CN102869541A - 汽车照明系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车照明系统（20），其被描述为带有安装在灯插座（18）中的信号发射装置（30）。灯插座（18）连接到车辆（10）的照明连接（16）。如果照明连接（16）被激励，则信号发射装置（30）发射信号。照明模块（24）连接到车辆（10）的电源（28）。照明模块（24）包括接收器（42）、控制单元（45）和光源（22）。控制单元（46）被布置成：如果信号被接收在接收器中，则控制单元（46）在第一模式下操作光源（22）；并且如果信号未被接收，则控制单元（46）在第二模式下操作光源（22）。

Description

汽车照明系统

技术领域

本发明涉及一种汽车照明系统、均用于在汽车照明系统中使用的一种信号发射装置和一种照明模块，并且涉及一种将光源安装在车辆中的方法。

背景技术

在目前的背景下，汽车照明系统被理解为是指包含电路的机动车辆上车载的系统，所述电路包括电光源及它们的电连接。

在如今的机动车辆上存在许多实现限定的照明功能的电光源，诸如例如远光灯、近光灯、雾灯等。除这样的已经被使用多年的照明功能以外，诸如日行灯(DRL)的其它功能最近已经被引入。当汽车在白天期间运行时，实现DRL功能的光源将被接通，但是在晚上，例如如果近光灯被激活，则该光源将被断开。

虽然这样的功能在最近制造的汽车中可以容易地实现，用这样的功能改装车辆需要用于如下DRL照明功能的光源的电连接：该DRL照明功能不仅带有电源即电池/发电机，而且还带有确保其正确功能的开关。

用带有DRL照明功能的光源改装车辆的一个可能的方式是将它连接到汽车的位置灯。该位置灯通常是与近光灯照明功能一起被激活的具有非常小的电功率的电光源。如果位置灯被接通，则DRL光源必须断开，如果电功率存在(即，发动机正在运行或至少点火装置被激活)并且位置灯断开，则DRL光源将接通。但是，以这种方式安装DRL光源需要到位置灯布线的电连接，并且因此需要对汽车的初始布线的修改。

US5,909,084公开了一种被设计成安装在车辆中以允许车辆装备有日行灯的日行灯配接组件。电子单元具有一组将被连接到车辆灯的连接器。仅当车辆引擎正在操作并且手动前灯开关断开时，日行灯配接组件才接通DRL灯。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种汽车照明系统及其子组件以及用于将光源安装在车辆中的方法，该方法允许容易地安装与车辆的现有照明系统配合实现照明功能的另外的光源。

根据本发明，该目的由根据权利要求1所述的汽车照明系统、根据权利要求10所述的用于在这样的系统中使用的信号发射装置、根据权利要求12所述的用于在该系统中使用的照明模块、以及由根据权利要求13所述的方法来解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施例。

对于改装汽车中的DRL照明功能，本发明人已经得出如下结论：不需要干涉现有电气布线的系统和方法将是可用的。所找到的解决方案提供了一种到其它照明功能的电连接，该电连接可以在无需操纵布线的情况下被安装，但替而使用灯插座连接。该中心思想可以有利地被使用例如用于改装DRL照明功能，但是可以可能地也被用于安装实现其它类型的照明功能的光源。

根据本发明的汽车照明系统包括信号发射装置和将被安装在车辆中的照明模块。

该信号发射装置可以被安装在车辆的灯插座中，所述灯插座连接到其照明连接，即，车辆车载的将灯插座经由安装在车辆中的对应的开关连接到电源的内部电连接。灯插座是预期用于保持灯的机电插座，灯通常将被可释放地安装在灯插座中。进一步优选的，灯插座是使得灯(以及，在本发明中的其位置上的，信号发射装置)可以在不使用工具的情况下被机械地安装以及被电连接，例如以螺纹连接、卡口连接或插头连接。被布置用以接纳灯的灯插座用于安装信号发射装置，即，在通过取代被接纳在灯插座中的灯来改装车辆的情况下。

