CN106937438A - 用于机动车辆的分布式电气照明架构 - Google Patents

用于机动车辆的分布式电气照明架构 Download PDF

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Abstract

本发明提出了使用单个的用于为机动车辆的多个照明模块供应电压的升压型的转换器。每一个模块包括专用的降压型的转换器以便确保电流的调节满足讨论中的照明模块的光源的需要。连接集中单元和照明模块的通信网络使得能够确保模块的控制和故障的检测，以及将故障通知给机动车辆的其它装置。

Description

用于机动车辆的分布式电气照明架构
技术领域
本发明涉及尤其是用于机动车辆的照明和光信号指示领域。
背景技术
在用于机动车辆的照明和光信号指示领域中，使用基于发光二极管半导体组件(例如发光二极管，LED)的光源正变得越来越常见。当具有至少等于称为正向电压的阈值的值的电压被施加在LED组件上时，LED组件发射光线。
以已知的方式，使用包括转换器电路的电力供应控制装置为用于机动车辆的照明模块的一个或多个LED供电。通常地，每一个照明模块包括专用的电力供应控制装置。一方面，电力供应控制装置包括DC/DC转换器，所述转换器能够将由机动车辆内的电源(例如，电池)供应的电压提升至更高的电压。另一方面，电力供应控制装置包括电流调节装置，所述电流调节装置能够供应适于为照明模块的LED供电的直流电。这种转换器的架构通常被称为“升压-降压式”或“上升-下降式”。
随着每一机动车辆的照明装置的照明功能和照明模块的数量的增长，每一个升压-降压装置在印刷电路上占据相对较大的空间，多个升压-降压装置的提供导致显著的体积限制和大量的电连接。
发明内容
本发明的目的是提出一种解决上述问题的方案。更具体地，本发明的目的是提出一种用于机动车辆的多个照明模块的电力供应的分布式架构。
本发明涉及一种用于机动车辆的多个照明模块的电力供应系统。每一个照明模块包括：至少一个光源；和调节为光源或多个光源供电的电流的电流调节装置。所述系统还包括中央模块，所述中央模块包括电压转换器单元，所述电压转换器单元被配置为用于将输入电压转换为输出电压，并且用于供应输出电压使得其为所有照明模块共用。电力供应系统的显著之处在于：每一个照明模块包括用于发送/接收数据的数据传送/接收装置，并且中央模块包括第一数据传送/接收装置以及第二数据传送/接收装置，所述第一数据传送/接收装置用于向机动车辆的至少一个装置发送数据/从机动车辆的至少一个装置接收数据，所述第二数据传送/接收装置用于使用数据传送通道向照明模块中的每一个发送数据/从照明模块中的每一个接收数据。
每一个模块的电流调节装置和/或数据传送/接收装置可以优选地安装在用于该模块的支撑件上。中央模块的转换器组件和第一和第二数据传送/接收装置可以优选地安装在该模块的支撑件上，所有支撑件彼此分离。
优选地，电流调节装置可以包括例如降压类型的电压下降单元。
中央模块的电压转换器单元可以优选地被配置为用于根据由第一数据传送/接收装置接收的数据选择性地将输入电压转换为高于输入电压的输出电压。如果期望，转换器单元可以包括尤其是升压类型的电压上升转换器。
优选地，中央模块可以根据选定照明模块和/或所述光源的接收的数据传送指挥仅仅一部分照明模块或者甚至这些照明模块的仅仅一部分光源的开启的数据。如果必要，转换器单元可以优选地被配置为用于将输入电压转换为输出电压，所述输出电压足够所有选定的模块和/或所有选定的光源能够发光。
车辆的装置例如可以为机动车辆的摄像机、速度传感器、方向盘或中央控制装置。
数据传送通道可以优选地为为所有照明模块共用的数据传送通道。替代地，数据传送通道可以包括总体通道，所述总体通道包括通道网络，通道网络中的每一个将照明模块与中央模块连接。所述系统还可以包括一个或多个电力供应线束，所述电力供应线束将中央模块与一个或多个照明模块或者甚至所有照明模块连接，以便将输出电压供应给那些照明模块。
优选地，中央模块的电压转换器单元可以能够将12V的输入电压转换为具有30V至60V之间的值的输出电压。
优选地，中央模块可以物理上远离照明模块。优选地，照明模块可以物理上彼此远离。
优选地，照明模块中的至少一个的电流调节器包括降压型转换器，也称为下降或线性转换器。
优选地，每一个照明模块可以包括处理装置，所述处理装置与数据传送/接收装置和电流调节装置连接，用于根据由所述模块接收的数据管理电流的调节。
优选地，照明模块的处理装置、数据传送/接收装置和电流调节装置可以被制造在单个的印刷电路上。
每一个照明模块可以优选地包括处理装置，所述处理装置与数据传送/接收装置和电流调节装置连接，用于检测电流调节装置和/或光源的运行状态，并且用于将关于该运行的数据传送给中央模块。
