DE102009040326A1 - Illumination device for motor vehicle, has power supply unit for light unit for operating with pulsed tension, where power supply unit has medium - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.The invention relates to a lighting device for a motor vehicle according to claim 1.
Einrichtungen zur Umgebungsüberwachung wie beispielsweise Abstandregelsysteme verwenden häufig Radarsysteme, die zum Einsatz vor allem im nahen und mittleren Entfernungsbereich ausgebildet sind und hierfür vorzugsweise flache, gedruckte Substratantennen, z. B. Arrays von Patches verwenden. Diese Antennen sollen möglichst kompakt hergestellt werden, was jedoch Probleme mit der Abstrahlcharakteristik und Übersprechen von Sende- und Empfangspfad mit sich bringen kann. Weiterhin sollen diese Antennen möglichst nicht so einfach erkennbar sein, um beispielsweise das Fahrzeugdesign nicht zu beeinträchtigen. Daher ergibt sich der Bedarf einer geeigneten Einbaufläche für die Antennen in einem Kraftfahrzeug. Aus der
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine für den Einsatz mit Antennen besonders geeignete Beleuchtungseinrichtung anzugeben.The object of the invention is therefore to specify a particularly suitable for use with antennas illumination device.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a lighting device with the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Es hat sich gezeigt, dass durch die Integration oder Anordnung von Antennen in bzw. in der Nähe von Beleuchtungseinrichtungen vor allem bei Leuchtmitteln, die mit einer gepulsten Spannung betrieben werden wie LEDs, aufgrund der Nähe der Antennen zum Leuchtmittel Störungen im Radarsystem auftreten können. Diese Störungen werden vor allem dadurch erzeugt, dass durch den gepulsten Betrieb der Leuchtmittel ein Störsignal mit gleicher Frequenz wie die Pulsfrequenz oder deren Harmonischen generiert wird, das von den in unmittelbarere Nähe zu den Leuchtmitteln angeordneten Antennen empfangen werden kann und dadurch Fehlobjekte in der Auswertung der Umgebungsüberwachung generieren kann. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht daher nun darin, Leuchtmittel einer Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gepulst unter Verwendung eines unregelmäßigen Pulsmusters zu betreiben. Dadurch können mögliche Festfrequenzstörer in insbesondere einem Radarsystem vermieden werden, die bei Verwendung eines regelmäßigen Pulsmusters wie vorstehend geschildert entstehen können. Dadurch ermöglicht die Erfindung die Integration oder Anordnung einer Antenne eines Umgebungsüberwachungssystems in die bzw. in der Nähe der Beleuchtungseinrichtung, ohne dass wesentliche Störungen durch Festfrequenzstörer auftreten.It has been found that disturbances in the radar system can occur due to the proximity of the antennas to the illuminant due to the integration or arrangement of antennas in or in the vicinity of illumination devices, especially in the case of light sources which are operated with a pulsed voltage such as LEDs. These disturbances are generated primarily by the fact that the pulsed operation of the bulbs generates an interference signal with the same frequency as the pulse frequency or its harmonics, which can be received by the antennas arranged in closer proximity to the light sources and thereby fault objects in the evaluation of the Can generate environmental monitoring. An essential idea of the invention therefore consists in operating bulbs of a lighting device for a motor vehicle pulsed using an irregular pulse pattern. As a result, possible fixed frequency interferers can be avoided in particular a radar system, which can arise when using a regular pulse pattern as described above. As a result, the invention enables the integration or arrangement of an antenna of an environmental monitoring system in or in the vicinity of the illumination device, without significant disturbances occur due to fixed-frequency interferers.