DE10050465A1

DE10050465A1 - Eine Lichtsteueranlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10050465A1
Application number: DE10050465A
Authority: DE
Inventors: Matt Fenwick; Brad Postma
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2001-04-19
Also published as: AU2230100A

Abstract

Eine Lichtsteueranlage mit einem Lampentreiber und dazugehöriger Lampe und ein Signalerzeuger zur Ausgabe eines Steuersignals an den Treiber, die Lampe in einen abgeblendeten Zustand zu versetzen, und einem Signal, die Lampe in einen angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand zu versetzen, dadurch charakterisiert, daß der Signalerzeuger eine erste Ausgabe für das Steuersignal und eine zweite Ausgabe für ein An/Aus-Signal zur Schaltung der Lampe zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand hat, und daß das Steuersignal dem Treiber unabhängig von dem An/Aus-Signal zuführbar ist. Die zweite Ausgabe des Signalerzeugers kann auf einen Ausgabe-Zustand für Ausgabe des An/Aus-Signals oder einen hohen Scheinwiderstand-Zustand gestellt werden. Die erste Ausgabe ist elektrisch mit dem Treiber über eine erste Leitung und die zweite Ausgabe elektrisch mit dem Treiber über eine zweite Leitung, welche mit der ersten Leitung zwischen der ersten Ausgabe und dem Treiber verbunden ist, verkoppelt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsteueranlage, insbesondere aber nicht ausschließlich für die Beleuchtung von Fahrzeugen.

Die Innenbeleuchtung vieler Fahrzeuge kann heutzutage typischerweise in drei Zuständen betrieben werden: an, aus und abgeblendet. Jeder dieser Betriebszustände ist mittels eines Mikrocontroller- oder Mikroprozessor-(controller) gestützten Systems, wie in Fig. 1 gezeigt, steuerbar. Ausgaben des Controllers 1 sind mit einem logischen Netz 2 verbunden, welches wiederum typischerweise mit einem Lampentreiber 3 zusammengeschaltet ist. Der Lampentreiber steuert den Zustand einer Lampe 4, welche gemäß dem von dem logischen Netz ausgehenden Eingabesignal F betrieben wird.

Drei Controller-Ausgaben "X", die den drei Beleuchtungszuständen entsprechen, werden typischerweise als drei separate Eingaben an das logische Netz in den Formen X_ON, X_OFF und X_PWM bereitgestellt. X_PWM ist ein zur Steuerung der Lichtabblendung verwendetes Pulsbreitenmodulations-(PWM-)Signal während X_ON und X_OFF dem angeschalteten bzw. ausgeschalteten Zustand der Beleuchtung entsprechen. Der Einsatz der Signale bei dem logischen Netz ist in Fig. 2 veranschaulicht, wobei X_PWM bei einer ersten Eingabe 5 des ersten NOR-Logik-Gatters 6 und X_ON bei einer zweiten Eingabe 7 dieses Gatters zugeführt wird. Die Ausgabe eines ersten NOR-Gatters 6 ist wiederum einer ersten Eingabe 8 eines zweiten NOR-Gatters 9 zugeführt und die zweite Eingabe 10 dieses Gatters empfängt das X_OFF-Signal, um das Signal "F" zu erzeugen, welches dem Lampentreiber 3 eingegeben wird.

Eine das Ausgabenverhalten des logischen Netzes darstellende Wahrheitstabelle ist in Fig. 3 veranschaulicht. Daraus ist ersichtlich daß, wenn X_OFF in einem logischen "1" Zustand ist, die Ausgabe F auf "0" ist. Jedoch wenn X_OFF in einem logischen "0" Zustand und X_ON auf "1" ist, so ist die Ausgabe F auf "1", d. h. die Beleuchtung anzuschalten = ON. Das Licht ist in abgeblendetem Zustand, wenn die Eingaben X_OFF und X_ON beide niedrig sind, und die PWM Ausgabe X_PWM kippt zwischen 0 und 1, um den Treiber 3 bei einer Frequenz an- und auszuschalten, welche der Lampe 4 abgeblendete Beleuchtung verleiht.