信号发射装置通过取决于供应给灯插座的照明连接的电功率发射信号而运行。假如不同水平的电功率可以被供应，则信号可以相应地变化，即，不同类型的信号可以例如通过不同的频率或调制而发射、区分。因此，取决于到照明连接的电源，至少第一类型的信号被产生，但是另外的类型的信号可以针对不同地供应的电功率而产生。在优选的情况下，其中电功率要么被充分地即在满板电压（full board voltage）下供应给灯插座要么根本不供应，如果灯插座的照明连接被供给能量即如果电功率被供应给其电接触，则信号被发射。如结合优选的实施例将明显的，发射的信号优选地是无线信号。在此处，无线电信号优选地是在诸如红外或超声波等的其它无线信号上。在替代方案中，信号可以例如作为调制信号被发射以分布在电线上，所述电线可以是连接到灯插座的信号发射装置或照明连接的另外的布线。优选地，只要电功率被供应给灯插座，信号发射装置就会连续地运行以发射信号，并且只要无功率供应给灯插座，信号发射装置就不会发射信号。

该系统进一步包括照明模块，该照明模块可以连接到具有被布置成接收由信号发射装置发射的信号的接收器的车辆的电源。照明模块可以连接到车辆照明系统的用于实现照明功能的至少一个光源，其优选地布置在车辆的前部。如将由本领域技术人员意识到的，可以使用适合于预期照明功能的任何类型的电光源，诸如例如白炽灯、放电灯、LED等。

照明模块进一步具有控制单元以操作光源。根据本发明，光源可以在至少两种不同的模式下被操作，这取决于由接收器对来自信号发射装置的信号的接收。假如不同类型的信号可以由信号发射装置发射，则在第一和第二模式下的操作可以取决于接收的信号的类型，即如果第一类型的信号被接收，则光源可以在第一模式下被操作，并且如果第二类型的信号被接收，则光源可以在第二模式下被操作(以及，可选地，进一步不同类型的信号导致在进一步不同类型的模式下操作)。在该优选实施例中，其中信号发射装置仅发射一个类型的信号，如果该信号被接收，则光源在第一模式下被操作，并且如果没有信号被接收，则光源在第二模式下被操作。

驱动光源的两个不同模式优选地通过产生自光源的时间平均光通量来辨别。应注意的是，在目前的背景下，断开光源被理解为可能的操作模式，即，第一和第二操作模式可以通过如下方式辨别：在第一模式下光源被断开，并且在第二模式下，光源被接通。一般而言，优选在第二模式下操作光源以发射比在第一模式下更高的(时间平均)光通量，即，与在第二模式下操作相比，通过以变暗的方式操作光源以在第一模式下发射光。在LED或LED阵列被提供作为光源的情况下，不同水平的光通量可以通过以脉冲的方式操作LED来提供。在较低光通量的第一模式下，LED光源因此以相应低的占空比被驱动（如果光源在第一模式下将是断开的，则该占空比达0%），并且在具有较高光通量的第二模式下，LED光源可以以较高的占空比被驱动（对于连续操作，该占空比达100%)。

根据本发明的照明系统和方法因此使得安装光源从而以受控的方式操作成为可能，这取决于车辆的其它照明功能的操作，在此处取决于灯插座的电激活的状态。通过使用灯插座作为电气(以及机械)接口，可靠的电连接在无需操纵初始车辆布线的情况下得到确保。该系统因此可以被容易地安装。

在本发明的独立的方面中提出的信号发射装置具有用于配合在灯插座的电接触的可释放电连接。它优选由供应给灯插座的电功率操作。电压调节器可以被设置用于调节来自电接触的电压以操作信号发射器。

在本发明的优选实施例中，汽车照明系统和方法被用于提供DRL照明功能。那么信号发射装置优选地被安装在车辆的位置灯的灯插座中。光源(优选地两个独立的光源)作为日行灯布置在车辆的前部。进一步优选的，光源在第一模式下即在电功率被提供给位置灯的灯插座并且对应的信号被接收的情况下被操作以发射较小的光通量(变暗操作)。光源因此取代位置灯的功能(这优选地完全由信号发射装置取代，即，在灯插座中没有安装光源)。如果没有信号被接收，即，没有电功率被供应给位置灯灯插座，则光源在更高光通量的第二模式下被操作以提供DRL照明功能。因此，确保的是，只有在车辆的近光灯不被激活的时候，光源才会操作作为DRL照明功能。

