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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsschaltung für Kraftfahrzeuge mit einer Anzahl von Leuchtelementen, die in Zeilen und Spalten zu einer Matrix zusammengeschaltet sind zur Erzeugung mindestens einer Lichtfunktion.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten von Leuchtelementen eines Kraftfahrzeugs, wobei die Leuchtelemente in mindestens einer Matrix mit Zeilen und Spalten zusammengeschaltet werden zur Erzeugung einer Lichtfunktion.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Signalleuchte.
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Aus der
DE 10 2008 010 000 A1 ist eine Beleuchtungsschaltung für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Mehrzahl von Leuchtelementen aufweist. Die Leuchtelemente sind zu einer Matrix mit i Zeilen und j Spalten zusammengeschaltet, so dass in Abhängigkeit von der Höhe der Stromeinprägung unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden können.
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Aus der
EP 0 793 403 B1 ist eine Beleuchtungsschaltung für Kraftfahrzeuge bekannt, die zur Erzeugung einer Lichtfunktion eine Matrix von i Zeilen und j Spalten von Leuchtelementen aufweist. Ein Teil der Leuchtdioden kann in Reihe zu einem Widerstand bzw. zusätzlich einer Z-Diode geschaltet sein, so dass der Einfluss von Spannungsschwankungen an der Batterieklemme und der Streuung der Durchlassspannung der Leuchtdioden auf den Gesamtstromverbrauch der Beleuchtungsschaltung verringert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsschaltung für Kraftfahrzeuge, eine Signalleuchte sowie ein Schaltungsverfahren derart anzugeben, dass auf platzsparende und einfache Weise die Bereitstellung von mehreren Lichtfunktionen gewährleistet ist, wobei die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich eines vorgegebenen Abstandes zwischen Leuchtflächen der Lichtfunktionen eingehalten sind.
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Zur Lösung dieser ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsschaltung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Matrix zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und eine zweite Matrix zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion vorgesehen sind, wobei ein solcher Leuchtelementeanteil der ersten Matrix und/oder der zweiten Matrix deaktivierbar ist, dass in einer Einschaltstellung der ersten Matrix und in einer Einschaltstellung der zweiten Matrix ein Abstand zwischen einer durch die erste Matrix abgestrahlten ersten Leuchtfläche und einer durch die zweite Matrix abgestrahlten zweiten Leuchtfläche besteht, der größer oder gleich einem vorgegebenen Mindestabstand ist.
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Nach der Erfindung ist eine erste Matrix von Leuchtelementen zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion benachbart zu einer zweiten Matrix von Leuchtelementen zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion angeordnet. Diese beiden Leuchtelemente-Matrizen werden derart angesteuert, dass ein Leuchtelementeanteil der ersten Matrix und/oder der zweiten Matrix deaktiviert ist, sofern sich die erste Matrix und die zweite Matrix in einem eingeschalteten Zustand befinden. Vorteilhaft kann hierdurch ein Mindestabstand zwischen einer durch die erste Matrix erzeugten Leuchtfläche und einer durch die zweite Matrix erzeugten zweiten Leuchtfläche eingehalten werden. Vorzugsweise kann hierdurch der Abstand von 100 mm zwischen Leuchtflächen einer Bremslichtfunktion und einer Nebelsschlusslichtfunktion eingehalten werden. Die Lichtfunktionen können somit platzsparend angeordnet werden, wobei bei der ersten Lichtfunktion (Bremslicht) nur ein kleiner Lichtstärkeverlust eintritt, wenn die relativ selten gebrauchte zweite Lichtfunktion (Nebelschlusslicht) eingeschaltet wird. Eine Unterscheidbarkeit der beiden Lichtfunktionen ist somit stets gewährleistet.