Es soll eine einfachere Lichtsteueranlage vorgeschlagen werden, welche in der Lage ist, eine ähnliche Abblendungsfunktion bereitzustellen, oder wenigstens eine nützliche Alternative zu bieten.

Die erfindungsgemäße Lichtsteueranlage umfaßt:
einen Lampentreiber und dazugehörige Lampe; und
Signalerzeugungsmittel zur Ausgabe eines Steuersignals an den Treiber, die Lampe in einen abgeblendeten Zustand zu versetzen, und ein Signal, die Lampe in einen angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand zu versetzen;
dadurch charakterisiert, daß das Signalerzeugungsmittel eine erste Ausgabe für das Steuersignal und eine zweite Ausgabe für ein An/Aus-Signal zur Schaltung der Lampe zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand hat, und daß das Steuersignal dem Treiber unabhängig von dem An/Aus-Signal zuführbar ist.

Eine bevorzugte Realisierung der erfindungsgemäßen Anlage ist nachfolgend nur als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Systems zur Lichtsteuerung ist;

Fig. 2 ein logisches Netz des in Fig. 1 gezeigten Systems veranschaulicht;

Fig. 3 eine Wahrheitstabelle ist, die sich aus dem logischen Netz der Fig. 2 ergibt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Realisierung einer Lichtsteueranlage ist; und

Fig. 5 eine Wahrheitstabelle ist, die sich aus dem in Fig. 4 gezeigten System ergibt.

Eine Lichtsteueranlage, wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt ein Signalerzeugungsmittel 20 in Form eines Controllers 21, z. B. eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors mit einem ersten Ausgabe-Kontaktstift 22 zur Ausgabe eines Steuersignals und zweiter und dritter Ausgabe-Kontaktstifte 23, 24 zur Ausgabe von An/Aus-Signalen. Die Signale sind als X_PWM, X_ON1/X_OFF1 bzw. X_ON2 bzw. X_OFF2 dargestellt. Die Signale werden über eine Ausgabe-Schaltung 40 an einen Lampentreiber 25, welcher eine erste Treiber-Eingabe 26 (Driver Input 1) und eine zweite Treiber-Eingabe 27 (Driver Input 2) einschließt, um dazugehörige erste und zweite Lampen (nicht gezeigt) zu betreiben. Alternativ können jeweils separate Treiber 25 für die Lampen bereitgestellt werden.

Das System ist so angeordnet, daß eine direkte Verbindung zwischen der ersten Ausgabe 22 des Controllers 21 und der Eingabe 26 des Treibers 25 über eine erste Leitung 28 mit darin befindlicher ohmscher Belastung "R1" bereitgestellt ist. Das X_ON1/X_OFF1-Signal wird einer Treiber-Eingabe 26 über eine zweite Leitung 29 zugeführt, welche zwischen der zweiten Ausgabe 23 und der ersten Leitung 28 bis zu einer Zusammenführung 30 verläuft, die sich zwischen der ohmschen Belastung "R1" und dem Treiber 25 befindet. Folglich kann das Abblendsteuersignal X_PWM der Treibereingabe ungeachtet des Zustands des An/Aus-Signals X_ON1/X_OFF1 zugeführt werden, jedoch die Lampe wird nicht entsprechend abgeblendet, es sei denn der zweite Ausgabe-Kontaktstift 23 für X_ON1/X_OFF1 ist in einem hohen Scheinwiderstandszustand H.

Eine dritte Leitung 31 verbindet die zweite Eingabe 27 des Treibers 25 mit dem ersten Ausgabe-Kontaktstift 22 an einem Punkt 32 zwischen der ohmschen Belastung "R1" und dem Controller 21. Die dritte Leitung 31 umfaßt auch eine Belastung "R2" und eine vierte Leitung 33 verbindet den dritten Ausgabe-Kontaktstift 24 für X_ON2/X_OFF2 in diese Leitung 31, zwischen dem zweiten Widerstandselement R2 und der zweiten Eingabe 27 des Treibers.