根据进一步优选的实施例，信号发射装置包括用于产生已编码的信号的信号发生器，并且接收器包括用于对所述已编码的信号解码的解码器。这是为了确保照明功能可以不过度地受到例如噪声信号或来自在范围内的其它信号发射装置的信号的影响，例如如果多个信号发射装置安装在相同的车辆中或如果带有安装的信号发射装置的另一车辆在附近出现的话。在目前的背景下，已编码的信号被理解为是指带有将已调制信息编码在其中的时变信号。优选地，该信息对应于如下唯一标识符：该唯一标识符可以被提供作为例如在信号发射装置的信号发生器中的和在照明模块中的解码器中的数字值。

本发明的这些和其它方面将从下文所描述的实施例变得明显并且根据其解释。

附图说明

在附图中，

图1示出车辆的前侧的象征性表示，所述象征性表示具有示意性地示出的照明系统的一实施例的连接和部件；

图2示出图1的照明系统的部件的示意表示；

图3a、图3b示出图1、图2的系统的控制器的操作的流程图；

图4示出编码的信号的示意表示。

具体实施方式

图1示出装备有照明系统的机动车辆10的一部分，该照明系统包括用于标准照明功能的诸如远光灯、近光灯、雾灯、方向指示器等的头灯12。这些灯12形成车辆10的OEM汽车照明系统的部分，所述照明系统即诸如包含安装在带有对应的反射器(未示出)以及电气布线的灯插座中的灯的头灯12、连接到其的电开关等(未示出)的所有部件在制造时被预安装在车辆10中的系统。示出的车辆10的OEM汽车照明系统的一个部分为位置灯14，该位置灯14通过电气布线16连接到OEM汽车照明系统。如在图1中以象征性示出的，位置灯14包括灯插座18。

如本领域的技术人员所知的，在图1中仅象征性示出的灯插座18可以是几个已知的标准类型的灯插座中的一个，对于该灯插座18，对应的灯是可用的以被容易地安装并且因此可以被机械地固定和电气地连接在灯插座18内。对于所有这样的标准类型的灯插座和灯，进行连接是简单的并且无需使用专用工具并且不需要例如焊接等。在目前优选的示例中，灯插座18被布置成将灯安装在简单的针插头连接中，即，灯插座18具有两个在其中带有电接触弹簧的接纳开口用以以压入配合连接的方式接纳灯的针形电接触。灯插座18的其它可能的类型包括接触片被接纳在弹簧接触中的插头连接、或螺纹连接、卡口连接等。

除OEM汽车照明系统之外，图1中所示的车辆10还包括已经被改装的另外的汽车照明系统20。汽车照明系统20包括安装在车辆10的前部中的头灯22。在优选的实施例中，头灯22是LED阵列，即，它们包括多个LED元件。

头灯22的LED阵列通过线连接26连接到DRL模块24。DRL 模块24连接到电源28，该电源28在这里被示出为车辆10的电池。

在图1中所示的车辆10中，所述车辆10用包含头灯22的汽车照明系统20改装，信号发射装置30代替灯被安装在位置14的插座18中。信号发射装置30如果经由连接到电气布线16的灯插座18的电接触被供应电功率，则发射编码的无线电信号。

图2以示意表示示出了汽车照明系统20的部件。如所示出的，信号发射装置30包括插头接口32，该插头接口32包括两个将被接纳在对应形状的灯插头18中的平行的接触针。然而，虽然信号发射装置30的插头连接接口32的形状等于通常将被安装在位置灯14中的标准灯，但是信号发射装置30不具有光源而是仅发射无线电信号。

在图2的示意图中，信号发射装置30的细节被示出。电接口32连接到电压调节器34以提供恒定操作电压。这允许使用具有不同的车载电压的信号发射装置30。

信号发射装置30进一步包括ID生成器36，该ID生成器36起到生成唯一标识符的作用。在本示例中，标识符是存储在ID生成器36中的二进制数。ID生成器36包括用以对信号中的ID数据编码的编码器。

