CN104054396A - 带有通过热敏电阻的温度和类型确定的发光体、用于此的控制设备和由发光体和控制设备构成的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的发光体(L)，尤其是LED前照灯，其具有：用于与控制设备(C)连接的端子(E1)，由所述控制设备(C)通过所述端子能为所述发光体(L)供给电能量并且由所述控制设备(C)能通过所述端子控制发光体(L)；接地端子；以及一个或多个发光构件(LED)，所述发光构件一方面与用于与控制设备(C)连接的端子(E1)连接而另一方面与接地端子连接，其中，发光体(L)具有第一电阻器件(NTC)，所述第一电阻器件具有与温度有关的电阻，所述第一电阻器件代替所述一个或多个发光构件(LED)能切换到用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)与所述接地端子之间的连接中或者为电流源的部件，该电流源与所述一个或多个发光构件(LED)并联地布置在用于与控制设备(C)连接的端子和接地端子之间，以及用于检测电阻器件(NTC)的测量信号可施加到发光体(L)的用于与控制设备(C)连接的同一端子上，发光体(L)也通过所述端子可供给电能量以用于运行一个或多个发光构件(LED)，并且电阻器件(NTC)不仅用于LED的温度检测而且用于识别LED的光等级，并且信息从发光体区分成不同电压范围地传输至控制设备。

Description

带有通过热敏电阻的温度和类型确定的发光体、用于此的控制设备和由发光体和控制设备构成的系统

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的发光体，尤其是LED前照灯，其具有：用于与控制设备连接的端子，通过其由控制设备可为发光体供给电能量并且通过其由控制设备可控制发光体；接地端子；以及一个或多个发光构件，其一方面与用于与控制设备连接的端子连接而另一方面与接地端子连接。

此外，本发明涉及用于控制上述发光体和为发光体供给电能量的控制设备，其中，控制设备具有DC-DC转换器，借助DC-DC转换器可在用于与发光体连接的输出端子与接地端子之间提供电压，其中，该电压在第一电压范围中并且具有一曲线分布，脉冲和停顿在该曲线分布中交替。

最后，本发明也涉及一种由上述发光体和上述控制设备构成的系统。

背景技术

发光二极管作为发光体尤其是机动车的前照灯中的发光构件需要用于激励的电子装置。电子装置可以集成在发光体上或发光体中的控制设备中或集成在车辆的中央控制设备中。

当该控制设备直接安置在发光体上时，发光二极管通常经由两个短的电线路与控制电子装置连接。对发光体的供电通过正供给电压线路和接地线路进行，接地线路返回到控制设备中，使得在控制设备中的接地电势与发光体的接地端子之间不会出现电压差。

在从中央控制设备激励发光体时，两个至发光体的引线必须附加地安装在车辆的线缆束中。因此有利的是，仅需要一个引线至用电器，而发光体的接地端子经由发光体内的短线路连接到车辆地上。由此，可节省在线缆束中从发光体至控制设备的单独的接地线路。

在发光二极管使用在发光体中时，需要负载信息，用以可靠地驱动发光体。

这样，带有发光二极管的发光体根据所谓的光等级来区分。根据光等级，由控制设备设定用于发光体的发光二极管的恒定电流。

此外，在温度过高时必须减小恒定电流，以便保护发光二极管以免受热损毁。

负载信息即发光体的光等级和发光体的温度在现有技术中通过在LED载体上的编码电阻器和NTC电阻来提供。负载信息必须由控制设备从发光体读取。

当控制设备直接安装在前照灯上时，这些部件可以经由短的线路与控制设备的电子装置连接。

在从远离发光体的中央控制设备(也称车身控制器模块BCM)激励时，有利的是，节省至控制设备的连接线路并且将关于供给线路的信息从控制设备传导至发光体。在此情况下，在从BCM至用电器的线缆束中仅需要一个线路。

附加地，有利的是，使用仅仅一个单独的器件来识别光等级和温度。

发明内容

现在问题在于，在中央控制设备与发光体之间仅有一个线路连接的情况下如何由控制设备可以从发光体读取发光体的温度和光等级。

该问题根据本发明通过如下方式来解决：发光体具有带有温度有关的电阻的第一电阻器件，该电阻器件(根据第一变型方案)代替发光构件可切换到用于与控制设备连接的端子与接地端子之间的连接中，或者(根据第二变型方案)该第一电阻器件是电流源的一部分，所述电流源与发光构件并联地布置或者代替发光构件布置在用于与控制设备连接的端子和接地端子之间。此外，用于检测电阻器件的测量信号可施加到发光体的用于与控制设备连接的同一端子上，经由该端子可为发光体供给电能量以运行发光构件。