Die Architektur des Systems erlaubt die Anordnung weiterer Leitungen zur Verbindung einer Mehrzahl weiterer Treibereingaben mit dem ersten Ausgabe-Kontaktstift 22 des Controllers auf eine solche Weise, daß ein gemeinsames Steuersignal benutzt werden kann, um alle von dem Lampentreiber betriebenen Lampen gleichzeitig abzublenden. Wenn alle Lampen im abgeschalteten OFF-Zustand sind, kann die PWM Ausgabe 22 abgeschaltet werden, um Ruhestrom zu sparen.

Des weiteren kann eine Wahrheitstabelle, ähnlich der in Fig. 3, für jede der Lampentreibereingaben erzielt werden ohne die Notwendigkeit für ein separates logisches Netz und separate und individuelle X_ON bzw. X_OFF-Ausgaben. Die Wahrheitstabelle für das in Fig. 4 abgebildete System ist in Fig. 5 gezeigt. Folglich, um den Lampentreiber zu aktivieren und daher eine Lampe anzuschalten, muß der Ausgabe-Kontaktstift 23 dafür ausgelegt sein, ein X_ON/X_OFF Signal zu erzeugen, welches einen Logikpegel "1" hat. Umgekehrt, wenn das X_ON/X_OFF-Signal auf "0" gestellt wird, wird der Treiber abgeschaltet. Dieses Verhalten ist völlig von dem Zustand des X_PWM an dem Ausgabe-Kontaktstift 22 unabhängig. Das Steuersignal X_PWM des ersten Ausgabe- Kontaktstiftes kann frei durch den R1 zu der Treibereingabe 26 passieren wie dies erforderlich ist, um die Eingabe auf 'an' und 'aus' zu kippen, wenn der X_ON/X_OFF Kontaktstift 23 auf einen hohen Scheinwiderstand-Dreipunktstatus H (d. h. als eine Eingabe angeordnet) eingestellt ist. Dies versetzt die Lampe der Eingabe 26 in einen abgeblendeten Zustand. Das System bietet demgemäß eine einfachere Alternative zu dem logischen Netz, welches in Bezug auf Fig. 3 beschrieben ist, da ein einziger Eingabe/Ausgabe-Kontaktstift 23 für ein einziges X_ON/X_OFF-Signal verwendet werden kann im Gegensatz zu bekannten Systemen, wo zwei separate Ausgabe-Kontaktstifte für separate X_ON und X_OFF erforderlich sind, und es erübrigen sich daher Bauteile logischer Schaltkreise, wie z. B. NOR-Gatter.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird durch Ersetzen des derzeit verwendeten logischen Gatter-Netzes durch das oben beschriebene System die Anzahl der Bauteilemente reduziert, die in dem logischen Netz verwendet werden. Für mindestens eine einzige Lampe ist die Anzahl der Ausgabe-Kontaktstifte auch reduziert, da nur erste und zweite Ausgaben 22, 23 erforderlich sind. Das Ersetzen der zweistufigen NOR-Gatter Anordnung erhöht auch die Zuverlässigkeit der Erfindung dadurch, daß derartige Logik-Gatter, welche typischerweise CMOS Bauelemente sind, zu Problemen mit statischer Empfindlichkeit neigen, und dazu kommt noch, daß Prüfprozeduren im Vergleich mit dem erfindungsgemäßen System schwieriger sind. Des weiteren können aufgrund der Eigenart der in diesem System verwendeten Bauteilelemente die Gesamtkosten beträchtlich gesenkt werden, insbesondere da integrierte Schaltkreise mit NOR-Gatter im allgemeinen wesentlich teurer sind als einfache Resistoren, wie z. B. R1 oder R2.

