CN111323728A - 用于识别在发光单元中的短路的电路布置结构和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆(11)的电路布置结构(1),所述电路布置结构用于识别在具有多个串联的发光二极管(3)的发光单元(2)中的短路,所述电路布置结构具有分流调节器(4)、用于将分流调节器(4)调整至参考电压(U2)的调整单元(7)、用于查明串联的发光二极管(3)的串电压(U1)以及分流调节器(4)的相应调整的参考电压(U2)的电压查明单元(5)和用于根据串电压(U1)和参考电压(U2)来识别在发光单元(2)中的短路的识别单元(6)。此外,本发明设计一种用于识别短路的相应的方法、一种计算机程序(10)、一种存储装置以及一种车辆(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于识别在发光单元中的短路的电路布置结构以及一种用于识别在发光单元中的短路的方法。此外,本发明涉及一种用于识别在发光单元中的短路的计算机程序、一种具有存储在其上的计算机程序的存储装置以及一种在其中能够识别在发光单元中的短路的车辆。
背景技术
在汽车领域中,发光电路的复杂性不断增加。当前的照明系统不再限制于单个照明装置,而是通常具有多个照明装置,所述多个照明装置例如以多个串联的发光二极管的形式实现所需要的或所期望的照明效果。也就是说,为了产生所期望的光功能,在此期间将多个发光二极管彼此串联并且通过恒定电流源向其供应共同的供应电压。
如在德国专利申请DE 10 2008 008 217 A1中所描述的那样,在车辆前照灯或用于机动车的发光单元中的照明装置的失灵通常由于断路、例如在具有灯丝的灯具的情况下的断路而发生。即使在使用发光二极管作为光源的情况下,通常在一个或多个发光二极管失灵的情况下也存在断路。但以小的概率也可能存在一个或多个发光二极管的短路。
在汽车工业方面要求,也能够探测单个发光二极管的短路,也就是说,如果在具有多个发光二极管的串联电路中也仅单个发光二级管具有短路,则识别所述单个发光二极管的短路。不过,在同类型的电路布置结构中在多个发光二极管的串联电路中,这由于大的电压公差仅仅是困难的并且具有相应高的花费,也就是说,只有借助于昂贵的电子设备,才有可能通过监控发光二极管的串联电路的总电压来检测单个发光二极管的短路。同类型的用于查明短路的方法例如可以从DE 10 2014 112 176 A1得出。
按照DE 10 2008 008 217 A1提出一种用于识别一个或多个发光二极管的短路的电路布置结构,其中,设有两个或更多个发光二极管以用于实现用于机动车的前照灯或发光单元的至少一个光功能,并且所述发光二极管彼此串联并且通过恒定电流源连接在供应电压源上。
此外,鉴于可供使用的现有技术,存在按照还更简单和/或更精确地工作的系统来识别在同类型的发光单元中的短路的愿望。
发明内容
因此,本发明的目的在于,实现一种电路布置结构,借助于所述电路布置结构能够按照简单且可靠的方式来识别在具有多个发光二极管的串联电路的发光单元中的短路。此外,本发明的目的在于,提供用于简单且可靠地识别在这样的发光单元中的短路的一种相应的方法和一种计算机程序产品。此外,本发明的目的在于,实现一种在其上存储有这样的计算机程序产品的存储装置以及一种具有构造在其中的电路布置结构的车辆,以用于简单且可靠地识别在这样的发光单元中的短路。
前述目的通过权利要求书来实现。特别是通过按照权利要求1所述的电路布置结构、按照权利要求5的方法、按照权利要求9所述的计算机程序产品、按照权利要求10的存储装置以及按照权利要求11所述的车辆来实现前述目的。由各从属权利要求、说明书和各附图得出本发明的其他优点。在此不言而喻地,与电路布置结构相关联地描述的各特征也适用于与按照本发明的方法、按照本发明的计算机程序产品、按照本发明的存储装置、按照本发明的车辆相关联的各特征,并且分别反之亦然,从而关于各个发明方面的公开内容始终相互参照或者能够相互参照。
