DE10143792A1

DE10143792A1 - Fahrzeugrückleuchte

Info

Publication number: DE10143792A1
Application number: DE10143792A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bangerl
Original assignee: Aspoech Systems Fahrzeugelektrik Ges Mbh & Co Kg Peuerbach; ASPOECH SYSTEMS FAHRZEUGELEK K
Current assignee: Aspock Systems Peuerbach At GmbH
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: DE10143792B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen und hilfweisen Umschalten von einzelnen Glühlampen in einer kombinierten Heckleuchte (10) eines Fahrzeugs, in dem die verschiedenen Lichtfunktionen wie Heckbeleuchtung (16), Bremslicht (14), Nebelschlusslicht (18) zusammengefasst sind. Um der Gefahr vorzubeugen, dass wesentliche Funktionen der Heckbeleuchtung ausfallen, werden die Lampenfunktionen überwacht und ein Umschalten von einer ausgefallenen Lampe einer Funktion auf eine andere Lampe einer anderen Funktion vorgenommen. Hierfür befindet sich im Leuchtengehäuse (10) eine Steuereinheit mit einer Einschalterkennung und Überwachung der umschaltbaren und umsteuerbaren Lampen. Diese und weitere Lichtfunktionen werden gegen Kurzschluss geschützt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen und hilfsweisen Umschalten von einzelnen Glühlampen in einer kombinierten Heckleuchte eines Fahrzeugs, in dem die verschiedenen Lichtfunktionen wie Heckbeleuchtung, Bremslicht, Nebelscheinwerfer zusammengefasst sind. Es bedeutet eine Gefahr, wenn wesentliche Funktionen der Heckbeleuchtung ausfallen. Da aber zugleich andere Funktionen in der selben Heckleuchte mit Lampen bestückt sind, steht die Erfindung unter der Aufgabe, die Lampenfunktionen zu überwachen und ein Umschalten von einer ausgefallenen Lampe einer Funktion auf eine andere Lampe einer anderen Funktion vorzunehmen.
Die allgemeine Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, dass über eine Steuereinheit eine Einschalterkennungen und Überwachung der umschaltbaren und umsteuerbaren Lampen stattfindet, wobei in den Stromweg zu den Lampen Schaltorgane eingefügt sind, die von der Steuereinheit aus programmgesteuert Ersatzschaltungen vornehmen. Alle Elemente einschließlich der Schaltung sind vorteilhafterweise im Gehäuse der Rückleuchte untergebracht. Es werden nur solche Lampen für einen Ersatz einer ausgefallenen Lampe in die automatische Umschaltung einbezogen, die zulässigerweise hierfür herangezogen werden dürfen. Dennoch sind alle Lampen in dem Gehäuse untergebracht und deshalb wird die erfindungsgemäße Schaltung auch dazu herangezogen, weitere Lichtfunktionen, wie Standlicht rechts und links, Bremslicht, Nebelschlusslicht usw. gegen Kurzschluss zu schützen, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Sicherheit in den Belangen der Fahrzeugbeleuchtung beiträgt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeilspiels sowie aus den Ansprüchen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht auf eine Fahrzeugheckleuchte, die erfindungsgemäß ausgerüstet sein kann,
Fig. 2 ein Blockschaltbild,
Fig. 3-5 ein Flußdiagramm und
Fig. 6a bis 6d in mehreren Details Schaltungseinzelheiten.
Eine Fahrzeugheckleuchte 10 hat neben einem Blinklicht 12, ein Bremslicht 14 (BR) und je ein Standlicht 16 für rechts (STDRE) und links (STDLI), da die dargestellte Heckleuchte 10 paarweise rechts und links am Fahrzeugheck angebracht wird. Daneben können weitere Lichter, wie Rückfahrscheinwerfer, Seiten- oder Umrissmarkierung, Kennzeichenbeleuchtung eingebaut sein, die hier aber im gewählten Ausführungsbeispiel nicht weiter interessieren. Es wird auch nicht das Blinklicht 12, sondern ein Nebelschlusslicht 18 (NSL) einbezogen.
Mit der Erfindung wird mit einer in der Leuchte 10 untergebrachten Elektronik ein Ausfall von Glühlampen einer Lichtfunktion überwacht und diese durch Glühlampen einer anderen Lichtfunktion ersetzt, wobei die Lichtstärke den Erfordernissen angepaßt wird.
Dazu werden beispielsweise die Leitungen der Lichtfunktionen
Standlicht rechts STDRE
Standlicht links STDLI
Bremslicht BR
Nebelschlusslicht NSL
leistungsmäßig gebündelt.