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Deaktivierung eines Leuchtelementeanteils der ersten Matrix und/oder der zweiten Matrix ein Schalter vorgesehen, der vorzugsweise in dem Zweig des zu deaktivierenden Leuchtelementeanteils angeordnet ist. Vorteilhaft können hierdurch die zu deaktivierenden Leuchtelementeanteile Bestandteil der ersten Matrix bzw. zweiten Matrix sein, wobei der schaltungstechnische Aufwand relativ gering ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein relativ großer erster Leuchtelementeanteil der ersten Matrix unabhängig von dem Schaltzustand der Leuchtelemente der zweiten Matrix ein- und ausschaltbar, während ein kleiner zweiter Leuchtelementeanteil der ersten Matrix abhängig von dem Schaltzustand der Leuchtelemente der zweiten Matrix ist. Eine Deaktivierung des relativ kleinen zweiten Leuchtelementeanteils erfolgt stets dann, wenn die Leuchtelemente der zweiten Matrix eingeschaltet sind. Diese partielle Deaktivierung der ersten Matrix erfolgt unabhängig von dem Schaltzustand des großen ersten Leuchtelementeanteils der ersten Matrix, das heißt der kleine zweite Leuchtelementeanteil bleibt ausgeschaltet, auch wenn der erste Leuchtelementeanteil der ersten Matrix eingeschaltet wird. Dadurch, dass lediglich ein kleiner zweiter Leuchtelementeanteil deaktivierbar ist, kann die Signalfunktion der ersten Matrix gleichwohl aufrechterhalten werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Leuchtelementeanteil der ersten Matrix der zweiten Matrix zugewandt angeordnet, so dass durch Deaktivierung des zweiten Leuchtelementeanteils der ersten Matrix ein vorgegebener Mindestabstand zu der zweiten Matrix eingehalten werden kann. Die durch die ersten Matrix und die zweite Matrix erzeugten erste Leuchtfläche bzw. zweite Leuchtfläche weisen somit einen vorgegebenen Abstand zueinander auf, der den gesetzlichen Anforderungen entspricht.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die erste Matrix derart geschaltet sein, dass durch Fließen unterschiedlicher Betriebsströme durch die Leuchtelemente der ersten Matrix unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugbar sind. Vorteilhaft kann hierdurch platzsparend die Bereitstellung von mehreren Lichtfunktionen gewährleistet sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die erste Matrix und die zweite Matrix auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein. Vorteilhaft kann hierdurch der Herstellungsprozess vereinfacht werden. Alternativ können die erste Matrix und die zweite Matrix auch auf getrennten Leiterplatten angeordnet sein, so dass eine größere Variabilität hinsichtlich der Einbaubedingungen gewährleistet ist.
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Vorteilhaft kann die Beleuchtungsschaltung in einer Signalleuchte für Kraftfahrzeuge integriert werden.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand ausschließlich die Leuchtelemente einer ersten Matrix eingeschaltet werden zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion, dass in einem zweiten Betriebszustand zum einen die Leuchtelemente einer zweiten Matrix zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion und dass zum anderen ein erster Leuchtelementeanteil der ersten Matrix zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion eingeschaltet werden, wobei ein zweiter Leuchtelementeanteil der ersten Matrix spätestens mit Einschalten der zweiten Matrix deaktiviert wird, so dass zwischen einer durch die erste Matrix hervorgerufenen ersten Leuchtfläche und einer durch die zweite Matrix hervorgerufenen zweiten Leuchtfläche ein Mindestabstand besteht.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind zwei Betriebszustände von Leuchtelementen einer ersten Matrix vorgesehen, wobei in einem ersten Betriebszustand alle Leuchtelemente der ersten Matrix eingeschaltet sind und in einem zweiten Betriebszustand lediglich ein erster Leuchtelementeanteil eingeschaltet ist, während ein zweiter Leuchtelementeanteil deaktiviert ist. In dem zweiten Betriebszustand sind somit die Leuchtelemente der ersten Matrix partiell deaktiviert, so dass spätestens mit Einschalten der zweiten Matrix zwei Lichtfunktionen erzeugt werden, wobei zwischen einer durch die erste Matrix erzeugten ersten Leuchtfläche und einer durch die zweite Matrix erzeugten zweiten Leuchtfläche einer Beleuchtungsvorrichtung ein Mindestabstand besteht. Vorteilhaft können somit mit geringem schaltungstechnischem Aufwand mehrere Lichtfunktionen platzsparend erzeugt werden.
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Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zweite Leuchtelementeanteil der ersten Matrix mit Einschalten der zweiten Matrix deaktiviert, so dass das Deaktivieren des zweiten Leuchtelementeanteils der ersten Matrix unabhängig von dem Schaltzustand der ersten Matrix ist. Der zweite Leuchtelementeanteil der ersten Matrix wird somit in eine „Schlafstellung” verbracht, die nur so lange fortwährt, bis die zweite Matrix wieder ausgeschaltet ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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Figur ein Blockschaltbild einer Beleuchtungsschaltung für Kraftfahrzeuge.