图4示出这样的编码的示例。以二元形式42表示的ID数据使用产生自定时时钟的曼彻斯特码来编码。因此产生的曼彻斯特码44然后通过ASK/FSK调制而调制成已调制信号46。

已调制信号46被发送至发射器38，将被作为无线电信号分布在天线40上。

如此编码的已调制无线电信号由连接到天线44的接收器42接收在DRL模块24内。信号在接收器42中被解调并且被解码。解码与图4中所示的程序相反地实现，以获得解码的ID数据。

已解码的数据流被传递到控制器45以将已解码的ID数据与预先存储的ID数据进行比较。控制器45并行地执行图3a、图3b中所示的两个过程。

图3a示出控制器45的第一操作的流程图。将接收的解码的信号与预先存储的ID数据值相比较，该预先存储的ID数据值与预先存储在信号发射装置30的ID生成器36中的ID数据值完全相同。如果正确的ID被接收，则产生逻辑高(1)的输出信号。

图3b以流程图示出在控制器45内执行的第二过程。如果正确的ID未被接收，则接收器检查对正确的ID的接收是否已经过期。如果在预设的时长内尚未接收正确的ID，则情况就是这样。该时长是为了确保：即使在非常短的时段内例如由于临时干扰而未接收或识别正确的信号，输出信号也保持稳定。该时长应被挑选成足够长以避免这种情况，但是仍小到足以提供足够快的切换。例如，直至正确的ID被认为过期的时间段可以是从100ms至10s，优选地1s至5s。如果信号的确过期，则输出信号被设置为逻辑低(0)。

因此指示包含正确的ID的RF信号是否在目前接收或未接收的控制器44的二进制输出信号被供应给驱动器46，该驱动器46切换从车辆电池28供应的电功率以相应地驱动光源22。

照明系统20的操作如下：

如果车辆10的点火装置被激活，则DRL模块24由电池28供能。模块24然后在两种不同的模式下操作光源22，这取决于对RF信号的接收。

如果车辆10的近光灯在晚上被激活，则还将存在供应给位置灯14的电功率。由于信号发射装置30被安装在位置灯14的插座18中，所以它将经由布线16和插座18被供应电功率。信号发射装置30将因此操作以发射包含已编码的ID数据的RF信号。

如以上所解释的，DRL模块24接收RF信号并且识别已编码的ID数据。控制器44的输出信号因此是“1”，指示包含正确的ID数据的信号当前被接收。因此，驱动器46在第一模式下驱动光源22，其中使用低功率驱动这些光源以发射低光通量的光。在LED阵列的情况下，使用具有低占空比的脉冲宽度已调制的操作电流驱动各个LED。光源22的低强度光因此在该第一模式下取代位置灯14的照明功能。

另一方面， 如果车辆10在白天期间在近光灯断开的情况下被操作，则位置灯14将不被供应电功率。信号发射装置30将因此不工作。DRL模块24将检测不到包含正确的ID数据的RF信号。(即使在另一包含类似的系统的车辆存在于RF范围内的情况下，或如果类似的系统安装在车辆10的其它部分中的情况下，任何发射的RF信号仍将不包括唯一的ID数据。)控制器45将因此输出“0”的信号，使得驱动器46在第二模式下驱动光源22。

在第二模式中，光源22实现DRL照明功能。它们因此被驱动以发射比在第一模式下更高的光通量，即，可以以更高的占空比或甚至连续的操作电流来驱动。

因此，除车辆10的OEM照明系统之外，另外的汽车照明系统20与目前激活的OEM汽车照明系统的照明功能相结合提供DRL照明功能。

虽然已经在附图和前面的描述中详细地示出并描述了本发明，但是这样的说明和描述应被视为例证性或示例性的而非限制性的；本发明并不限于所公开的实施例。

在可能的替代实施例中，另外的汽车照明系统被提供不用于或不仅用于位置灯/DRL照明功能，而是可替代地或此外可以被提供用于其它照明功能。

其它替代方案包括发射除RF信号以外不同类型的信号或使用不同的编码和/或调制方法来发信号。

另外，除LED阵列以外，不同的光源22可以以不同于使用具有不同的占空比的脉冲宽度调制的方式被使用和/或变暗。

进一步的变型包括：代替在由ID生成器36产生的信号中提供ID，在每个信号发射装置中可以存在预先存储的唯一代码。例如，MAC地址可以被用作这样的代码。该预先存储的代码然后被用来对信号编码。相同的代码也被存储在模块中，因而正确的ID可以被识别。