为了附加地经由为温度测量而设置的具有与温度有关的电阻的第一电阻元件(例如NTC器件)对光等级进行识别，在不同的发光体中，根据发光体中内建的光等级可以设置具有不同的标称电阻的第一电阻元件。借助标称电阻于是可以确定光等级，而根据瞬时电阻可以确定温度。所述信息必须能够从发光体读取。如果基本上可确定第一电阻器件的电阻，则当仅在发光体未由于运行而发热以及发光体的环境未提高或未过度提高的时刻对标称电阻进行确定时，可以在标称电阻与温度引起的、改变过的电阻之间区分。这样的状态例如可以存在于汽车开始行驶时。由于发光体的光等级可能在发光体更换时变化，所以基本上发光体的光等级足以一次确定，即在发光体连接到控制设备上的时刻被确定。

而更大的实际意义在于经由针对供电设置的仅带一个导体的线路将关于光等级和温度的信息从发光体传输至控制设备。

关于供给线路的信息传输的创新在于，负载信息从发光体到控制设备借助通过第一电阻器件的电流进行，该电流在发光体的发光构件在供给电压的两个脉冲之间的停顿中被关断时才流动。停顿并不用于从控制设备到发光体的能量传输而是因此供信息传输的使用支配。因此，不仅能量传输而且信息传输都利用经由供给线路的所述一个导体的电流来进行。

在第一变型方案中，在停顿中，第一电阻器件代替发光构件连接在发光体的用于与控制设备连接的端子之间。在第二变型方案中，恒流源利用第一电阻器件与发光构件并联连接，或代替发光构件连接在用于与控制设备连接的端子和接地端子之间。

为了能够在发光体方面区分用于传输能量的脉冲与用于传输信息的停顿(在其中电流流动用以传输能量或传输信息)，优选使用不同的电压电平来传输能量和传输信息。区分地关联的电压值于是可以用于将负载信息从发光体经由导体传输至控制设备，该导体也用于传输能量。

该构思可以例如以下用于根据本发明的第一变型方案的根据本发明的发光体。

与发光构件串联或与包括发光构件的电路串联地可以布置第一可控的开关。发光体可以具有控制装置，当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第一电压范围中的电压时，利用该控制装置可接通第一可控的开关。当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第二、第三或第四电压范围中的电压时，利用发光体的控制装置可关断第一可控的开关，所述第二、第三或第四电压范围与第一电压范围不同。

通过第一开关及其激励装置可以将发光构件或发光体的发光构件切换到用于与控制设备连接的端子与接地端子之间的电流路径中。

此外，根据本发明的发光体与第一电阻器件串联地具有第二可控的开关。当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第二电压范围中的电压时，利用该控制装置可接通第一可控的开关或第二可控的开关可以导通。当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第一、第三或第四电压范围中的电压时，利用控制装置可关断第二开关，所述第一、第三或第四电压范围与第二电压范围不同。

通过第二开关及其激励装置可以将第一电阻器件切换到用于与控制设备连接的端子与接地端子之间的电流路径中。

由于发光体和控制设备通常经由插接器连接到将这两个部件连接的线路上，所以测量值会受到其他因素影响：

1.在发光体与控制设备之间的电压偏置(也称接地偏置)，其可能由于车辆中不同的接地电平而形成。

2.所谓的尘垢电阻(Schmutzwiderstand)，其可能出现在相对于地的插接器上。

电压偏置和尘垢电阻在不利情况下在经由至发光体的线路进行测量时会导致对光等级和温度的有误的检测。若需要非常精确地检测温度，则要考虑这些影响。

关于接地偏置和尘垢电阻的信息除了关于温度或光等级的信息之外可以在被区分的电压范围中通过对根据本发明的发光体的电压测量提供给控制设备。与借助在发光体中的第一电阻器件检测温度和光等级一样，也可以在发光体中安装第二电阻器件来检测接地偏置。同样地，根据本发明的发光体可以实现对尘垢电阻的检测。

用于检测在发光体的接地端子与控制设备的接地端子之间的电压的第二电阻器件(即为了检测接地偏置)可以代替发光构件或代替第一电阻器件切换到用于与控制设备连接的端子和接地端子之间的连接中。与第二电阻器件串联地可以布置第三可控的开关。当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第三或第四电压范围中的电压时，利用根据本发明的发光体的控制装置可以有利地接通第三可控的开关。当在用于与控制设备连接的端子上相对于接地端子施加在第一或第二电压范围中的电压时，利用控制装置可关断第三可控的开关，所述第一或第二电压范围与第三和第四电压范围不同。