按照本发明的第一方面,提供一种用于车辆的电路布置结构,所述电路布置结构用于识别在具有多个串联的发光二极管的发光单元中的短路。此外,所述电路布置结构具有分流调节器和用于将所述分流调节器调整至参考电压的调整单元、用于查明串联的发光二极管的串电压以及分流调节器的相应调整的参考电压的电压查明单元。此外,所述电路布置结构具有用于根据串电压和参考电压来识别在发光单元中的短路的识别单元。
借助于所述电路布置结构已经能够可靠且快速地识别在发光单元中的个别的短路。这特别是能通过使用按照本发明的分流调节器来实现。在本发明的范围内的试验中,认识到了在常规的电路布置结构中所使用的控制器中的标准构件不能提供用于识别短路的期望的质量。因此,避开了已知的系统并且在多次不同的试验之后,将分流调节器认定为优选的参考构件。所述分流调节器特别是以TL431或TL432的形式来使用并且在整个温度范围上具有大约为0.5%的公差连同大约为6mV的温度漂移。
根据参考电压和串电压能够按照简单的方式确认,在相应的发光二极管上是否存在短路。例如如果串电压与参考电压偏离可预定义的值,则可以识别出存在短路。如果在串电压与参考电压之间的差处于可预定义的范围内,则可以识别出不存在短路。因此,可以根据在参考电压与串电压之间的比较来识别短路。为此,可以相应地配置比较单元和/或用于实施在参考电压与串电压之间的比较的单元。
所述识别单元可以配置和构造为用于将参考电压与串电压相比较,基于该比较来查明在参考电压与串电压之间的电压差,将所查明的电压差与可预定义的阈值电压相比较,并且如果所述电压差大于阈值,则识别出在发光二极管中的短路。所述串电压可以理解为在所有串联的发光二极管上的总电压。
按照本发明的另一种实施方式可能的是,在电路布置结构中,调整单元配置为用于根据所述发光二极管之一的正向电压来调整参考电压。也就是说,使参考电压适配于发光二极管的相应的正向电压,亦即调整至与所使用的发光二极管数量相乘的所述发光二极管之一的正向电压,并且接着与串电压相比较或设置为可定义的比例,以用于识别短路。因此,能够按照简单且快速的方式调整在分流调节器上的参考电压。
此外,在按照本发明的电路布置结构中可能的是,所述电路布置结构具有用于根据串电压和参考电压来关断发光单元的关断单元。通过所述关断单元能够防止由于在发光二极管中或在发光单元中的短路还损坏或破坏电路布置结构或车辆的其他发光二极管和/或其他构件。在参考电压和串电压的使用方面,上面对于识别短路而描述的内容以相似的方式适用。
附加地或备选地,可能的是,在按照本发明的电路布置结构中提供用于输出对于根据串电压和参考电压来关断发光单元的警报信号的信号输出单元。通过所述对于关断发光单元的警报信号或对于关断发光单元的建议,能够促使车辆的用户在发光单元可能在不利的情况下完全失灵之前及时地修理或更换所述发光单元。所述信号输出单元可以配置和构造为用于将警报信号发送到电路布置结构或车辆的信号转换器上,以用于在听觉上和/或在视觉上向车辆或电路布置结构的用户输出警报信号。
按照本发明的另一方面,提供一种用于通过如上面描述的电路布置结构来识别在具有多个串联的发光二极管的发光单元中的短路的方法。所述方法具有以下步骤:
-通过调整单元将分流调节器调整至参考电压,
-通过电压查明单元来查明串联的发光二极管的串电压以及分流调节器的参考电压,以及
-通过识别单元根据串电压和参考电压来识别在发光单元中的短路。
因此,按照本发明的方法具备与参照按照本发明的电路布置结构详细描述的优点相同的优点。