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine Stromversorgungseinrichtung für ein Leuchtmittel zum Betrieb mit einer gepulsten Spannung umfasst. Die Stromversorgungseinrichtung weist weiterhin Mittel auf, welche ein Pulsmuster mit einem unregelmäßigen zeitlichen Verlauf der Spannungspulse der Betriebsspannung für die Leuchtmittel erzeugen. Im Prinzip wird durch die Verwendung eines unregelmäßigen Pulsmusters ein Jitter in den gepulsten Betrieb des Leuchtmittels eingeführt, der dazu führt, dass sich das Frequenzspektrum potenzieller und durch den gepulsten Betrieb des Leuchtmitttels generierter Störquellen zeitabhängig verändert, und kein Festfrequenzstörer auftritt, der zu Fehlobjekten in einem Radarsystem führen kann, dessen Antennen in die Beleuchtungseinrichtung integriert oder in der Nähe von dieser angeordnet sind. Durch eine derartige Verjitterung potenzieller Störquellen wird statt eines Fehlziels in einem Radarsystem ein einheitliches Rauschen erzeugt, das weniger als Fehlziele die Funktion einer Umgebungsüberwachungseinrichtung beeinträchtigt.An embodiment of the invention now relates to a lighting device for a motor vehicle, wherein the lighting device comprises a power supply device for a lighting device for operation with a pulsed voltage. The power supply device furthermore has means which generate a pulse pattern with an irregular time profile of the voltage pulses of the operating voltage for the lighting means. In principle, the use of an irregular pulse pattern introduces a jitter into the pulsed operation of the luminous means which causes the frequency spectrum of potential sources of interference generated by the pulsed operation of the luminary to change in a time-dependent manner, and no fixed frequency interferer occurs which leads to false objects Can lead radar system whose antennas are integrated in the lighting device or arranged in the vicinity of this. Such a jamming of potential sources of interference produces, instead of a miss target in a radar system, a uniform noise that less affects the function of an environmental monitor than miss targets.
Unter einem unregelmäßigen zeitlichen Verlauf der Spannungspulse ist zu verstehen, dass der Abstand zwischen den Spannungspulsen und/oder die Länge der Spannungspulse mit der Zeit variiert.An irregular time profile of the voltage pulses is to be understood that the distance between the voltage pulses and / or the length of the voltage pulses varies with time.
Die Mittel können insbesondere ausgebildet sein, um ein P/N-kodiertes, Pulsmuster zu erzeugen. Bei diesem Pseudozufallsrauschen oder „Pseudo Random Noise” werden durch geeignete Schaltungen oder Algorithmen gering korrelierte Pulsfolgen erzeugt.The means may in particular be designed to generate a P / N-coded pulse pattern. In this pseudo-random noise or "pseudo random noise" are generated by suitable circuits or algorithms low-correlated pulse trains.
Wenigstens eine Antenne kann in einem Leuchtmittelgehäuse der Beleuchtungseinrichtung integriert sein, wobei die Antenne insbesondere ein Patchantennenarray sein kann. Beispielsweise kann wenigstens eine Antenne kann in einem Frontscheinwerfer oder einem Blinker des Kraftfahrzeugs integriert sein, wodurch kein Platz für die Antenne auf der Karosserie benötigt wird.At least one antenna can be integrated in a light source housing of the illumination device, wherein the antenna can in particular be a patch antenna array. For example, at least one antenna can be integrated in a headlight or a turn signal of the motor vehicle, whereby no space for the antenna on the body is needed.