根据本发明的发光体的负载信息的检测需要适于此的控制设备。

对与根据本发明的发光体匹配的控制设备的需求根据本发明通过如下方式来满足：控制设备具有DC-DC转换器，借助该DC-DC转换器可在用于与发光体连接的输出端子与接地端子之间提供电压，其中，该电压在第一电压范围中并且具有一曲线分布，在该曲线分布中脉冲和停顿交替。此外根据本发明设计为，控制设备具有至少一个电压调节器，利用该电压调节器在由DC-DC转换器于输出端子与接地端子之间提供的电压的停顿中可提供一电压，该电压在第二、第三或第四电压范围中。

该电压调节器优选具有第一输出端，其通过第三电阻器件与控制设备的输出端子连接。通过第一输出端可以提供在第二或第三电压范围中的电压。

此外，电压调节器可以具有第二输出端，该第二输出端通过由第四电阻器件和第五电阻器件构成的串联电路与输出端子连接，其中，电流调节器的第二输出端与第四电阻器件连接，并且控制设备的输出端子与第五电阻器件连接。通过第二输出端可以提供在第四电压范围中的电压。

第五电阻器件的电阻优选大于第三电阻器件的电阻。也就是说，对发光体可以以低阻抗方式供给在第二和第三电压范围的电压，其意义还将予以阐述。

控制设备可以具有用于测量在电压调节器的第一输出端上的电压的传感器。此外，控制设备可以具有用于测量在第四电阻器件与第五电阻器件之间的电压的传感器。从在测量点处可检测的电压中可以利用根据本发明的控制设备确定所找寻的关于发光体的信息，这还将参照本发明的如下实施例予以详细阐述。

附图说明

借助所附的附图以下更为详细地阐述了本发明。在附图中：

图1示出了第一变型方案中的根据本发明的发光体，

图2示出了第一变型方案中的根据本发明的控制设备，

图3示出了第二变型方案中的根据本发明的发光体，

图4示出了第二变型方案中的根据本发明的控制设备，

图5示出了电压范围的位置的定性表示，

图6示出了在根据本发明的控制设备的输出端上可能的信号的第一实例，

图7示出了在根据本发明的控制设备的输出端上可能的信号的第二实例，

图8示出了第一变型方案中的根据本发明的用于确定接地偏置的装置的简化的电路图，

图9示出了第一变型方案中的根据本发明的用于确定尘垢电阻的装置的简化的电路图，

图10示出了第一变型方案中的根据本发明的用于确定第一电阻器件的电阻的装置的简化的电路图。

具体实施方式

图1中所示的发光体L和图2中所示的控制设备C可以连接成根据本发明的系统，该系统具有从控制设备C的输出端子A1至用于与发光体L的控制设备连接的端子的线路。

在控制设备C与发光体L之间也存在通过车辆的接地连接，由控制设备C和发光体L构成的系统用在该车辆中。为此，控制设备C和发光体L分别具有至少一个接地端子。

电能量可以通过线路和接地连接从控制设备C传输至发光体L。同样设置有用于控制发光体L的线路。

发光体的发光二极管LED通过控制设备C中的DC-DC转换器W被供给电能量。为了利用DC-DC转换器W提供通过发光二极管LED的所期望的电流，DC-DC转换器W以调制的方式来驱动。对DC-DC转换器W的操控通过脉宽调制来进行。DC-DC转换器W为此通过端子PWM与未示出的在控制设备外的调节器连接。该调节器也可以布置在控制设备之内。DC-DC转换器W在其输出端上提供相对于地在第一电压范围U1中的电压，该电压推送所期望的电流通过发光体L的发光二极管LED。

基于机动车中的实际情况，在发光体L的接地端子与控制设备C的接地端子之间会出现电压降，所谓的接地偏置。此外，在控制设备C至线路的连接以及发光体L至线路的连接上会出现相对于地的所谓的尘垢电阻。不仅接地偏置而且尘垢电阻都会影响通过控制设备C对发光体L的控制。因此可能合适的是，在控制设备C中已知接地偏置和/或尘垢电阻。对第一变形方案中的根据本发明的发光体L和根据本发明的控制设备C的要求因此是，可以确定尘垢电阻和接地偏置。为确定接地偏置和尘垢电阻所需的信息为此要通过唯一的线路、即在输出端子A1与发光体L的用于与控制设备C连接的端子E1之间也用于为发光体供给能量的线路来输送。