如上面对于所述电路布置结构已经描述的那样,在所述方法的范围内还可能的是,根据所述发光二极管之一的正向电压来调整参考电压。根据串电压和参考电压,可以通过关断单元来关断发光单元。根据串电压和参考电压,可以通过信号输出单元来输出对于关断发光单元的警报信号。
按照本发明的另一方面,提供一种包括指令的计算机程序,在通过计算机来执行所述计算机程序时,所述指令促使所述计算机执行上面描述的方法。所述计算机程序可以作为计算机可读的指令代码以各种适合的编程语言例如以JAVA、C++或C#来实现。所述计算机程序可以存储在计算机可读的存储介质、例如数据盘、可移动驱动器、易失性或非易失性存储器或内置的存储器/处理器上。所述指令代码可以对计算机或其他可编程设备、例如车辆控制器编程,使得执行期望的功能。此外,可以在网络、例如因特网中提供所述计算机程序,在用户需要时可以从所述网络中下载所述计算机程序。所述计算机程序不仅可以借助于软件、也可以借助于一个或多个特定的电子电路、也就是说在硬件中以计算机程序产品的形式或者以任意混合的形式、也就是说借助于软件组件和硬件组件来实现。
此外,提供一种具有这样的计算机程序的存储装置,所述计算机程序存储在所述存储装置上。所述存储装置可以构造为以存储棒、存储盘、硬盘亦或控制器或类似物的形式的数据载体。此外,本发明包括一种车辆,所述车辆具有至少一个发光单元和至少一个如上面描述的电路布置结构,所述电路布置结构配置和构造为用于识别在发光单元中的短路,其中,所述发光单元以车辆前照灯的形式构造或者构造在车辆前照灯中。
因此,按照本发明的计算机程序、按照本发明的存储装置以及按照本发明的车辆同样具备上面描述的优点。
此外,由对于本发明的不同实施例的以下描述得出本发明的改善的措施,在各附图中示意性地示出所述实施例。从权利要求书、说明书或附图中得出的全部特征和/或优点、包括结构上的细节和空间上的布置结构不仅其本身而且以不同的组合可以是对于本发明重要的。
附图说明
以下借助于附图更详细地阐述本发明。图中:
图1示出按照本发明的一个优选实施方式的电路布置结构,
图2示出具有如在图1中所示出的电路布置结构的车辆,以及
图3示出用于阐述按照本发明的一个优选实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
具有相同的功能和作用方式的元件在图1至3中分别配设有同样的附图标记。
图1示出了用于车辆11的、用于识别在具有多个串联的发光二极管3的发光单元2中的短路的电路布置结构1。也就是说,如果在发光单元2的单个发光二极管3上已经存在短路,则可以利用在图1中所示出的电路布置结构1来识别。为此,所述电路布置结构1具有分流调节器4、用于将分流调节器4调整至参考电压U2或者说用于调整在分流调节器4上的参考电压的调整单元7、用于查明串联的发光二极管3的串电压U1以及分流调节器4的相应调整的参考电压U2的电压查明单元5和用于根据串电压U1和参考电压U2来识别在发光单元2中的短路的识别单元6。
在此,调整单元7配置为用于根据所述发光二极管3之一的正向电压来调整参考电压U2。此外,所述电路布置结构1具有用于根据串电压U1和参考电压U2来关断发光单元2的关断单元8。此外,所述电路布置结构1具有用于输出对于根据串电压U1和参考电压U2来关断发光单元2的警报信号的信号输出单元9。
按照在图1中所示出的电路布置结构1,电压查明单元5、识别单元6、调整单元7、关断单元8和信号输出单元9集成在以车辆控制器形式的控制器12中,在所述控制器中还安装有用于执行稍后参照图3描述的方法的计算机程序10。
在控制器12中,可以保存有发光二极管3的温度漂移和/或老化漂移并且在查明短路时相应地考虑和使用所述温度漂移和/或老化漂移。
在图2中示出了具有一个控制器12和以两个车辆前照灯的形式的两个发光单元2的车辆11。所述车辆具有如上面描述的电路布置结构1,所述电路布置结构配置和构造为用于识别在所述发光单元2之一中的短路。