In dem Leuchtmittelgehäuse können zwei Antennen, insbesondere eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne, angeordnet sein. Dabei können die beiden Antennen zum Beispiel auf unterschiedlichen Seiten eines in dem Leuchtmittelgehäuse angeordneten Leuchtmittels angeordnet sein, derart, dass das Leuchtmittel als HF-Trennung zwischen den Antennen fungiert. Damit kann ein Übersprechen zwischen den Antennen reduziert oder idealerweise ganz vermieden werden. Insbesondere kann das Übersprechen zwischen dem Sende- und dem Empfangskanal einer Einrichtung zur Umgebungsüberwachung effektiv vermindert oder vermieden werden. Beispielsweise können wenigstens ein Leuchtmittel und wenigstens eine Antenne hinter einer gemeinsamen Abdeckung des Leuchtmittelgehäuses angeordnet sein. Dies reduziert die Anzahl an Komponenten und damit auch die Kosten. Weiterhin wird der Fahrer eines Kraftfahrzeugs eine übermäßige Verschmutzung der Abdeckung der Beleuchtungseinrichtung normalerweise rechtzeitig bemerken und entfernen, wodurch er auch für eine freie „Sicht” für die Einrichtung zur Umgebungsüberwachung sorgt.Two antennas, in particular a transmitting antenna and a receiving antenna, can be arranged in the illuminant housing. In this case, the two antennas may, for example, be arranged on different sides of a luminous means arranged in the illuminant housing, such that the illuminant acts as an HF separation between the antennas. This can reduce or ideally avoid crosstalk between the antennas. In particular, crosstalk between the transmit and receive channels of environmental monitoring equipment can be effectively reduced or avoided. For example, at least one light source and at least one antenna may be disposed behind a common cover of the lamp housing. This reduces the number of components and thus the costs. Furthermore, the driver of a motor vehicle will normally notice and remove excessive contamination of the lighting device cover in a timely manner, thereby also providing a clear "view" of the environmental monitoring device.
Wenigstens eine Antenne, und insbesondere eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne, können in einem Blinkergehäuse integriert sein. Diese seitlich gelegene Anordnung ermöglicht auch die Überwachung eines seitlichen oder schräg vor oder hinter dem Fahrzeug gelegenen Bereichs mittels einer Einrichtung zur Umgebungsüberwachung.At least one antenna, and in particular a transmitting antenna and a receiving antenna, may be integrated in a turn signal housing. This lateral arrangement also allows the monitoring of a lateral or obliquely in front of or behind the vehicle area by means of a device for environmental monitoring.
Wenigstens ein Leuchtmittel kann eine Leuchtdiode oder eine Anordnung von Leuchtdioden sein. Diese Leuchtmittel haben eine geringe Wärmeabstrahlung und begrenzen somit die Wärmebelastung der Antennenanordnung.At least one light source may be a light emitting diode or an array of light emitting diodes. These bulbs have a low heat radiation and thus limit the heat load of the antenna assembly.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung und wie vorstehend erläutert umfasst.A further embodiment of the invention relates to a motor vehicle comprising at least one illumination device according to the invention and as explained above.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungseinrichtung nach der Erfindung und wie vorstehend beschrieben, bei dem ein Leuchtmittel mit einer gepulsten Spannung mit einem unregelmäßigen zeitlichen Verlauf der Pulse der Betriebsspannung betrieben wird. Insbesondere kann das Leuchtmittel mit einer gepulsten Spannung mit einem P/N-kodierten Pulsmuster betrieben werden.An embodiment of the invention further relates to a method for operating a lighting device according to the invention and as described above, in which a light source is operated with a pulsed voltage with an irregular time profile of the pulses of the operating voltage. In particular, the luminous means can be operated with a pulsed voltage with a P / N-coded pulse pattern.
Bei dem Verfahren zum Betrieb einer mit einer gepulsten Spannung betriebenen Beleuchtungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug kann der zeitliche Verlauf der Spannungspulse variiert werden. Insbesondere kann die Frequenz unregelmäßig, zum Beispiel P/N-kodiert, variiert werden. Dieses Betriebsverfahren kann dazu beitragen, dass selbst unter ungünstigen Umständen elektromagnetische Störsignale einer gepulst betriebenen Stromversorgung für ein Leuchtmittel kein konstantes oder permanentes Störsignal in der Einrichtung zur Umgebungsüberwachung erzeugen.In the method for operating a lighting device operated with a pulsed voltage in a motor vehicle, the time profile of the voltage pulses can be varied. In particular, the frequency can be varied irregularly, for example P / N-coded. This method of operation may help to ensure that even under unfavorable conditions electromagnetic noise from a pulsed power supply to a light source does not produce a constant or permanent noise in the environmental monitoring device.