照明模块中的至少一个可以优选地包括多个光源和光源的单独的控制装置，光源的单独的控制装置被设置为使得该照明模块执行例如道路照明或滚动方向指示器类型的照明和/或动态信号指示功能。如果必要，处理装置还可以能够检测光源的单独的控制装置的运行状态。优选地，传送的数据可以包括由温度测量装置测量的模块的温度或关于光源的故障的信息。
优选地，所述中央模块可以包括处理装置，所述处理装置与第一和第二数据传送/接收装置连接，用于将从机动车辆的装置接收的数据转送至照明模块中的至少一个。
处理装置可以优选地解码从机动车辆的装置接收的控制数据，并且将它们转送至控制所用于的具体的照明模块。通过举例的方式，所述数据可以包括用于开启或关闭具体的照明功能的指令。所述指令可被用于产生照明模块的光学元件的具体的定向。
优选地，由接收的数据的性质或者由包含在接收的数据中的具体地址可以确定目标照明模块或多个目标照明模块。
优选地，所述中央模块可以包括处理装置，所述处理装置与第一和第二数据传送/接收装置连接，用于将从照明模块中的至少一个接收的数据转送至机动车辆的装置。
一旦中央模块从照明模块接收到数据，那么处理单元解码该数据，并且根据接收的数据的类型，处理单元作用在转换器单元上或者使用中央模块的第一数据传送装置将该数据转送至机动车辆的另一个装置。
接收的数据可以优选地来自机动车辆的中央控制模块，机身控制模块(BCM)。接收的数据可以包括开启具体的照明功能的指令，可以使用照明模块中的一个执行所述具体的照明功能。
接收和转送的数据可以优选地是关于照明模块或多个照明模块的运行的数据。
所述运行数据可以包括关于光源的电压(例如，由布置在照明模块中的电压测量装置测量的)的信息，或者关于光源的故障(例如，由布置在照明模块中的诊断装置获得的)的信息。
当接收的数据指示照明模块中的一个的故障时，中央模块的处理装置可以优选地被配置为中止转换器的运行，以便切断所有照明模块的电力供应。
优选地，每一个照明模块可以被用于执行机动车辆的至少一个具体的照明功能。例如，其可以为近光、远光、选定的远光或其它类型的照明功能。
所述中央模块的第一数据传送/接收装置可以优选地适于在LIN(局域互联网络)或CAN(控制器局域网络)类型的数据总线上传送/接收数据。
优选地，所述中央模块的第二数据传送/接收装置和照明模块中的每一个的数据传送/接收装置可以适于在LIN(局域互联网络)或CAN(控制器局域网络)类型的数据总线上传送/接收数据。
优选地，根据本发明的电力供应系统可以包括用于一个或多个照明模块的控制模块，所述中央模块被设置为向控制模块供应输出电压，所述控制模块包括：
用于驱动照明模块或多个照明模块的移动的致动器，
用于发送/接收数据的数据传送/接收装置，
所述中央模块的第二数据传送/接收装置用于通过数据传送通道向控制模块发送数据/从控制模块接收数据。
所述致动器可以优选地被设置为执行由照明模块或多个照明模块发射的光束或多束光束的范围的修改的功能，或动态转向随动功能
本发明的措施的优点在于：它们允许使用集中的和为机动车辆的多个照明模块共用的升压型的转换器。这导致相比于已知的方案节省了占据的空间和体积。数据通信装置的使用使得能够在集中实体处从机动车辆的其它装置接收用于具体的照明模块的指令。集中实体将所述指令转送至具体的目标照明模块。类似地，产生在照明模块中的每一个处的与照明模块的运行有关的信息被架构的共用元件以集中的方式接收，所述共用元件可以例如通过使用集成在机动车辆中的CAN或LIN类型的数据总线将它转送至机动车辆的其它装置，例如转送至BCM。
附图说明
在说明书和下面的附图的辅助下将更好地理解本发明的其它特点和优点：
图1为在优选的实施例中的根据本发明的分布式架构的方框图。
具体实施方式
除非另有具体说明，对于给定实施例详细描述的技术特征可以与通过非限制性示例方式描述的其它实施例中描述的技术特征组合。
本发明涉及一种用于机动车辆的多个照明模块的电力供应系统。每一个照明模块优选地执行机动车辆的至少一个照明功能，例如远光功能、日间行车灯功能或方向指示器灯功能。每一个照明模块包括至少一个光源，所述光源优选地为半导体组件光源，例如发光二极管，LED。照明模块可以包括串联连接的多个LED。模块还包括例如为降压型的电流调节装置。电流调节装置形成转换器单元，所述转换器单元确保模块的光源被供应有适于它们的运行的幅度的电流。照明模块还可以包括诸如光导或反射器的光学元件，所述光学元件能够沿预定方向引导由光源或多个光源发射的光线。在本发明中没有详细描述这些措施。照明模块中的每一个在上游通过共用的中央模块被供电，所述中央模块包括例如升压型的转换器单元。该转换器被配置为用于将由机动车辆的电池提供的输入电压转换为输出电压，所述输出电压被提供为为所有照明模块共用。