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Eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge weist in üblicher Weise ein Gehäuse auf, in dem Lichtquellen, den Lichtquellen zugeordnete Reflektoren sowie gegebenenfalls weitere Optikelemente angeordnet sind, die durch eine beispielsweise eingefärbte Lichtscheibe abgedeckt sind. Hierdurch kann eine Schlusslicht-, Blinklicht-, Bremslicht-, Nebelschlusslicht- und gegebenenfalls eine Seitenmarkierungslichtfunktion erzeugt werden.
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Die Signalleuchte weist darüber hinaus eine Beleuchtungsschaltung 1 mit einer ersten Matrix 2 von Leuchtelementen 3 zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion sowie eine zweite Matrix 4 mit Leuchtelementen 5 zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion auf. Die Leuchtelemente 3 der ersten Matrix 2 sind mit i Zeilen und j Spalten zu der ersten Matrix 2 zusammengeschaltet. Die Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 sind mit k Zeilen und l Spalten zu der zweiten Matrix 4 zusammengeschaltet. Die Leuchtelemente 3, 5 bestehen jeweils aus Leuchtdioden, die beispielsweise als LED-Chips ausgebildet sind, wobei die Leuchtelemente 3 der ersten Matrix 2 auf einer ersten Leiterplatte und die Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 auf einer benachbarten zweiten Leiterplatte angeordnet sind.
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Alternativ können die Leuchtelemente 3, 5 der ersten Matrix 2 bzw. der zweiten Matrix 4 auch auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein.
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Die Leuchtelemente 3 der ersten Matrix 2 sind über einen Schalter S1 mit einer Versorgungsspannungsquelle V verbunden, so dass in einem ersten Betriebszustand der Beleuchtungsschaltung 1 alle Leuchtelemente 3 der ersten Matrix 2 eingeschaltet sind zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion (Bremslichtfunktion). Hierdurch wird an der nicht dargestellten Lichtscheibe eine erste Leuchtfläche 6 erzeugt, die eine vorgegebene Kontur bzw. Dimension aufweisen kann.
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Die Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 sind über einen zweiten Schalter S2 mit derselben Versorgungsspannungsquelle V verbunden, so dass alle Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 in einen eingeschalteten Zustand verbringbar sind, in dem die zweite Lichtfunktion (Nebelschlusslichtfunktion) erzeugbar ist. Die Leuchtelemente 5 sind derart angeordnet, dass im eingeschalteten Zustand derselben eine zweite Leuchtfläche 7 der Lichtscheibe beleuchtet wird.
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Es ist aus der Figur ersichtlich, dass die Leuchtelemente 3, 5 der ersten Matrix 2 und der zweiten Matrix 4 relativ so zueinander angeordnet sind, dass im eingeschalteten Zustand der ersten Matrix 2 und der zweiten Matrix 4 zwischen der ersten Leuchtfläche 6 und der zweiten Leuchtfläche 7 lediglich ein Abstand A besteht, der kleiner ist als eine vorgegebene Mindestlänge von 100 mm. Damit ein gleichzeitiger Betrieb der ersten Matrix 2 zur Erzeugung der Bremslichtfunktion und der zweiten Matrix 4 zur Erzeugung der Nebelschlusslichtfunktion unter Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben erfolgen kann, weist die erste Matrix 2 einen großen ersten Leuchtelementeanteil 8' und einen der zweiten Matrix 4 zugewandten relativ kleinen zweiten Leuchtelementeanteil 8'' auf, der mittels eines Schalters S3 stets deaktiviert wird, wenn sich die zweite Matrix 4 im Einschaltzustand befindet. Die Leuchtelemente 3 des zweiten Leuchtelementeanteils 8'' werden somit partiell deaktiviert bzw. in eine „Schlafstellung” verbracht, so dass bei eingeschalteter erster Matrix 2 und eingeschalteter zweiter Matrix 4 zwischen der ersten Leuchtfläche 6 und der zweiten Leuchtfläche 7 ein Abstand B besteht, der größer oder gleich dem Mindestabstand ist.
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Der erste Leuchtelementeanteil 8' der ersten Matrix 2 weist eine solche Anzahl von Leuchtelementen 3 und/oder wird mit einem solchen Strom angesteuert, dass die Bremslichtfunktion die gesetzlichen Vorgaben erfüllt. Beispielsweise könnten die Leuchtelemente 3 des ersten Leuchtelementeanteils 8' statt mit einem stets konstanten Strom auch mit einem erhöhten Strom versorgt werden, um den verminderten Lichtstrom bei deaktivierten Leuchtelementen 3 des zweiten Leuchtelementeanteils 8'' auszugleichen.