Im Blockschaltbild gemäß Fig. 2 dient hierzu eine Steuereinheit 5, die über Einschalterkennungen 1 mit den Leitungen 6 zu den Lampen 2 der Standbeleuchtung STD, Bremslicht BR und Nebelschlusslicht NSL verbunden ist. Über eine Lampensensierungen 4 erhält die Steuereinheit 5 Signale über die Funktionstüchtigkeit der Lampen 2. Es können beliebige Sensoren eingesetzt werden, um die Funktionstüchtigkeit der Lampen 2 zu überwachen, so dass jede Ursache des Lampenausfalls erfasst werden kann, beispielsweise auch ein Wackelkontakt. Schließlich sind in den Leitungen 6 Schalteinheiten 3, die von der Steuereinheit 5entweder geschaltet oder gedimmt werden, wenn diese betreffende Lampe 2 für eine der ausgefalleneren Lampen 2 eingeschaltet werden soll.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Lampen 2 überwacht und automatisch umgeschaltet, wenn eine der drei Lampen 2 ausfällt. Selbstverständlich können nach dem gleichen Prinzip auch mehr und andere Lampen überwacht und automatisch umgeschaltete werden, wenn dies erforderlich ist.
Die Schaltmöglichkeiten dieses Ausführungsbeispiels werden durch die folgende Tabelle verdeutlicht:
Das wesentliche Element in der Steuereinheit 5 ist ein Mikrocontroller IC1, der gemäß dem Flussdiagramm in Fig. 3, 4 und 5 programmiert und gemäß Fig. 6 in einen praktischen Leitungsaufbau eingefügt ist.
In Fig. 3 bis 5 ist die Funktion des Mikrocontroller IC1 für den Ablauf der Eingangsdetektion und der Glühlampenprüfung dargestellt. Wird keine Änderung des Zustandes beim Einschalten festgestellt, das heißt alle Lampen 2 funktionieren bestimmungsgemäß, erfolgt keine Schaltung und dieser Zustand wird über den Zweig A > D gegeben. Wird eine Störung festgestellt, wird die Störung lokalisiert und das Ergebnis über B zur Bestimmung der Einschaltdauer gemäß Fig. 4 und 5 abgegeben. Wird die ausgefallene Lampe 2 ersetzt, wird über C erneut verglichen und der Normalzustand festgestellt.
Die um den Mikrocontroller IC1 gruppierte und in der Schlussleuchte 10 eingebaute Schaltung geht schematisch aus den Fig. 6a bis 6d hervor. In Praxis sind für das hier dargestellte Ausführungsbeispiel die hier nur für das Bremslicht BR dargestellten zwei Schaltungen "Einschalterkennung" (Fig. 6a) und "Sensierung" (Fig. 6b) mehrfach ausgelegt, nämlich hier dreifach für das Bremslicht BR, das Standlicht STD und das Nebelschlusslicht NSL. Mithin sind gehen drei Einschalterkennungen 1 aus Fig. 2 für Standlicht STD, Bremslicht BR und Nebelschlusslicht NSL im Detail aus Fig. 6a hervor. Die Details der drei Lampensensierungen 4 und der Ansteuerungen 3 aus Fig. 2 für Standlicht STD, Bremslicht BR und Nebelschlusslicht NSL sind aus Fig. 6b erkennbar.
Um alle Schaltfunktionen betreiben und außerdem die defekten Lichtfunktionen durch andere ersetzen zu können, werden vier Leistungsdioden (Doppeldioden D1 und D2) gemäß Fig. 6c zu einer Leistungsbündelung verschaltet, um eine gemeinsame Versorgungsspannung bereitzustellen. Ein Kontakt K9 liefert diese gemeinsame Spannung für alle angeschlossenen Glühlampen 2, welche mit "Lowside"-Leistungsschaltern ein- bzw. ausgeschaltet werden, d. h. die Glühlampen(gruppen) 2 befinden sich zwischen den Kontakten K6 (STD), K7 (BR), K8 (NSL) und jeweils den Kontakten K9, um für eine positive gebündelte Versorgungsspannung zu sorgen. Die Versorgungsspannung von 5 V für den Mikrocontroller IC1 (Fig. 6d) wird mit einer Zenerdiode D11 und einem Widerstand R19 generiert und mit einem Kondensator C6 stabilisiert (Fig. 6c).
Um die Aktivierung einer Lichtfunktion mit dem Mikrocontroller IC1 detektieren zu können (siehe "Einschalterkennung BR", Fig. 6a), muss der Spannungspegel von 24 V auf 5 V angepasst werden. Zusätzlich bietet die Schaltung mit Zenerdioden D5, D6, Widerständen R13, 14, 15 und Kondensator C4 den Vorteil, daß erst ab einer relativ großen Offsetspannung 5 V am Ausgang BR_IN anliegen, d. h. erst dann erkennt der Mikrocontroller IC1 einen Einschaltwunsch, wodurch Störungen verhindert werden können.
Voraussetzung für den Ersatz von ausgefallenen Glühlampen ist, daß der Ausfall erkannt wird. Dies kann auf unterschiedliche Art erfolgen, in vorliegenden Ausführungsbeispiel (siehe "Sensierung und Ansteuerung BR" in Fig. 6b) wird mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen R4, R5 die in Serie vorgeschaltete Glühlampe 2 auf Durchgang geprüft. Eine andere Möglichkeit wäre die Überwachung des durch die Glühlampe aufgenommenen Stromes. Die Aktivierung einer Lampe(ngruppe) 2 geschieht durch Ansteuern eines kurzschlusssicheren Leistungstransistors T2, wobei hier die Lichtstärke über die Pulsbreite stufenlos gesteuert werden kann (100% bei Betrieb als vorgesehene Lichtfunktion, 25% bzw. 50% bei Betrieb als Ersatzfunktion).
Der Mikrocontroller IC1 (PIC 16C505 von Microchip) erkennt die Einschaltflanken, stellt fest ob eine Glühlampe(ngruppe) 2 defekt ist und realisiert die variable Ansteuerung mittels Pulsweitenmodulation (25%, 50% oder 100%). Details über die Programmierung sind dem Flussdiagramm gemäß Fig. 3, 4 und 5 zu entnehmen.