然而，相较于尘垢电阻和接地偏置还更重要的是，传输关于发光体的光等级和发光体(尤其是布置在发光体L中的发光构件)的温度的信息。在根据图1的发光体L中，发光二极管LED设置为发光构件。发光二极管LED必须受保护以免热损毁并且因此不应超过特定温度。为了防止上升到特定温度，设置温度监控装置。关于发光体L的温度和发光体L的光等级的信息必须被确定用以通过控制设备C正确操控发光体L并且可以被传输至控制设备。为了传输所述信息，在输出端子A1与发光体L的用于与控制设备C连接的端子E1之间也设置唯一的线路。

为了能够在控制设备C中使用所述信息，在发光体L中构建电子装置，该电子装置能够实现在控制设备C中能够确定所述信息。控制设备C也包括能够实现确定所述信息的机构。

控制设备C的输出端子A1在控制设备C内不仅与DC-DC转换器W的输出端连接，该DC-DC转换器具有PWM操控装置和可设定的电流调节装置。输出端子A1也与电压调节器UREG的两个输出端U2R/U3R、U4R连接。电压调节器UREG可以在输出端子上提供在第二电压范围U2中的、在第三电压范围U3中的和在第四电压范围U4中的电压。电压范围U2、U3、U4彼此间的和电压范围U2、U3、U4相对于由DC-DC转换器W提供的电压的第一电压范围U1的位置在图5中示出。电压范围U1至U4彼此不重叠。最高的电压在第一电压范围U1中，而最低的电压在第四电压范围U4中。

电压调节器UREG通过输入端EIN/AUS来操控，使得电压调节器只有当在DC-DC转换器W的脉宽调制的输出信号中有停顿时才在电压调节器的输出端上提供电压。在这些停顿中，电压调节器要么通过输出端U2R/U3R要么通过输出端U4R提供电流，该电流从输出端U2R/U3R通过第三电阻器件R13流至输出端子或从输出端U4R通过第四电阻器件R11和第五电阻器件R12流至输出端子。第三电阻器件R13的电阻小于第五电阻器件的电阻。

通过电压调节器UREG的输入端S1、S2控制输出端U2R/U3R或输出端U4R在输出端子上是否提供电压。

在输出端U2R/U3R上的电压可以通过放大器V1来测量。测量信号UV1在控制设备C中可供用于进一步处理。在第四电阻器件R11与第五电阻器件R12之间的节点上的电压同样可以被测量。为此，电压通过放大器V2放大并且作为测量信号UV2可供用于进一步处理。

在控制设备C中的输出端的电路附加地还包括晶体管T11。在以例如200Hz对DC-DC转换器进行PWM操控的情况下，借助晶体管T11及其与电容器C11、电阻器件R15、R16和非门的接线在停顿开始时将输出端子通过电阻器件R14牵引到接地电势。

根据控制设备C的输出端子A1上的电压，在发光体L的端子E1上没有电压，有在第一电压范围U1中的电压、有在第二电压范围U2中的电压、有在第三电压范围U3中的电压或有在第四电压范围U4中的电压。在端子E1上的电压根据何种电压范围U1、U2、U3、U4与该电压关联而引起通过该电压推送的电流的不同连接。不同连接通过对发光体的控制来实现，该发光体尤其通过两个齐纳二极管D21、D22实现。这两个齐纳二极管D21、D22具有不同的齐纳电压或击穿电压。

齐纳二极管D21具有如下击穿电压，该击穿电压可让齐纳二极管D21在电压范围U1、U2和U3中导通，而该齐纳二极管在第四电压范围U4中截止。而齐纳二极管D22在电压范围U1中导通而在电压范围U2、U3和U4中截止。

齐纳二极管D21、D22利用其阴极与端子E1连接，而阳极通过电阻器件R22或R25与发光体L的接地端子连接。

如果在端子E1上有在电压范围U1中的电压，则齐纳二极管D22导通。由此，阳极的电势升高超过接地电势，而晶体管T24、T26的通过电阻器件R24、R26与阳极连接的栅极的电势同样升高。晶体管T24、T26接通，也就是说，所述晶体管的漏极-源极区段导通。

晶体管T26的漏极-源极区段与发光二极管LED串联布置并且用作发光体L的第一可控的开关。发光二极管LED的阳极通过防反极二极管23与端子E1连接。发光二极管的阴极通过晶体管T26的漏极-源极区段和电阻器件与发光体的接地端子连接。因此在电压范围U1中，发光二极管LED接通。