由中央转换器单元供应的电压借助于电连接装置被分布给照明模块。
除了中央转换器单元和照明模块之间的这些电连接装置，根据本发明的架构还包括与电力供应联接分离的通信联接。一方面，中央单元被配置为能够使用适配的通信装置从机动车辆的其它装置接收数据和向机动车辆的其它装置发送数据。另一方面，中央单元被配置为能够使用适配的通信装置从照明模块中的每一个接收数据和向照明模块中的每一个发送数据。通信装置包括数据接收/传送装置，并且使用例如LIN(局域互联网络)或CAN(控制器局域网络)类型的数据总线作为数据传送通道。替代地，可以设计使用将照明模块中的每一个与中央模块连接的专用传送通道的网络架构。
图1以方框图的形式示出了根据本发明的架构的优选实施例。
系统100包括中央模块110，所述中央模块包含电压转换器单元114，所述电压转换器单元被配置为用于将输入电压VIN转换为不同值的输出电压VOUT。优选地，电压VIN为12V的量级，而VOUT例如为30V至60V之间。此外，电压VOUT可以适于照明模块的需要并且依据由中央模块接收的指令。
中央模块110包括第一数据传送/接收装置118，第一数据传送/接收装置用于向机动车辆的至少一个装置发送数据/从机动车辆的至少一个装置接收数据。通过举例的方式，它可以为机动车辆的摄像机、方向盘或中央控制装置。第二数据传送/接收装置116被设置为用于向系统100的照明模块中的每一个发送数据/从系统100的照明模块中的每一个接收数据。
使用例如微处理器元件或可编程微控制器的处理装置111被调整为使得解析由中央模块110接收的消息或数据。
当借助于第一数据接收装置118从机动车辆的装置接收到用于系统100的照明模块之中的具体模块的指令时，处理装置解码接收的数据并且将它们转送至指令的具体的目标照明模块。在这种情况下，所述数据通过举例的方式可以包括用于开启或关闭具体的照明功能的目的的指令。在另一个实施例中，包括使用具有光学元件的照明模块，所述光学元件可以通过定向装置定向，所述指令可以为用于产生模块的光学元件的具体定向，以便沿预定方向引导由模块发射的光线。由中央单元110接收的数据因此不必限于照明模块的电力供应，而是其也可以涉及所述照明模块的其它功能。致动器元件可以尤其地被设置为用于根据接收的指令驱动照明模块或多个照明模块的移动，所述指令为用于修正由照明模块发射的光束或多束光束的范围的目的，或者为用于提供动态转向随动功能的目的。
处理装置111也能够根据由第一或第二数据接收装置116接收的数据作用在转换器单元114的操作上。例如，当接收的数据指示照明模块中的一个的故障时，处理装置111能够中止转换器114的运行，以便切断所有照明模块的电力供应。根据目标应用并且在不偏离本发明的范围的情况下可以设计其它情形。
由导线和适配的连接器构成的电分布网络将中央模块110的升压转换器单元114的输出与照明模块120、130中的每一个连接，并且更具体地与照明模块的降压类型的电流调节元件124、134连接。通过图示的方式，图1示出了两个照明模块。然而，本发明不限于该示例，并且在其它实施例中所述系统可以包括更多的照明模块。类似地，模块120、130中的每一个被示出为包括四个LED类型的光源122、132。然而，本发明覆盖每一个照明模块使用不同数量和/或类型的光源的照明模块。
照明模块120、130还包括数据传送/接收装置126、136，所述数据传送/接收装置用于发送和/或接收数据。数据传送/接收装置126、136通过数据传送通道102(例如，通过CAN或LIN类型的数据总线)与中央模块110的第二数据传送/接收装置连接。这使得能够在中央模块110和照明模块120、130之间建立通信，并且反之亦然。
使用例如微处理器单元或可编程微控制器的处理装置121、131被调整为使得解析由照明模块120、130接收的消息或数据。处理装置121、131优选地也适于将关于照明模块120、130的运行的数据发送至中央模块。该信息可以包括关于模块的组件(例如，转换器单元124、134或光源122、132中的一个)的故障的信息，或者关于模块120、130的正常运行的信息，例如，给出模块的LED的接点温度的指示的温度测量。一旦中央模块110接收到这些数据，那么处理单元111解码它们，并且根据接收的数据的类型，处理单元111作用在转换器单元114上或者使用中央模块的第一数据传送装置118将该数据转送至机动车辆的另一个装置。
中央单元110的提供使得能够根据机动车辆的类型使不同数量的照明模块与其连接。只有由中央单元110接收/转送的数据的解析需要从一个架构调整至另一个架构，这仅仅包含编程步骤。与中央单元连接的每一个照明模块可以具有其自身的电流幅度需要，并且例如可以被配置为用于针对正在被执行的照明功能产生数据或消息和/或对数据或消息作出反应。所提出的分布式架构因此以高度的模块性而不同，同时相比于现有技术中已知的方案，限制了所涉及的电元件的空间和重量需要。

