CN111315070A - 用功能专用光源组实施机动车辆的多照明功能的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于机动车辆的照明装置，包括用于控制给多个光源的功率供应的控制装置，所述多个光源被分为至少两个光源组。根据本发明的装置的显著之处在于光源组中的每一个实现装置的特定照明功能，并且通过对特定强度的电流的需要而被区分开。此外，控制装置能够独立于其它组选择性地向光源组中的每一个供应功率。还提出了一种执行根据本发明的装置的功率供应方法。

Description

用功能专用光源组实施机动车辆的多照明功能的照明装置
本申请是申请日为2016年4月28日、申请号为201610274746.0、发明名称为“用功能专用光源组实施机动车辆的多照明功能的照明装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于如下领域，例如发光二极管(LED)类型的机动车辆的照明装置(例如，使用多种光源的前照灯)以实施机动车辆的多种照明功能。
背景技术
在用于机动车辆的照明装置领域，感兴趣的是能够为各种执行的照明功能形成同一个光学信号。例如，对于位置灯(PL)来说具有与日间行车灯(DRL)相似或相同的外观是有用的，不过日间行车灯具有更大的发光强度。
已经提出了使用例如发光二极管(LED)类型的相同的光源来达到所述目的。根据所选择的光源类型，二极管实际上可以根据穿过二极管的电流的强度发出较高或较低强度的光。在一种已知的方式中，给LED的电功率的供应被包括转换器电路的装置控制，所述转换器电路能够将通常由机动车辆的电池提供的输入电压转换为施加给LED的不同值的输出电压，所述LED被连接为加载转换器。然而，该方案受限于对于低级别的光和高级别的光的发射使用相同类型的LED，然而不是所有LED都必然很好地适用于多种工作模式。
发明内容
本发明的目的是克服由现有技术造成的问题中的至少一个问题。更具体地，本发明的目的是提出一种用于机动车辆的照明装置，其使用被分为多个组的多个光源，每组执行特定的照明功能，并且独立于其它组地为每组供应功率。本发明的另一个目的是提出一种利用根据本发明的装置的功率供应方法。
本发明的主题是一种用于机动车辆的照明装置，包括用于控制给多个光源的功率供应的控制装置，所述多个光源被分为至少两组光源。所述装置的显著之处在于每一个组用于实现装置的特定照明功能，并且通过为实施所述照明功能对特定强度的电流的需要而被区分开。所述装置的显著之处还在于控制装置能够独立于其它组选择性地向光源组中的每一个供应功率。
所述至少两个光源组优选地可以为分开的组。
优选地，第一光源组可以具有第一强度的电流需要，并且第二光源组可以具有第二强度的电流需要，第二强度低于第一强度。
有利地，照明功能可以为预设的规制的光度功能。
优选地，对于光源组中的每一个，控制装置可以包括专用的DC/DC转换器，所述专用的DC/DC转换器能够将输入电压转换为输出电压。每一个光源组被连接为加载转换器中的一个。
替代地，控制装置可以优选地包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器能够将输入电压转换为输出电压，DC/DC转换器的加载组中的每一个能够使用切换装置独立于其它组地被切换。所述切换装置被配置为根据从检测装置接收的信号选择性地将光源组中的一个切换为加载转换器。所述信号代表在被连接为加载转换器的电路中流动的电流的强度的值和/或在所述电路的终端中检测的电压的值。
有利地，光源组和切换装置可以安装在同一个支撑件上，例如由印刷电路板执行的支撑件。DC/DC转换器和/或切换装置可以定位在与光源组的支撑件分开的支撑件上。
优选地，所述切换装置可以包括微控制器元件。
对于每一个光源组，所述切换装置可以优选地包括切换元件，优选地为晶体管。晶体管可以为场效应晶体管(FET)类型，并且优选地为其中金属栅极通过介电氧化物与基底电绝缘的场效应晶体管类型(MOSFET)。
光源组可以优选地定位彼此并联的电路分支上，电路被连接为加载转换器，优选地，在这种情况下，切换装置被配置为允许电流选择性地并且独立于其它分支地流入组件的分支中的一个分支中。
替代地，光源组可以定位在同一个电路分支上，所述电路分支被连接为加载转换器。在这种情况下，切换装置优选地被配置为通过短路其它组的光源允许电流选择性地流过光源组中的一个组的光源。有利地，属于一个组的光源被顺序地串联连接。所有组可以优选地被顺序地串联连接。
优选地，检测装置包括分流电阻，所述分流电阻被连接在光源组的下游，并且与地面连接。电阻允许测量在被连接为加载转换器的电路中流动的电流的强度的指标。
控制装置可以优选地包括至少一个第二转换器，所述至少一个第二转换器用于将功率供应给至少一个附加的光源组。