若在端子E1上的电压大于发光二极管LED的工作电压，则晶体管T25在通过电池对LED供电短路时保护发光二极管LED以免损毁。晶体管T25的基极为此与晶体管T26的源极连接、晶体管T25的集电极与晶体管T26的栅极连接并且晶体管T25的发射极与发光体L的接地端子连接。

通过齐纳二极管D22的击穿接通的晶体管T24将晶体管T23的栅极与发光体L的接地端子连接，为此通过晶体管T24的接通而晶体管T23必然截止。

晶体管T23形成发光体L的第二可控的开关并且与具有温度有关的电阻的第一电阻器件NTC串联。由第一电阻器件NTC和晶体管T23构成的串联电路一方面与端子E1连接而另一方面与发光体L的接地端子连接。

由于齐纳二极管D21具有比齐纳二极管D22更小的击穿电压，齐纳二极管D21在第一电压范围U1中和在第二电压范围U2中导通。齐纳二极管D21的阳极电势由此同样升高超过发光体的接地端子的电势。这在晶体管T24截止时可以利用来接通晶体管T23，因为于是晶体管T23的基极经过电阻器件R23与齐纳二极管D21的升高超过接地电势的阳极电势连接。晶体管T24当齐纳二极管D22的阳极电势下降到发光体L的接地端子上的电势时截止，当在端子E1上处在第二电压范围U2中的电压相对于接地电势下降时就是这种情况。通过发光体L的端子E1上的电压的变换，于是可以实现，晶体管T26和由此发光二极管LED接通或晶体管T23和第一电阻器件NTC导通。

晶体管T22与晶体管T23一起导通，晶体管T22的栅极通过电阻器件与齐纳二极管D21的阳极连接。晶体管T22的源极与发光体L的接地端子连接。漏极与晶体管T21的栅极连接，该晶体管形成发光体L的第三可控的开关。如果晶体管T22接通，其将晶体管T21的栅极与发光体L的接地端子连接，为此通过晶体管T22的接通而晶体管T21必然截止。

在第二电压范围U2中，因此第一电阻器件NTC形成用于控制设备C的输出负载。

如果在发光体的端子E1上的电压从第二电压范围变换到第三电压范围U3，齐纳二极管D21也截止。在此之后，晶体管T23和T22也截止，为此通过第一电阻器件NTC和晶体管T21的栅极的接地连接的电流中断。晶体管T21的栅极于是通过电阻器件R20仅与发光体的端子E1连接。在电阻器件R20的栅极上的电势由此被抬升并且晶体管T21接通。于是，电流可以从端子E1经由第二电阻器件R_MV和晶体管T21的漏极源极区段流向发光体L的接地端子。

如果在发光体L的端子E1上的电压从第三电压范围变换到较低的第四电压范围U4，晶体管T21保持导通。

在第三电压范围U3和第四电压范围U4中，仅第二电阻器件R_MV在控制设备C的输出端子A1上作为负载出现。

待确定的信息如下地在电压范围U2、U3、U4中被检测：

U2：光等级和温度

U3：尘垢电阻

U4：接地偏置

在第一电压范围U1中驱动发光二极管LED。

控制设备C的借助控制设备C中和发光体L中的输出电路接通的负载形成测量信号UV1和UV2，所述测量信号可被分析以便计算光等级和温度、尘垢电阻和接地偏置。

为了确定接地偏置，借助电压范围U4中的电压对在发光体L中的第一电阻器件R_MV进行供电。于是，可以计算在发光体L与控制设备C之间的接地偏置。

为了确定接地偏置，电压调节器UREG的输出端U4R接通。于是，流向发光体的电流流经电阻器件R11、R12。电阻器件R11、R12的电阻值相对于发光体L中的第二电阻器件R_MV高欧姆地选择，由此在控制设备C中可以分析负的和正的接地偏置，并且尘垢电阻对测量没有影响。在输出端子A1上形成电压范围U4中的电压。在测量点UV2上测量电压。借助测量信号UV2，在控制设备C与发光体L之间的测量偏置U_MV可以如下地计算(也参见图8)。

首先对于通过输出端子A1或端子E1的电流Iq适用：

$\left(1\right)---\frac{U_{4R}-U_{\mathrm{MV}}}{R_{11}+R_{12}+R_{\mathrm{MV}}}=I_q$

此外，对于测量电压UV2适用：

(2)U_v2＝U_4R-(I_q·R₁₁)，

得到：

$\left(3\right)---I_q=-\frac{U_{V2}}{R_{11}}+\frac{U_{4R}}{R_{11}}.$

通过(1)和(3)的配平得到：

$\left(4\right)---\frac{U_{4R}-U_{\mathrm{MV}}}{R_{11}+R_{12}+R_{\mathrm{MV}}}=-\frac{U_{V2}}{R_{11}}+\frac{U_{4R}}{R_{11}}$