Stattdessen wird ein Rauschen generiert, welches von einem tatsächlichen Signal eines Hindernisses leicht unterschieden werden kann.Instead, a noise is generated which can be easily distinguished from an actual signal of an obstacle.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem/den in der/den Zeichnung(en) dargestellten Ausführungsbeispiel(en).Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the / in the drawing (s) illustrated embodiment (s).
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der/den Zeichnung(en) werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing (s), the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals recited below are used.
Die Zeichnung(en) zeigt/zeigen inThe drawing (s) show / show in
Im Folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Im Folgenden eventuell angegebene absolute Werte und Maßangaben sind nur beispielhafte Werte und stellen keine Einschränkung der Erfindung auf derartige Werte dar.In the following, identical and / or functionally identical elements can be provided with the same reference numerals. The following absolute values and dimensions given are only exemplary values and do not limit the invention to such values.
Zur generellen Erläuterung der Erfindung ist in der
Die Sende- und die Empfangsantenne sind auf unterschiedlichen Seiten wenigstens eines Leuchtmittels angeordnet, derart, dass das Leuchtmittel als HF-Trennung zwischen dem Sende- und dem Empfangskanal dient. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst des Weiteren eine Stromversorgungseinrichtung
Wenn nunmehr die Frequenz dieses zum Betrieb der Leuchtmittel verwendeten Pulsmusters oder Frequenzkomponenten des Pulsmusters im Bereich der von der Einrichtung zur Umgebungsüberwachung verwendeten Frequenz liegen, werden normalerweise Störsignale mit konstanter oder weitgehend konstanter Amplitude erzeugt, welche mit den von der Einrichtung zur Umgebungsüberwachung verwendeten elektromagnetischen Signalen interferieren und/oder von der Empfangsantenne aufgenommen werden. Diese Störsignale können Artefakte in der Auswertung der Einrichtung zur Umgebungsüberwachung generieren, welche in der Auswertung der Einrichtung zur Umgebungsüberwachung als Fehlobjekte, so genannte Geisterbilder, auftreten können.Now, when the frequency of this pulse pattern or frequency components of the pulse pattern used to operate the bulbs are in the range of the frequency used by the environmental monitoring device, interfering signals of constant or substantially constant amplitude are normally generated which interfere with the electromagnetic signals used by the environmental monitoring device and / or received by the receiving antenna. These spurious signals can generate artifacts in the evaluation of the device for environmental monitoring, which can occur in the evaluation of the device for environmental monitoring as false objects, so-called ghost images.
Um die Störsignale zu vermeiden, sind Mittel
Mit der Erfindung wird die Integration von Antennen in oder die Anordnung von Antennen in der Nähe von Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge ermöglicht, ohne dass es in Systemen, welche die von den Antennen empfangenen Signale verarbeiten, zu Störungen aufgrund eines Betriebs von Leuchtmitteln mit gepulster Betriebsspannung kommt. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eignet sich daher besonders gut für den Einsatz mit Antennen.With the invention, the integration of antennas in or the arrangement of antennas in the vicinity of lighting devices for motor vehicles is made possible, without interference in systems, which process the signals received by the antennas, due to the operation of bulbs with pulsed operating voltage. The lighting device according to the invention is therefore particularly well suited for use with antennas.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Hindernisobstacle
- 33
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 1111
- Einrichtung zur UmgebungsüberwachungEnvironment monitoring device
- 1212
- Sendeantennetransmitting antenna
- 1313
- Empfangsantennereceiving antenna
- 1515
- gesendetes Signal der Einrichtung zur Umgebungsüberwachungsent signal of the device for environmental monitoring
- 1616
- reflektiertes Signal der Einrichtung zur Umgebungsüberwachungreflected signal from the environmental monitoring device
- 3030
- LeuchtmittelgehäuseLamp housing
- 3535
- StromversorgungseinrichtungPower supply means
- 351351
- Mittel zur zeitlichen Variation des PulsmustersMeans for temporal variation of the pulse pattern
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- FR 2691581 [0002] FR 2691581 [0002]
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