding aanpassing van VS die voordelig is voor thermisch beheer en energiebesparingen.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan de werkwijze worden toegepast bij het opstarten van het systeem. De kalibratie kan, bijvoorbeeld, actief zijn net na 'inschakeling' van het systeem. In andere uitvoeringsvormen kan deze alternatief of aanvullend worden geactiveerd in een diagnostische modus, tijdens een garageonderhoud, enz. In dat geval, als een opgeslagen signaal aanwezig is in de MCU 10 dat aangeeft dat de kalibratie is uitgevoerd ('configuratie-uitgevoerd markering'), kan voornoemd signaal worden gereset door de processor van de MCU. Deze herkalibratie-instructie kan worden ontvangen via het primaire netwerk dat is verbonden met de MCU.

Het initialiseren van een kalibratiestap kan worden geïnitieerd door het systeem op hoger niveau, als het verlichtingssysteem bijv, voor de l^ste keer wordt gebruikt, of het bijv, voor de l^ste keer wordt ingeschakeld of bijv, als er een garagemodus (garageonderhoud) is. Het systeem op hoger niveau kan de MCU 10 activeren, en de MCU 10 kan de besturingseenheden 20,120 activeren om een kalibratie te starten.

Als het primaire netwerk en het secundaire netwerk hetzelfde zijn, kan de initialisatie parallel worden verzonden naar de MCU 10 en de besturingseenheden 20,120 door het systeem op hoger niveau.

De initialisatie kan ook lokaal worden gestart door de MCU 10, als tijdens een diagnostische cyclus hetzij door de MCU 10 hetzij door de besturingseenheden 20,120 een storing van de voeding VS wordt gedetecteerd, bijv, de spanning op een bepaalde pen wordt gediagnosticeerd als zijnde te laag.

Claims (13)

1. Een werkwijze voor het kalibreren van een voedingsspanning (VS) voor verlichtingssystemen bevattend een veelheid aan led-strips (27, 31) van lichtemitterende diodes (leds) (26), waarbij de werkwijze bevat:

- het instellen (301,313,314) van de voedingsspanning (VS) op een eerste spanningswaarde,

- het verschaffen (302) van de eerste spanningswaarde aan de veelheid aan ledstrips (27,31) en aan besturingseenheden (20,120) die zijn verbonden met clusters (29, 30) van led-strips (27, 31), waarbij elke cluster (29, 30) ten minste een led-strip (27, 31) omvat,

- het meten (303) van een spanning (Vpin) in een penverbinding tussen elke besturingseenheid (20,120) en zijn respectieve verbonden led-strips (27, 31), en het vergelijken (304) van de gemeten spanning (Vpin) met een vooraf ingestelde spanning (Vr) voor de respectieve strip, en

- als de gemeten spanning (Vpin) hoger is dan een vooraf gedefinieerde foutspanning boven de vooraf ingestelde spanning (Vr), respectievelijk lager dan de vooraf ingestelde spanning (Vr), het genereren (305) in de bijbehorende besturingseenheid van een waarschuwingssignaal om een hoofdbesturingseenheid (10) te waarschuwen dat de voedingsspanning (VS) hoog, respectievelijk laag is,

- op basis van het waarschuwingssignaal, het aanpassen (306) van de eerste spanningswaarde in een aangepaste voedingsspanning door middel van de hoofdbesturingseenheid (10), en

- het opslaan (307, 317) van ten minste de instelling voor het verkrijgen van de aangepaste voedingsspanning waarvoor een minimale voedingsspanning (VS) wordt verkregen, waarbij de minimale voedingsspanning (VS) de kleinste voedingsspanning (VS) is waarvoor de gemeten spanning (Vpin) in elke strip van een cluster hoger is dan de vooraf ingestelde spanning (Vr) voor alle strips van die cluster (29, 30), waarin het instellen (301, 313, 314) van de voedingsspanning (VS) op een eerste spanningswaarde verder het instellen (313) bevat van de voedingsspanning op een eerste spanningswaarde zodanig dat de gemeten spanning ofwel lager is, ofwel hoger is, dan de vereiste spanning (Vr) voor elke strip van een cluster, en waarin het genereren (305) van een waarschuwingssignaal verder het genereren (305) bevat in de corresponderende

BE2018/5514 besturingseenheid van die cluster van een waarschuwingssignaal bij het detecteren dat de gemeten spanning lager is, of respectievelijk hoger is, dan de vereiste spanning (Vr) voor ten minste een strip van de cluster, om aan een hoofdbesturingseenheid (10) te melden dat de voedingsspanning (VS) laag is, of respectievelijk hoog is, en, bij detectie dat de gemeten spanning (Vpin) lager is dan de vereiste spanning, de voedingsspanning (VS) verhoogd wordt (315) totdat de gemeten spanning (Vpin) hoger is dan de vereiste spanning (Vr).