如果(4)根据U_MV求解，从测量电压UV2得到接地偏置U_MV。

$\left(5\right)---U_{\mathrm{MV}}=\left(\frac{(U_{V2}-U_{4R})\·(R_{11}+R_{12}+R_{\mathrm{MV}})}{R_{11}}\right)+U_{4R}.$

在第二电阻器件R_MV的电阻被选择得显著小于尘垢电阻(小于倍数10)时，在测量时可能已存在的尘垢电阻只不显著地使接地偏置的测量扭曲。由此得到，在车辆中较小的LED电流对发光体与BCM之间的接地偏置无贡献或对接地偏置仅有可忽略的贡献。达到+/-1V的显著的接地偏置会通过高电流用电器产生。

接着，通过对发光体L以低阻抗方式激励，从保护电阻与第二电阻器件R_MV的并联电路中确定在低压范围U3中相对于地的尘垢电阻。

为了确定相对于地的尘垢电阻，模拟电压调节器输出端上的电压U3R被接通并且电压U4R被关断。发光体L的供电由此以低阻抗方式通过第三电阻器件R13进行。作为输出端子A1上或在端子E1上的电压形成电压范围U3中的电压。借助测量电压UV1和UV2的差可以确定插接接触部上的可能的尘垢电阻，如以下借助图9所示的那样。

通过输出端子A1或端子E1的电流Iq适用于：

$\left(6\right)---I_q=\frac{U_{V1}-U_{V2}}{R_{13}}$

此外，由尘垢电阻和第二电阻器件R_MV构成的并联电路的总电阻RP适用于：

$\left(7\right)---R_P=\frac{U_{V2}-U_{\mathrm{MV}}}{I_q}$

将(6)带入(7)中，得到：

$\left(8\right)---R_P=\frac{\left(U_{V2}{-U}_{\mathrm{MV}}\right)\·R_{13}}{U_{V1}-U_{V2}}$

由第二电阻器件R_MV和尘垢电阻R_s的并联电路对于尘垢电阻得到：

$\left(9\right)---R_S=\frac{R_P\·R_{\mathrm{MV}}}{R_{\mathrm{MV}}-R_P}$

将(8)带入(9)中，得到：

$\left(10\right)---R_S=\frac{(\frac{(U_{V2}-U_{\mathrm{MV}})}{(U_{V1}-U_{V2})}\·R_{13})\·R_{\mathrm{MV}}}{R_{\mathrm{MV}}-(\frac{(U_{V2}-U_{\mathrm{MV}})}{(U_{V1}-U_{V2})}\·R_{13})}.$

可能的尘垢电阻可以假设在>10kOhm的范围中。尘垢电阻仅对温度的测量有小的作用并且通常在用于确定温度的低阻抗的NTC电阻时无须考虑。

为了检测温度，在电压调节器UREG的输出端上设定电压U2R，该电压在发光体E1的端子E1上或在输出端子A1上产生在电压范围U2中的电压。电压引起齐纳二极管D21中的电流流动，由此第二电阻器件R_MV无电流地开关并且限定的NTC作为负载被激活。借助发光体L上的电压可以计算光等级或NTC上的温度并且由此计算发光体中的LED温度。

为了测量温度，在控制设备C中，在电压调节器上接通较大的输出电压U2R。在考虑到接地偏置和尘垢电阻的情况下，通过差测量UV1和UV2可以对光等级或温度进行如下地计算(参见图10)：

通过输出端子A1或端子E1的电流Iq适用于：

$\left(11\right)---I_q=\frac{U_{V1}-U_{V2}}{R_{13}}$

此外，由尘垢电阻和第一电阻器件NTC构成的并联电路的具有根据温度形成的电阻RT的总电阻Rp适用于：

$\left(12\right)---R_P=\frac{U_{V2}-U_{\mathrm{MV}}}{I_q}$

(11)带入(12)中，得到：

$\left(13\right)---R_P=\frac{(U_{V2}-U_{\mathrm{MV}})\·R_{13}}{U_{V1}-U_{V2}}$

由第一电阻器件NTC和尘垢电阻R_S的并联电路对于电阻R_T得到：

$\left(14\right)---R_T=\frac{R_P\·R_S}{R_S-R_P}$

(13)带入(14)中，得到：

$\left(15\right)---R_T=\frac{(\frac{(U_{V2}-U_{\mathrm{MV}})}{(U_{V1}-U_{V2})}\·R_{13})\·R_S}{R_S-\left(\frac{(U_{V2}-U_{\mathrm{MV}})}{(U_{V1}-U_{V2})}\right)\·R_{13}}$