Es ist aus obiger Beschreibung wohl ersichtlich, daß, obwohl das System direkte Anwendung in konventionellen Beleuchtungsstromkreisen, wie z. B. für eine Deckenlampe, Türlampe oder Handschuhfachlampe finden kann, es auch in jedem Stromkreis mit Belastungen, die von Stromverminderung profitieren könnten, zur Anwendung kommen kann. Des weiteren kann ein stromsparender Modus zur Abschaltung des PWM bereitgestellt werden, wenn die Kontaktstifte des Controllers auf einen Ausgabe-Zustand eingestellt sind.

Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine Realisierung, die nur als Beispiel dient, beschrieben und eine Vielzahl von Abwandlungen und Variationen desselben sind möglich, ohne daß das Wesentliche und der Umfang der beschriebenen Erfindung überschritten wird.

Claims

1. Eine Lichtsteueranlage mit:

- einem Lampentreiber und dazugehöriger Lampe; und
- Signalerzeugungsmittel zur Ausgabe eines Steuersignals an den Treiber, die Lampe in einen abgeblendeten Zustand zu versetzen, und einem Signal, die Lampe in einen angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand zu versetzen;

dadurch charakterisiert, daß das Signalerzeugungsmittel eine erste Ausgabe für das Steuersignal und eine zweite Ausgabe für ein An/Aus-Signal zur Schaltung der Lampe zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand hat, und daß das Steuersignal dem Treiber unabhängig von dem An/Aus-Signal zuführbar ist.

2. Eine Lichtsteueranlage gemäß Anspruch 1, in welcher die zweite Ausgabe der Signalerzeugungsmittel auf einen Ausgabe-Zustand für Ausgabe des An/Aus- Signals oder einen hohen Scheinwiderstand-Zustand gestellt werden kann.

3. Eine Lichtsteueranlage gemäß Anspruch 2, in welcher die zweite Ausgabe auf einen hohen Zustand, einen niedrigen Zustand oder hohen Scheinwiderstand- Zustand gestellt werden kann.

4. Eine Lichtsteueranlage gemäß einem der Ansprüche 1-3, in welcher die erste Ausgabe elektrisch mit dem Treiber über eine erste Leitung und die zweite Ausgabe elektrisch mit dem Treiber über eine zweite Leitung, welche mit der ersten Leitung zwischen der ersten Ausgabe und dem Treiber verbunden ist, verkoppelt sind.

5. Eine Lichtsteueranlage gemäß Anspruch 4, in welcher die erste Leitung eine ohmsche Belastung zwischen der ersten Ausgabe und der Verbindung zu der zweiten Leitung einschließt.

6. Eine Lichtsteueranlage gemäß einem der Ansprüche 1-5, in welchem das Signalerzeugungsmittel ein Controller wie z. B. ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor ist.

7. Eine Lichtsteueranlage gemäß der Ansprüche 1-6, welches eine Mehrzahl von Lampentreiber-Eingaben und dazugehörige Lampen und eine Mehrzahl der zweiten Ausgabe für die jeweiligen Lampentreiber-Eingaben hat, und wobei die erste Ausgabe elektrisch mit der Mehrzahl der Lampentreiber-Eingaben verkoppelt ist.

8. Ein Fahrzeug mit einer Lichtsteueranlage gemäß einem der Ansprüche 1-7.

9. Ein Belastungstreiber-System für ein Fahrzeug mit:
einem Belastungstreiber und dazugehöriger Belastung: und
Signalerzeugungsmittel zur Ausgabe eines Steuersignals an den Treiber, die Belastung in einen stromsparenden Zustand zu versetzen und einem Signal, die Belastung in einen angeschalteten oder ausgeschalteten Zustand zu versetzen;
dadurch charakterisiert, daß das Signalerzeugungsmittel eine erste Ausgabe für das Steuersignal und eine zweite Ausgabe für ein An/Aus-Signal zur Schaltung der Belastung zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand hat, und daß das Steuersignal dem Treiber unabhängig von dem An/Aus-Signal zuführbar ist.