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的多个照明模块(120、130)的电力供应系统(100)，每一个照明模块包括：
至少一个光源(122、132)；和
调节为光源或多个光源供电的电流的电流调节装置(124、134)，
所述系统还包括中央模块(110)，所述中央模块包括电压转换器单元(114)，所述电压转换器单元被配置为用于将输入电压转换为输出电压，并且用于供应输出电压使得其为所有照明模块(120、130)共用，
其特征在于：
每一个照明模块(120、130)包括用于发送/接收数据的数据传送/接收装置(126、136)；
中央模块(110)包括第一数据传送/接收装置(118)以及第二数据传送/接收装置(116)，所述第一数据传送/接收装置用于向机动车辆的至少一个装置发送数据/从机动车辆的至少一个装置接收数据，所述第二数据传送/接收装置用于使用数据传送通道(102)向照明模块(120、130)中的每一个发送数据/从照明模块(120、130)中的每一个接收数据。
2.根据权利要求1所述的电力供应系统，其特征在于：每一个照明模块(120、130)包括处理装置(121、131)，所述处理装置与数据传送/接收装置(126、136)和电流调节装置(124、134)连接，用于根据由所述模块接收的数据管理电流的调节。
3.根据权利要求1或2所述的电力供应系统，其特征在于：每一个照明模块(120、130)包括处理装置(121、131)，所述处理装置与数据传送/接收装置(126、136)和电流调节装置(124、134)连接，用于检测电流调节装置(124、134)和/或光源(122、132)的运行状态，并且用于将关于该运行的数据传送给中央模块(110)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：所述中央模块(110)包括处理装置(111)，所述处理装置(111)与第一和第二数据传送/接收装置(118、116)连接，用于将从机动车辆的装置接收的数据转送至照明模块(120、130)中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的电力供应系统，其特征在于：由接收的数据的性质或者由包含在接收的数据中的具体地址确定目标照明模块或多个目标照明模块(120、130)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：所述中央模块(110)包括处理装置(111)，所述处理装置(111)与第一和第二数据传送/接收装置(118、116)连接，用于将从照明模块(120、130)中的至少一个接收的数据转送至机动车辆的装置。
7.根据权利要求6所述的电力供应系统，其特征在于：接收和转送的数据是关于照明模块或多个照明模块(120、130)的运行的数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：每一个照明模块(120、130)用于执行机动车辆的至少一个具体的照明功能。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：所述中央模块(110)的第一数据传送/接收装置(118)适于在LIN(局域互联网络)或CAN(控制器局域网络)类型的数据总线上传送/接收数据。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：所述中央模块(110)的第二数据传送/接收装置(116)和照明模块(120、130)中的每一个的数据传送/接收装置(126、136)适于在LIN(局域互联网络)或CAN(控制器局域网络)类型的数据总线上传送/接收数据。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电力供应系统，其特征在于：所述电力供应系统包括用于一个或多个照明模块的控制模块，所述中央模块被设置为向控制模块供应输出电压，所述控制模块包括：
用于驱动照明模块或多个照明模块的移动的致动器，
用于发送/接收数据的数据传送/接收装置(126、136)，
所述中央模块的第二数据传送/接收装置用于通过数据传送通道向控制模块发送数据/从控制模块接收数据。
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