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Wie aus der Figur zu ersehen ist, stellt sich in einem zweiten Betriebszustand der Beleuchtungsschaltung 1, in dem der erste Leuchtelementeanteil 8' der ersten Matrix 2 und die Leuchtelemente 5 der zweien Matrix 4 eingeschaltet sind, ein Abstand B zwischen der ersten Leuchtfläche 6 und der zweiten Leuchtfläche 7 ein, der größer oder gleich ist als der gesetzliche Mindestabstand. Vorzugsweise werden die Leuchtelemente 3 des zweiten Leuchtelementeanteils 8'' mittels des Schalters S3 deaktiviert bzw. in den „Schlafzustand” verbracht, sobald die Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 mittels des Schalters S2 eingeschaltet werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei nachfolgendem Einschalten der ersten Matrix 2 mittels des Schalters S1 stets nur die Leuchtelemente 3 des ersten Leuchtelementeanteils 8' leuchten.
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Es ist ersichtlich, dass die erste Matrix 2 in zwei Einschaltstellungen bringbar ist. In der einen Einschaltstellung sind alle Leuchtelemente 3, nämlich der erste Leuchtelementeanteil 8' und der zweite Leuchtelementeanteil 8'', eingeschaltet. Dies bedingt, dass die zweite Matrix 4 sich in einer Ausschaltstellung befindet. In einer anderen Einschaltstellung der ersten Matrix 2 sind lediglich die Leuchtelemente 3 des ersten Leuchtelementeanteils 8' eingeschaltet, wobei gleichzeitig die Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 eingeschaltet sind.
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Der zweite Leuchtelementeanteil 8'' der ersten Matrix 2 kann aus einem oder mehreren Leuchtelementen, vorzugsweise in einer einzigen Spalte der ersten Matrix 2 angeordnet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schalter S3 als ein FET-Transistor ausgebildet, der in Reihe zu dem Leuchtelement 3 des zweiten Leuchtelementeanteils 8'' angeordnet ist. Durch Ansteuerung des elektronischen Schalters S3 kann derselbe in einen Durchlasszustand oder in einen Sperrzustand verbracht werden. Im Sperrzustand des Schalters S3 ist bei eingeschalteter erster Matrix 2 der Widerstand des Transistors S3 so groß, dass kein elektrischer Strom durch das Leuchtelement 3' des zweiten Leuchtelementeanteils 8'' fließt.
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Zusätzlich weist die Beleuchtungsschaltung 1 einen vierten Schalter S4 auf, der in Reihe zu einem Widerstand R1 und in Reihe zu den Leuchtelementen 3, 3' der ersten Matrix 2 angeordnet ist. Zusätzlich ist ein zweiter Widerstand R2 vorgesehen, der zum einen parallel zu dem Schalter S4 sowie dem Widerstand R1 geschaltet ist und zum anderen in Reihe zu den Leuchtelementen 3, 3' der ersten Matrix 2 angeordnet ist. Vorteilhaft kann durch Betätigen des ersten Schalters S4 der durch die Leuchtelemente 3, 3' der ersten Matrix 2 fließende Betriebsstrom variiert werden, so dass in Sperrstellung des Schalters S4 die erste Matrix 2 zur Erzeugung einer dritten Lichtfunktion, nämlich der Schlusslichtfunktion dienen kann. Im Durchlasszustand des Schalters S4 erzeugt die erste Matrix 2 im eingeschalteten Zustand die Bremslichtfunktion. Der Schalter S4 ist vorzugsweise ebenfalls als FET-Transistor ausgebildet.
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Es versteht sich, dass der Stromfluss durch die Leuchtelemente 3, 5 der ersten Matrix 2 bzw. der zweiten Matrix 4 auch durch Stromquellen bewirkt werden kann.
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Es versteht sich, dass die Leuchtelemente 3, 5 der ersten Matrix 2 und der zweiten Matrix 4 auch zeilenweise und/oder spaltenweise versetzt zueinander angeordnet sein können. Beispielsweise können die Leuchtelemente 3, 5 auch auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet sein, die eben oder gewölbt ausgebildet sein kann.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können auch Leuchtelemente 5 der zweiten Matrix 4 zusätzlich oder alternativ zu dem Leuchtelement 3' der ersten Matrix 2 mittels eines nicht dargestellten Schalters in eine „Schlafstellung” gebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008010000 A1 [0004]
- EP 0793403 B1 [0005]
