DE10143792B4 - Fahrzeugrückleuchte - Google Patents

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Abstract

1) Einrichtung zum Überwachen und Umschalten von einzelnen Glühlampen oder Glühlampengruppen in einer kombinierten Heckleuchte (10) eines Fahrzeugs, in welcher verschiedene Lichtfunktionen, nämlich Standlicht (STD, 16), Bremslicht (BR, 14), Nebelschlusslicht (NSL, 18) zusammengefasst sind, wobei bei Ausfallen einer der Glühlampen oder -gruppen über eine Steuereinheit (5) programmgesteuert die Funktion der ausgefallenen Glühlampe(n) auf zumindest eine der funktionstüchtig verbliebenen Glühlampen über Schaltorgane (3) umgeschaltet wird , dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuereinheit (5) eine Einschalterkennung und Überwachung jeder einzelnen Glühlampe oder Glühlampengruppe (2) derart erfolgt, dass bei defekten Standlicht (STD, 16) auf das Bremslicht (BR, 14), umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke abgesenkt wird und bei Betätigen der Bremse auf dessen volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird, und dass bei defekten Bremslicht (BR, 14) dessen Funktion auf das Nebelschlusslicht (NSL, 18) umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke abgesenkt und bei Aktivierung der Funktion des Nebelschlusslicht (NSL, 18) auf volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird, und dass bei defekten Standlicht...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen und Umschalten von einzelnen Glühlampen oder Glühlampengruppen in einer kombinierten Heckleuchte eines Fahrzeugs, in welcher verschiedene Lichtfunktionen, nämlich Standlicht, Bremslicht, Nebelschlusslicht zusammengefasst sind. Bei Ausfallen einer der Glühlampen oder – Gruppen wird über eine Steuereinheit programmgesteuert die Funktion der ausgefallenen Glühlampe(n) auf zumindest eine der funktionstüchtig verbliebenen Glühlampen über Schaltorgane umgeschaltet. Eine Einrichtung ist aus der DE 200 11 115 U1 bekannt, bei der bevorzugt LEDs als Leuchtelemente umgeschaltet werden. Es ist wenigstens ein elektronischer Schalter vorgesehen, mit dem ein Notpfad zum Schlusslicht und/oder zum Bremslicht bei Störung einer Steuerung freischaltbar ist. Aus der DE 199 45 546 A ist bekannt, durch Herstelltoleranzen unterschiedlich hell leuchtende LEDs durch Pulsweitenänderung auszugleichen. Gemäß DE 198 18 114 A1 soll die Sicherheit der Fahrzeugbeleuchtung allgemein erhöht werden. Sollte eine einzelne Lichtquelle defekt werden, soll auf andere Lichtquellen umgeschaltet werden. Es wird auch eine automatische Umschaltung mit einen Mikroprozessor und einem nichtflüchtigen Speicher erwähnt, der bei Ausfall einer Lichtquelle ein Programmablauf aufruft, welche Ersatzlichtquelle einschaltet. Außerdem kann eine Ersatzlichtquelle auf die Lichtleistung der zu ersetzenden Lichtquelle gedimmt werden. Aus der DE 41 20 893 C2 ist ähnliches mit einer sehr aufwendigen Schaltung bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, alle Glühlampenfunktionen einer Heckleuchte automatisch zu überwachen und ein Umschalten von einer ausgefallenen Glühlampe mit einer bestimmten Funktion auf eine Glühlampe mit einer anderen Funktion ebenfalls automatisch jedoch in einfacher und kostengünstiger Weise vorzunehmen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass über die Steuereinheit eine Einschalterkennung und Überwachung jeder einzelnen Glühlampe oder Glühlampengruppe derart erfolgt, dass bei defekten Standlicht auf das Bremslicht umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke abgesenkt wird und bei Betätigen der Bremse auf dessen volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird. Bei defektem Bremslicht wird dessen Funktion auf das Nebelschlusslicht umgeschaltet, dessen Lichtstärke ab gesenkt und bei Aktivierung der Funktion des Nebelschlusslichtes auf volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird. Bei defekten Standlicht und defekten Bremslicht wird deren Funktionen auf das Nebelschlusslicht umgeschaltet, dessen Lichtstärke bei Aktivierung der Funktion des Nebelschlusslicht mit voller Lichtstärke und bei Betätigen der Bremse auf dessen Lichtstärke, im übrigen auf die Lichtstärke des Standlicht zurückgeschaltet wird. In jeden einen Stromweg zu den einzelnen Glühlampen befindet sich je eine Einschalterkennung und in dem anderen Stromweg nur das Schaltorgan. Alle Schaltorgane sind im Gehäuse der Heckleuchte untergebracht sind Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeilspiels sowie aus den Unteransprüchen.
    •
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht auf eine Fahrzeugheckleuchte,
  • 2 ein Blockschaltbild.
  • 3–5 ein Flussdiagramm und
  • 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, und
    Nebelschlusslicht NSL
    leistungsmäßig gebündelt.
  • Im Blockschaltbild gemäß 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 Lampensensierung 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 wird, beispielsweise auch ein Wackelkontakt. Schließlich befinden sich in den Leitungen 6 Schalteinheiten 3, die von der Steuereinheit 5 entweder geschaltet oder gedimmt werden, wenn diese betreffende Lampe 2 für eine der ausgefallenen 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:
    Figure 00040001
  • Das wesentliche Element in der Steuereinheit 5 ist ein Mikrocontroller IC1, der gemäß dem Flussdiagramm in 3, 4 und 5 programmiert und gemäß 6 in einen praktischen Leitungsaufbau eingefügt ist.
  • In 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 Stö rung lokalisiert und das Ergebnis über B zur Bestimmung der Einschaltdauer gemäß 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 6a bis 6d hervor. In Praxis sind für das hier dargestellte Ausführungsbeispiel die hier nur für das Bremslicht BR dargestellten zwei Schaltungen, „Einschalterkennung" (6a) und „Sensierung" (6b) mehrfach ausgelegt, nämlich hier dreifach für das Bremslicht BR, das Standlicht STD und das Nebelschlusslicht NSL. Mithin gehen drei Einschalterkennungen 1 aus 2 für Standlicht STD, Bremslicht ER und Nebelschlusslicht NSL im Detail aus 6a hervor. Die Details der drei Lampensensierungen 4 und der Ansteuerungen 3 aus 2 für Standlicht STD, Bremslicht ER und Nebelschlusslicht NSL sind aus 6b erkennbar.
  • Um alle Schaltfunktionen betreiben und außerdem die defekten Lichtfunktionen durch andere ersetzen zu können, werden vier Leistungsdioden (Doppeldioden D1 und D2) gemäß 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 (6d) wird mit einer Zenerdiode D11 und einem Widerstand R19 generiert und mit einem Kondensator (26 stabilisiert (6c).
  • Um die Aktivierung einer Lichtfunktion mit dem Mikrocontroller IC1 detektieren zu können (siehe Einschalterkennung BR, 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_JN 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 BW in 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 Lampengruppe) 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 3,4 und 5 zu entnehmen.