根据对附图、本公开、和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践要求保护的发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其它的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。仅凭在相互不同的从属权利要求中所叙述的某些措施的事实并不能表明这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (13)

1.一种汽车照明系统，包含

-信号发射装置(30)，其将被安装在连接到车辆(10)的照明连接的灯插座(18)中，所述信号发射装置取决于供应给所述照明连接的电功率而发射信号，

-以及照明模块(24)，其将被连接到所述车辆的电源(28) ，所述照明模块(24)包括至少接收器(42)、用于控制光源(22)的控制单元(45)，

-其中所述控制单元(45)被布置成：如果所述信号被接收在所述接收器(42)中，则所述控制单元(45)在第一模式下操作所述光源(22)；并且如果所述信号未被接收在所述接收器(42)中，则所述控制单元(45)在第二模式下操作所述光源(22)。

2.根据权利要求1所述的汽车照明系统，其中

-所述光源(22)在所述第二模式下被驱动以发射比在所述第一模式下更高的光通量。

3.根据权利要求2所述的汽车照明系统，其中

-所述光源(22)在所述第一模式下以脉冲的方式被驱动，且时间平均占空比比在所述第一模式下的时间平均占空比高。

4.根据前述权利要求中任一项所述的汽车照明系统，其中

-只要电功率被供应给所述照明连接，所述信号就被连续地发射。

5.根据前述权利要求中任一项所述的汽车照明系统，其中

-所述光源(22)被布置为所述车辆的前灯。

6.根据权利要求4所述的汽车照明系统，其中

-所述信号发射装置(30)被安装在所述车辆(10)的位置灯的灯插座(18)中，

-并且在所述第二模式下操作的所述光源(22)被布置在所述车辆(10)的前面作为日行灯。

7.根据前述权利要求中任一项所述的汽车照明系统，其中

-所述信号作为无线电信号被传输。

8.根据前述权利要求中任一项所述的汽车照明系统，其中

-所述信号发射装置被以螺纹连接、卡口连接或插头连接可释放地接纳在所述灯插座(18)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的汽车照明系统，其中

-所述信号发射装置包括用于产生已编码的信号的信号发生器(36)；

-并且所述接收器(42)包括用于对所述已编码的信号解码的解码器。

10.一种用于在根据以上权利要求1-9中任一项所述的系统中使用的信号发射装置，所述装置包括：

-可释放电连接，其用于配合在车辆灯插座(18)的电接触中，

-以及发射器(38)，其用于如果电功率被供应给所述接触则发射信号。

11.根据权利要求10所述的信号发射装置，其中

-电压调节器(34)被设置用于调节施加到所述接触的电压。

12.一种用于在根据以上权利要求1-9中任一项所述的系统中使用的照明模块，所述照明模块包括：

-接收器(42)，

-控制单元(45)，

-以及光源(22)，

-其中所述控制单元(45)被布置成：如果预定的信号被接收在所述接收器(42)中，则所述控制单元(45)在第一模式下驱动所述光源(22)；并且如果所述信号未被接收在所述接收器(42)中，则所述控制单元(45)在第二模式下驱动所述光源(22)。

13.一种通过下列步骤将光源安装在车辆中的方法：

-用信号发射装置(30)取代被接纳在连接到车辆的照明连接的灯插座(18)中的灯，所述信号发射装置取决于供应给所述照明连接的电功率而发射信号，

-将照明模块(24)安装并连接到所述车辆(10)的电源(28)，所述照明模块(24)被布置成：如果所述信号被接收，则所述照明模块(24)在第一模式下操作光源(22)；并且如果所述信号未被接收，则所述照明模块(24)在第二模式下操作所述光源(22)。

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