有利地，光源组中的一个可以实施“日间行车灯”(DRL)的照明功能，并且不同的组可以实施“位置灯”(PL)的照明功能。有利地，附加的光源组可以实施“转向指示器”(TI)的照明功能。该附加的组可以安装在与其它光源组相同的支撑件上。
优选地，光源可以包括发光半导体芯片，尤其是发光二极管(LED)和/或大功率LED和/或激光二极管。
根据本发明的照明装置可以优选地包括光学器件，所述光学器件用于分布由光源组中的每一个发射的光以实施所述照明功能。所述光学器件可以包括至少一个光学透镜。
优选地，所述光学器件可以为光导，所述光导具有用于接收由光源组发射的光线的至少一个输入面和用于实施所述照明功能的一个公用的输出面。
优选地，光源组中的每一个中的光源可以以如下方式定位在照明装置中，即限定与由其它光源组限定的光学信号相似或相同的光学信号。
本发明的另一个主题是一种用于给多个光源组中的一个光源组供应电功率的方法，每一个组执行机动车辆的照明装置的特定的照明功能，并且每一个组通过特定的所需级别的电功率的供应而被区分开。所述方法的显著之处在于其包括下述步骤：
-提供用于控制给照明装置的光源的功率供应的控制装置，所述控制装置包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器能够被控制为根据所需的照明功能提供特定的电功率供应；
-使用检测装置检测在被连接为加载转换器的电路中由转换器提供的电功率供应的级别；
-使用切换装置选择和切换待加载转换器的光源组，所选择的组对应于其所需的电功率供应的级别整体对应于检测的电功率供应的级别的组。
根据本发明的装置具有如下优点：它可以实施机动车辆的多种照明功能，而使用标准的转换器电路，并且不需要特别地再开发转换器电路。光源组的每一个组中的光源被选择为能够通过该组所执行的照明功能最佳地获得所需要的照明。根据本发明的优选实施例，尤其是可以通过单独的转换器为多个光源组供应功率。与转换器分开的切换装置，其可以通过使用简单的电子器件以低成本执行，有效地允许该照明装置的模块化设计。
附图说明
借助示例性的说明和附图将更好地理解本发明的其它特点和优点，在附图中：
-图1为根据本发明的装置的优选实施例的示意图；
-图2为根据本发明的装置的优选实施例的示意图；
-图3为根据本发明的装置的优选实施例的示意图；
-图4为根据本发明的装置的优选实施例的示意图；
-图5为根据本发明的装置的优选实施例的示意图；
-图6为根据本发明的装置的优选实施例的示意图。
具体实施方式
在下面的说明中，相似的附图标记在本发明的各个实施例中用于描绘相似的概念。因而，附图标记100、200、300、400、500和600描述在五个不同实施例中的根据本发明的装置。
除非另有说明，为一个给定实施例详细描述的技术特征可以与在通过非限制性示例的方式描述的其它实施例的情境中描述的技术特征组合。
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的装置100。其为用于机动车辆的照明装置。为了表达的清楚性，所述装置的与本发明不直接关联的零件没有被图示。具体地，所述装置以已知的方式通过在机动车辆内部的电源(例如通过车辆电池)供电。用于控制功率向多个光源的供应的装置110形成装置的一部分。在一种已知的方式中，这些装置可以包括至少一个转换器元件或电路，所述至少一个转换器元件或电路能够将给定值的输入电压转换为不同值的输出电压。转换器可以为上升(升压)或下降(降压)类型的转换器，或者对应于本身为本领域技术人员已知的结构，例如，“反激式”或“SEPIC”结构。由于这种转换器的操作本身在现有技术中是已知的，因此下面对其不再详细描述。在所示的示例中，控制装置110包括两个输出，并且可以为被连接为加载控制装置的两个电路分支提供两个单独的输出电压。当然，控制装置还可以包括更多数量的输出，而不会落在本发明的范围之外。加载的分支中的每一个包括各自的光源组120、122，它们通过图1中单一的图号图示。组120、122中的每一个优选地包括多个光源，并且所述多个可以包括不同数量的元件。组120、122中的每一个实现装置的特定的照明功能，并且通过对特定强度的电流的需要而被区分开。例如，在PL和DRL功能的情况下，执行PL功能的组所需要的电流强度小于执行DRL功能的组所需要的电流强度。用于控制给光源的功率供应的装置被以如下方式配置，即能够独立于其它组选择性地向光源组中的每一个供应功率。对于上面给定的示例，这意味着当执行PL功能的光源被打开时，对应于DRL功能的源被关闭，并且反之亦然。每一个组的光源优选地适于它们执行的照明功能的需要。它们例如可以为发光二极管。在下文中，可交换地使用术语“光源”和LED，LED为一种除了落入本发明的范围之内的其它光源之外的示例性的光源。组120、122中的每一个的源优选地物理地定位以限定相同或相似的光学信号。例如，组120、122的源可以通过沿着限定照明装置的光学信号的轮廓交替地安装在诸如印刷电路板(PCB)的支撑件上。替代地，组120、122的源可以遵循相似的平行的并且相互接近的轮廓。