Claims (4)

1) Einrichtung zum Überwachen und Umschalten von einzelnen Glühlampen oder Glühlampengruppen in einer kombinierten Heckleuchte (10) eines Fahrzeugs, in welcher verschiedene Lichtfunktionen, nämlich Standlicht (STD, 16), Bremslicht (BR, 14), Nebelschlusslicht (NSL, 18) zusammengefasst sind, wobei bei Ausfallen einer der Glühlampen oder -gruppen über eine Steuereinheit (5) programmgesteuert die Funktion der ausgefallenen Glühlampe(n) auf zumindest eine der funktionstüchtig verbliebenen Glühlampen über Schaltorgane (3) umgeschaltet wird , dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuereinheit (5) eine Einschalterkennung und Überwachung jeder einzelnen Glühlampe oder Glühlampengruppe (2) derart erfolgt, dass bei defekten Standlicht (STD, 16) auf das Bremslicht (BR, 14), umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke abgesenkt wird und bei Betätigen der Bremse auf dessen volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird, und dass bei defekten Bremslicht (BR, 14) dessen Funktion auf das Nebelschlusslicht (NSL, 18) umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke abgesenkt und bei Aktivierung der Funktion des Nebelschlusslicht (NSL, 18) auf volle Lichtstärke zurückgeschaltet wird, und dass bei defekten Standlicht (STD, 16) und defekten Bremslicht (BR, 14) deren Funktionen auf das Nebelschlusslicht (NSL, 18) umgeschaltet wird, dessen Lichtstärke bei Aktivierung der Funktion des Nebelschlusslicht (NSL, 18) mit voller Lichtstärke und bei Betätigen der Bremse auf dessen Lichtstärke, im übrigen auf die Lichtstärke des Standlicht (STD, 16) zurückgeschaltet wird, wobei sich für alle Umschaltungen in jeden einen Stromweg zu einer einzelnen Glühlampe (2) je eine Einschalterkennung (1) und in dem anderen Stromweg zu einer einzelnen Glühlampe (2) nur das Schaltorgan (3) befindet und alle Schaltungsorgane (1, 3, 4, 5) im Gehäuse der Heckleuchte (10) untergebracht sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wesentliche Element in der Steuereinheit (5) ein Mikrocontroller (IC1) ist, der nacheinander erst die Zu standsänderungen beim Standlicht (STD), dann beim Bremslicht (BR) und zuletzt beim Nebelschlusslicht (NSL) prüft und auf die Pulsbreite für die notwendige Lichtstärke umschaltet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschalterkennung (1) den von einer Glühlampe oder – Gruppe (2) aufgenommenen Strom überwacht.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (3) ein kurzschlusssicherer Leistungstransitor ist.
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