2. De werkwijze van conclusie 1, verder bevattende het verschaffen (312) van een signaal dat aangeeft dat kalibratie is voltooid wanneer een minimale voedingsspanning (VS) wordt opgeslagen voor elke cluster (29, 30), of wanneer alle besturingseenheden (20,120) een gemeten spanning (Vpin) detecteren die hoger is dan de vooraf ingestelde spanning (Vr) voor elke strip van elke cluster, en die minder dan de vooraf gedefinieerde foutspanning afwijkt van de vooraf ingestelde spanning (Vr) voor ten minste een strip (27, 31).

3. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, verder bevattende het uitvoeren van de werkwijze op vooraf bepaalde tijdsintervallen.

4. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de vooraf ingestelde spanning (Vr) kan worden gedefinieerd per cluster en/of strip (29, 30 en/of 27, 31), en/of kan worden gevarieerd volgens de configuratie van verlichting van clusters en/of toepassing.

5. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de vooraf gedefinieerde foutspanning kan worden gevarieerd volgens de configuratie van verlichting van clusters, en/of toepassing.

6. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de vooraf ingestelde spanning (Vr) en/of de vooraf gedefinieerde foutspanning kunnen worden geprogrammeerd.

7. De werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, verder bevattende het opslaan (307) van de instelling van de omvormer voor het verkrijgen van de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde die wordt vereist door alle clusters, en verder bevattende het aanpassen van de eerste voedingsspanning (VS) aan de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde bij een volgende inschakeling voor het aansturen van de leds van de verlichtingssystemen.

8. De werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot 6, verder bevattende het opslaan (317) van elk van de instellingen van de spanningsomvormer voor het verschaffen van aangepaste voedingsspanningswaarden die worden vereist door elke cluster, en verder bevattende het aanpassen van de voedingsspanning (VS) volgens de hoogste aangepaste voedingsspanningswaarde die wordt vereist door alle clusters bij een verdere inschakeling

BE2018/5514 van die cluster, om de vooraf ingestelde spanning (Vr) te bereiken voor het aandrijven van ten minste elke led-strip van elke van de clusters.

9. Een systeem voor het aandrijven van een veelheid aan clusters (29, 30) bevattende ten minste een led-strip (27, 31), waarbij het systeem een hoofdbesturingseenheid (10) bevat, bevattende een spanningsomvormer (16,116) voor het verschaffen van een uitgangsvoedingsspanning (VS) en ten minste een interface (13, 15; 113) voor communicatie met een veelheid aan besturingseenheden (20,120), waarbij het systeem verder ten minste een besturingseenheid (20,120) bevat voor het aandrijven van ten minste elke ledcluster (29, 30), waarbij elke besturingseenheid (20,120) bevat:

- ten minste een led-aandrijfeenheid (20,21,23) per led-strip (27,31) in de cluster (29),

- een spanningslezer (24,124) voor het lezen van de spanning (Vpin) op een knooppunt tussen de besturingseenheid (20,120) en elke led-strip (27, 31),

- een spanningsvergelijker voor het vergelijken van de gemeten spanning (Vpin) met een vooraf ingestelde spanning (Vr) voor die strip,

- een signaalgenerator voor het genereren van een eerste signaal in het geval dat de gemeten spanning (Vpin) een vooraf gedefinieerde foutspanning boven de vooraf ingestelde spanning (Vr) overschrijdt, of een tweede signaal in het geval dat de gemeten spanning (Vpin) de vooraf ingestelde spanning (Vr) niet bereikt,

- transmissiemiddelen (28,128) voor het verzenden van ten minste een eerste of tweede gegenereerde signalen naar de hoofdbesturingseenheid (10), waarbij de hoofdbesturingseenheid (10) verder middelen bevat voor het aanpassen van de uitgangsvoedingsspanning (VS) in overeenstemming met de signalen die zijn gegenereerd in elk van de besturingseenheden (20,120)

- een verwerkingseenheid (25, 125) voor het besturen van de led-aandrijfeenheden (20, 21, 23), voor het verkrijgen van de gemeten spanningen (Vpin) van de spanningslezer (24, 124) en het vergelijken ervan met de vooraf ingestelde spanningen (Vr), en voor het genereren van waarschuwingssignalen.

10. Het systeem volgens conclusie 9, waarin elke besturingseenheid (20,120) is geïntegreerd in een enkele geïntegreerde schakeling.

11. Het systeem volgens een van de conclusies 9 of 10, waarin de hoofdbesturingseenheid (10) verder een configuratiegeheugen (11) bevat voor het opslaan van een veelheid aan instellingen van ten minste de spanningsomvormer voor het verkrijgen

BE2018/5514 van aangepaste voedingsspanningen (VS) evenals een clusterverlichtingsconfiguratie waarvoor voornoemde waarde werd verkregen.

12. Het systeem volgens een van de conclusies 9 tot 11, waarin een LIN secundair netwerk is verschaft tussen de besturingseenheden (20,120) en de

5 hoofdbesturingseenheid (10), dat is gescheiden van een primair netwerk voor het verbinden van de hoofdbesturingseenheid (10) met een systeem op hoger niveau.

13. Systeem volgens een van de conclusies 9 tot 11, waarin een CAN-netwerk is verschaft tussen de besturingseenheden (20, 120) en de hoofdbesturingseenheid (10), voor het verschaffen van directe verbinding met een systeem op hoger niveau.