为了确定光等级，在限定的时间例如在起动车辆之后在接通发光体之前进行测量。在发光体中安装用于不同光等级的不同NTC电阻值R_T。在包含车辆的外部温度的情况下，光等级可以通过测量NTC电阻来确定。

在关断阶段中连续地以周期性的方式或以一定的时间间隔可以测量接地偏置、尘垢电阻和温度。(图6)。

在对检测温度的精度要求较低的情况下，必要时可以省去接地偏置和尘垢电阻的连续测量。于是，还仅仅对LED温度进行循环或偶尔测量(图7)。在不用PWM连续操控发光二极管LED的情况下，操控被周期性短时关断，以便可以传输负载信息，所述负载信息在可见光图像中不会被人觉察。

通常，在插接器上的尘垢电阻在低阻抗的第一电阻器件NTC的情况下不必予以考虑。在此情况下，第二电阻器件可以构成为发光体中的恒流源的部件，如在图3中所示。电流源的优点是与可能的接地偏置的无关性。接地偏置并不影响控制设备C中的测量和利用受控的电流源对温度的计算。根据与前面相同的方法也在电压范围U2中进行测量。对光等级的识别同样通过区分具有与温度有关的电阻的第二电阻器件的标称电阻来进行。通过发光二极管LED的剩余电流在电压范围U2中非常低，以致于对于功能而言不需要晶体管T26的关断(图2)。在控制设备中，在发光体L的该实施中可以取消针对电压范围U3和U4的操控。

第二电阻器件NTC的电阻在忽略通过整流阀D24的参考电流的情况下根据如下公式来计算：

$\left(16\right)---R_T=\frac{R_{13}\·V_{\mathrm{Ref}}}{U_{V1-V2}}$

例如，器件TL431可用作整流阀。在针对器件TL431的数据页中也描述了利用整流器件构建的恒流源。

对电路方案的如下改进、简化或改变是可能的：

-发光体中的电子电路也可以以ASIC形式实现。

-电压范围U2至U4通过DC/DC转换器产生。由此，在控制设备C中的单独的电压调节器UREG可以省去。

-温度测量可以代替NTC电阻器件借助发光二极管上的电压来进行。在确保车辆中在控制设备C与发光体L之间的接地连接为低阻抗的情况下，可以借助UV2上的LED电压进行温度测量。在此，利用控制设备C中的外部温度通过CAN对LED电压的校准在较长的LED关断阶段之后和根据限定的LED温度进行，使得LED标称电压的方差分散(Streuungen)可以在很大程度上被补偿。

附图标记表

L    发光体

C    控制设备

LED  发光构件

E1   发光体的用于与控制设备连接的端子

A1   控制设备的输出端子

NTC  第一电阻器件

R_MV  第二电阻器件

R13  第三电阻器件

R11  第四电子器件

R12  第五电阻器件

W    DC-DC转换器

D21  控制装置的齐纳二极管

D22     控制装置的齐纳二极管

T26     第一可控的开关

T23     第二可控的开关

T21     第三可控的开关

T22     控制装置的晶体管

T24     控制装置的晶体管

T25     发光二极管的保护电路的晶体管

UREG    电压调节器

U2R/U3R 电压调节器的第一输出端

U4R     电压调节器的第二输出端

U1      第一电压范围

U2      第二电压范围

U3      第三电压范围

U4      第四电压范围

Claims (15)

1.一种用于机动车的发光体(L)，尤其是LED前照灯，其具有：用于与控制设备(C)连接的端子(E1)，通过其由所述控制设备(C)能为所述发光体(L)供给电能量并且通过其由所述控制设备(C)能控制发光体(L)；接地端子；以及一个或多个发光构件(LED)，所述发光构件一方面与用于与控制设备(C)连接的端子(E1)连接而另一方面与接地端子连接，

其特征在于，

发光体(L)具有第一电阻器件(NTC)，所述第一电阻器件具有与温度有关的电阻，所述第一电阻器件代替所述一个或多个发光构件(LED)能切换到用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)与所述接地端子之间的连接中或者为电流源的部件，该电流源与所述一个或多个发光构件(LED)并联地布置在用于与控制设备(C)连接的端子和接地端子之间，

用于检测电阻器件(NTC)的测量信号能施加到所述发光体(L)的用于与所述控制设备(C)连接的相同端子上，经由所述端子也能为所述发光体(L)供给电能量以运行所述一个或多个发光构件(LED)。