参照图3,接着阐述了用于借助于如上面描述的电路布置结构1来识别在发光单元2中的短路的方法。为此,在第一步骤S1中,首先通过调整单元7将分流调节器4调整至参考电压。随后,在步骤S2中,通过电压查明单元5来查明串联的发光二极管3的串电压U1以及分流调节器4的参考电压U2。因此,第三步骤S3中,可以通过识别单元6根据串电压U1和参考电压U2来识别在发光单元2中的短路。优选地,在具有直至八个串联的发光二极管的发光单元中实施该方法。在此,根据所述发光二极管3之一的正向电压来调整参考电压U2。
除了所示出的各实施方式之外,本发明允许其他的构造原则。也就是说,本发明不应当被视为限制于参考各附图所阐述的各实施例。
附图标记列表
1 电路布置结构
2 发光单元
3 发光二极管
4 分流调节器
5 电压查明单元
6 识别单元
7 调整单元
8 关断单元
9 信号输出单元
10 计算机程序
11 车辆
12 控制器
Claims (11)
1.用于车辆(11)的电路布置结构(1),所述电路布置结构用于识别在具有多个串联的发光二极管(3)的发光单元(2)中的短路,所述电路布置结构具有分流调节器(4)、用于将分流调节器(4)调整至参考电压(U2)的调整单元(7)、用于查明串联的发光二极管(3)的串电压(U1)以及分流调节器(4)的相应调整的参考电压(U2)的电压查明单元(5)和用于根据串电压(U1)和参考电压(U2)来识别在发光单元(2)中的短路的识别单元(6)。
2.按照权利要求1所述的电路布置结构(1),其特征在于,
所述调整单元(7)配置为用于根据所述发光二极管(3)之一的正向电压来调整参考电压(U2)。
3.按照上述权利要求之一所述的电路布置结构(1),其特征在于,
所述电路布置结构(1)具有用于根据串电压(U1)和参考电压(U2)来关断发光单元(2)的关断单元(8)。
4.按照上述权利要求之一所述的电路布置结构(1),其特征在于,
所述电路布置结构(1)具有用于输出对于根据串电压(U1)和参考电压(U2)来关断发光单元(2)的警报信号的信号输出单元(9)。
5.用于通过按照上述权利要求之一所述的电路布置结构(1)来识别在具有多个串联的发光二极管(3)的发光单元(2)中的短路的方法,所述方法具有以下步骤:
-通过调整单元(7)将分流调节器(4)调整至参考电压(U2),
-通过电压查明单元(5)来查明串联的发光二极管(3)的串电压(U1)以及分流调节器(4)的参考电压(U2),并且
-通过识别单元(6)根据串电压(U1)和参考电压(U2)来识别在发光单元(2)中的短路。
6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,
根据所述发光二极管(3)之一的正向电压来调整参考电压(U2)。
7.按照权利要求5至6之一所述的方法,其特征在于,
通过关断单元(8)根据串电压(U1)和参考电压(U2)来关断发光单元(2)。
8.按照权利要求5至7之一所述的方法,其特征在于,
通过信号输出单元(9)根据串电压(U1)和参考电压(U2)来输出对于关断发光单元(2)的警报信号。
9.包括指令的计算机程序(10),在通过计算机来执行所述计算机程序(10)时,所述指令促使所述计算机执行按照权利要求5至8之一所述的方法。
10.存储装置,包括在所述存储装置上存储的按照权利要求9所述的计算机程序(10)。
11.车辆(11),所述车辆具有至少一个发光单元(2)和至少一个按照权利要求1至4之一所述的电路布置结构(1),所述电路布置结构配置和构造为用于识别在发光单元(2)中的短路,其中,所述发光单元(2)以车辆前照灯的形式构造。
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