Claims

1. Einrichtung zum Überwachen und hilfsweisen Umschalten von einzelnen Glühlampen in einer kombinierten Heckleuchte eines Fahrzeugs, in dem die verschiedenen Lichtfunktionen wie Blinklicht, Standlicht, Heckbeleuchtung, Bremslicht, Nebelscheinwerfer zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Steuereinheit (5) eine Einschalterkennungen (1) und Überwachung (4) der umschaltbaren und umsteuerbaren Lampen (2) stattfindet, wobei in den Stromweg (6) zu den Lampen (2) Schaltorgane (3) eingefügt sind, die von der Steuereinheit (5) aus programmgesteuert Ersatzschaltungen vornehmen.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sind alle Lichtfunktionen (STDLI, STDRE, BR und NSL) gegen Kurzschluss geschützt sind,

3. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung für die automatische Umschaltung, um eine ausgefallenen Lampe (2) durch eine andere zu ersetzen und alle Lampen gegen Kurzschluss zu schützen im Leuchtengehäuse (10) untergebracht ist.

4. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung für die automatische Umschaltung, um eine ausgefallenen Lampe (2) durch eine andere zu ersetzen, aus jeweils mehrfach, zumindest dreifach für das Bremslicht (BR), das Standlicht (STD) und das Nebelschlusslicht (NSL), ausgelegter Einschalterkennung (Fig. 6a) und Sensierung (Fig. 6b) besteht.

5. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass um alle Schaltfunktionen zu betreiben und außerdem die defekten Lichtfunktionen durch andere ersetzen zu können vier Leistungsdioden (Doppeldioden D1 und D2, Fig. 6c "Leistungsbündelung") verschaltet werden, um eine gemeinsame Versorgungsspannung bereitzustellen.

6. Einrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt (K9) die gemeinsame Spannung für alle angeschlossenen Glühlampen (2) liefert, welche mit "Lowside"-Leistungsschaltern ein- bzw. ausgeschaltet werden, wobei die Glühlampen(gruppen) (2) sich zwischen mehren Kontakten (K6, STD), (K7, BR) und (K8, NSL) sowie jeweils den Kontakten (K9) befinden, um für eine positive gebündelte Versorgungsspannung zu sorgen.

7. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsspannung für einen Mikrocontroller (IC1, Fig. 6d) mit einer Zenerdiode (D11) und einem Widerstand (R19) generiert und mit einem Kondensator (C6) stabilisiert (Fig. 6c). wird

8. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektieren einer Lichtfunktion mit dem Mikrocontroller (IC1) der Spannungspegel von 24 V auf 5 V angepasst wird.

9. Einrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung mit Zenerdioden (D5, D6), Widerständen (R13, 14, 15) und Kondensator (C4) erst ab einer relativ großen Offsetspannung von etwa 5 V am Ausgang (BR_IN) der Mikrocontroller (IC1) einen Einschaltwunsch erkennt,

10. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen von ausgefallenen Glühlampen (2) mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen (R4, R5) die in Serie vorgeschaltete Glühlampe (2) auf Durchgang geprüft wird (Fig. 6b).

11. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen von ausgefallenen Glühlampen (2) der durch die Glühlampe aufgenommenen Strom überwacht wird.

12. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung einer Lampe(ngruppe) (2) durch Ansteuern eines kurzschlusssicheren Leistungstransistors (T2) geschieht, wobei hier die Lichtstärke über die Pulsbreite Stufenlos gesteuert wird, nämlich mit 100% bei Betrieb als vorgesehene Lichtfunktion und mit 25% bzw. 50% bei Betrieb als Ersatzfunktion.

13. Einrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (IC1) die Einschaltflanken erkennt und damit feststellt, ob eine Glühlampe(ngruppe) (2) defekt ist und die variable Ansteuerung mittels Pulsweitenmodulation (25%, 50% oder 100%) realisiert.