图2示出了本发明的具体实施例，其中装置200为被连接为加载控制装置210的每个光源组包括一个DC/DC转换元件或电路212、214。该结构允许为组220、222中的一个选择性地和独立地供应功率。未图示的控制器元件可以具体地被用于解析控制信号，所述控制信号例如被机动车辆的计算机系统接收并且指示需要打开组220。在接收该信号之后，控制器元件切换转换器212至“启用”工作模式，同时所有的其它转换器切换至或保持在“禁用”模式。转换器中的每一个优选地以如下方式被配置和尺寸形成，即提供预设电压和电流，所述预设电压和电流适于它所用于供应功率的光源。在该实施例中需要的尺寸对本领域技术人员来说是可获得的。
图3示出了根据本发明的装置的优选实施例。装置300包括用于控制给以示例方式示出为LED的多个光源组320、322的电功率供应的装置310。控制装置310包括为组320、322中的每一个的电功率供应共用的单独的转换器元件或电路312。转换器尤其是能够给组320、322中的每一个供应特定的和适合的电流和电压。提供并配置切换装置316以便能够切换组320、322中的一个至转换器的输出，所述组320、322分别连接在并联的电路分支上。在给定的瞬间，被切换为加载转换器的单个的组被供应电力，而其它组不被供应。被切换为加载转换器的光源组的选择基于由检测装置318接继至切换装置316的信号。以通用方式图示在图3中的这些装置能够测量或者在被连接为装载转换器的电路分支中流动的电流的强度的指标，或者在该电路的终端上的电压的指标。由于每一个照明功能以及因此的组320、322中的每一个需要特定的电压和电流，由此检测装置可以间接检测转换器在任何时候的工作模式。
当装置在工作中时，控制装置310例如通过机动车辆的计算机系统接收目的是打开组320的信号。然后控制转换器312以提供对应于组320的预设需要的电功率供应。无论哪个源组被切换为加载切换装置，检测装置318都检测由转换器提供的电功率供应的级别，并且将它接继给切换装置316。例如使用微控制器元件(未示出)配置切换装置以能够将如此检测的电功率供应级别重新转给对应于该功率供应级别的预设的源组。在给定的示例中，组320然后被切换为加载转换器。在实际中，对应于DRL功能的组被连接为默认的负载。
优选地，控制装置包括将照明功能与待由转换器提供的电功率供应级别关联的第一表。转换器的控制被由期望的照明功能确定的表项目反映。对此部分，切换装置使用将检测的电功率供应级别与特定的源组关联的第二表。通过识别对应于检测的功率供应级别的表项目发现待切换为加载转换器的组。举例来说，在第一表中，给定的照明功能A对应于给定的功率供应级别B。当期望功能A时，转换器被控制为提供功率供应B。在第二表中，除去测量误差对应于该功率供应级别B的检测的级别B’对应于执行照明功能A的源组C。
以这种方式，同一个转换器可用于将功率供应给具有不同电功率供应需要的多个源组，而无需增加转换器的复杂性。负责连接适于检测的功率供应级别并且因此适于转换器的工作模式的源组的切换装置确保了模块性。
图4回到图3的示例，但是通过举例的方式用由附图标记418表示的分流电阻Rs替换了所描述的检测装置。电阻一侧连接所有的源组420、422的下游的节点，并且另一侧接地。在已知的方式中，在电阻的终端上测量的电压可被用于推算在被连接为加载转换器412的分支中流动的电流的强度。
图5示出了与图3和4的实施例相似的实施例500，不同在于源组520、522串联连接在同一个电路分支中。虽然在组中光源被图示为串联连接，属于不同组的源也可以交替。在任何情况下，切换装置516被配置为短路所有组，除了使用选择装置517确认的组。根据上述检测原理基于由检测装置518检测的功率供应级别实施选择。选择装置例如可以包括微控制器元件。
图6示意性地示出了示例性的电路600，其执行刚刚描述的实施例。源组620、622串联连接在同一个电路分支上。用于控制功率供应的装置610尤其是包括电压调节器元件612和切换装置616。所使用的电子器件本身在现有技术中是已知的。
在本发明的所有实施例中，所描述的切换装置可以通过一个或多个微控制器元件和/或通过包含一个或多个切换元件(例如，晶体管，尤其是场效应或MOSFET型晶体管)的切换电路实施。切换装置可以安装在光源共享的印刷电路板上。
在本发明的所有实施例中，有利地，照明装置包括为所有光源组共用并且能够分布或聚焦由任何组发射的光的光学器件。例如其为光导，所述光导能够通过输入面接收光线，在光导内光线被朝向输出面引导，它们通过输出面射出光导。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的照明装置(100；200；300；400；500)，包括用于控制给多个光源的功率供应的控制装置(110；210；310；410；510)，所述多个光源被分为至少两个光源组(120,122；220,222；320,322；420,422；520,522)，其特征在于：