2.根据权利要求1所述的发光体(L)，

其特征在于，

与所述发光构件(LED)串联或与包括所述发光构件(LED)的电路串联地布置第一可控的开关(T26)。

3.根据权利要求2所述的发光体(L)，

其特征在于，

所述发光体(L)具有控制装置(D21、D22、T22、T24)，当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第一电压范围(U1)中的电压时，利用所述控制装置能接通第一可控的开关(T26)，当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第二、第三或第四电压范围(U2、U3、U4)中的电压时，利用所述控制装置能关断第一可控的开关(T26)，所述第二、第三或第四电压范围与第一电压范围(U₁)不同。

4.根据权利要求1至3之一所述的发光体(L)，

其特征在于，

与第一电阻器件(NTC)串联地布置第二可控的开关(T23)。

5.根据权利要求4所述的发光体(L)，

其特征在于，

当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第二电压范围(U2)中的电压时，利用所述控制装置(D21、D22、T22、T24)能接通第二可控的开关(T23)，而当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第一、第三或第四电压范围(U1、U3、U4)中的电压时，利用所述控制装置能关断第一可控的开关(T26)，所述第一、第三或第四电压范围与第二电压范围(U2)不同。

6.根据权利要求5所述的发光体(L)，

其特征在于，

所述发光体(L)具有用于检测在所述发光体(L)的接地端子与所述控制设备(C)的接地端子之间的电压的第二电阻器件(R_MV)，并且所述第二电阻器件能够代替所述一个或者多个发光构件(LED)且代替第一电阻器件(NTC)切换到用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)和接地端子之间的连接中。

7.根据权利要求6所述的发光体(L)，

其特征在于，

与所述第二电阻器件(R_MV)串联地布置第三可控的开关(T21)。

8.根据权利要求7所述的发光体(L)，

其特征在于，

当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第三或第四电压范围(U3、U4)中的电压时，利用所述控制装置(D21、D22、T22、T24)能接通第三可控的开关(T21)，而当在用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)上相对于接地端子施加在第一或第二电压范围(U1、U2)中的电压时，利用所述控制装置能关断第三可控的开关(T21)，所述第一或第二电压范围与第三和第四电压范围(U3、U4)不同。

9.一种用于控制根据权利要求1至8中任一项所述的发光体(L)和为所述发光体(L)供给电能量的控制设备(C)，其中，所述控制设备(C)具有DC-DC转换器(W)，借助所述DC-DC转换器能够在用于与所述发光体(L)连接的输出端子(A1)和接地端子之间提供电压，其中，所述电压在第一电压范围(U1)中并且具有一曲线分布，在曲线分布中脉冲和停顿交替，

其特征在于，

所述控制设备(C)具有至少一个电压调节器(UREG)，利用所述电压调节器在由所述DC-DC转换器(W)于输出端子(A1)与接地端子之间提供的电压的停顿中能提供一电压，该电压在第二、第三或第四电压范围(U2、U3、U4)中。

10.根据权利要求9所述的控制设备(C)，

其特征在于，

所述电压调节器(UREG)具有第一输出端(U_2R/U_3R)，所述输出端通过第三电阻器件(R13)与所述控制设备(C)的输出端子(A1)连接。

11.根据权利要求10所述的控制设备(C)，

其特征在于，

所述电压调节器(UREG)具有第二输出端(U_4R)，所述第二输出端通过由第四电阻器件(R11)和第五电阻器件(R12)构成的串联电路与输出端子(A1)连接，其中，所述电压调节器(UREG)的第二输出端(U_4R)与第四电阻器件(R11)连接，并且控制设备的输出端子(A1)与第五电阻器件(R12)连接。

12.根据权利要求11所述的控制设备(C)，

其特征在于，

第五电阻器件(R12)的电阻大于第三电阻器件(R13)的电阻。

13.根据权利要求10至12之一所述的控制设备(C)，

其特征在于，

所述控制设备(C)具有用于测量在电压调节器(UREG)的输出端上的电压的传感器。

14.根据权利要求11至13之一所述的控制设备(C)，

其特征在于，

所述控制设备(C)具有用于测量在第四电阻器件与第五电阻器件(R11、R12)之间的电压的传感器。

15.由发光体(L)和控制设备(C)构成的系统，

其特征在于，

发光体(L)根据权利要求1至8中任一项构建且控制设备(C)根据权利要求9至14中任一项构造，并且其中，发光体(L)的用于与所述控制设备(C)连接的端子(E1)与所述控制设备(C)的输出端子(A1)电连接。