每一个组用于实现装置的特定照明功能，并且通过为实施所述照明功能对特定强度的电流的需要而被区分开；
并且控制装置(110；210；310；410；510)能够独立于其它组选择性地向光源组中的每一个供应功率。
2.根据权利要求1所述的照明装置(200)，其特征在于：对于光源组(220,222)中的每一个，控制装置(210)包括专用的DC/DC转换器(212,214)，所述专用的DC/DC转换器能够将输入电压转换为输出电压，每一个光源组被连接为加载转换器中的一个。
3.根据权利要求1所述的照明装置(300；400；500)，其特征在于：控制装置(310；410；510)包括DC/DC转换器(312；412；512)，所述DC/DC转换器能够将输入电压转换为输出电压，DC/DC转换器的加载组(320,322；420,422；520,522)中的每一个能够使用切换装置(316,416,516)独立于其它组地被切换；
所述切换装置被配置为根据从检测装置(318,418,518)接收的信号选择性地将光源组中的一个切换为加载转换器，所述信号代表在被连接为加载转换器的电路中流动的电流的强度的值和/或在所述电路的终端中检测的电压的值。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于：所述切换装置(316,416,516)包括微控制器元件。
5.根据权利要求3或4所述的照明装置，其特征在于：对于每一个光源组，所述切换装置(316,416,516)包括切换元件，优选地为晶体管。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的照明装置(300,400)，其特征在于：光源组定位在并联的电路分支上，电路被连接为加载转换器，并且切换装置(316,416)被配置为允许电流选择性地并且独立于其它分支地流入组件的分支中的一个分支中。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的照明装置(500)，其特征在于：光源组定位在同一个电路分支上，所述电路分支被连接为加载转换器，并且切换装置(516)被配置为通过短路其它组的光源允许电流选择性地流过光源组中的一个组的光源。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的照明装置，其特征在于：检测装置(318,418,518)包括分流电阻，所述分流电阻被连接在光源组的下游，并且与地面连接，允许测量在被连接为加载转换器的电路中流动的电流的强度的指标。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的照明装置，其特征在于：控制装置包括至少一个第二转换器，所述至少一个第二转换器用于将功率供应给至少一个附加的光源组。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的照明装置，其特征在于：光源组中的一个实施“日间行车灯”(DRL)的照明功能，并且组中的一个实施“位置灯”(PL)的照明功能。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的照明装置，其特征在于：光源包括发光半导体芯片，尤其是发光二极管(LED)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的照明装置，其特征在于：照明装置包括光学器件，所述光学器件用于分布由光源组中的每一个发射的光以实施所述照明功能。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的照明装置，其特征在于：光源组中的每一个中的光源以如下方式定位在照明装置中，即限定与由其它光源组限定的光学信号相似或相同的光学信号。
14.一种用于给多个光源组中的一个光源组供应电功率的方法，每一个组执行机动车辆的照明装置的特定的照明功能，并且每一个组通过特定的所需级别的电功率的供应而被区分开，所述方法包括下述步骤：
-提供用于控制给照明装置的光源的功率供应的控制装置，所述控制装置包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器能够被控制为根据所需的照明功能提供特定的电功率供应；
-使用检测装置检测在被连接为加载转换器的电路中由转换器提供的电功率供应的级别；
-使用切换装置选择和切换待加载转换器的光源组，所选择的组对应于其所需的电功率供应的级别整体对应于检测的电功率供应的级别的组。
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