DE102012102638A1 - Lighting system for commercial vehicle, has signal path extending from light control unit to opening elements for transmitting opening signal, and shift element comprising support function and arranged in signal path - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbeleuchtungssystem mit Detektierung einer Störung in einer der Fahrzeugleuchten, mit mindestens einem fahrsituationsabhängig betätigbaren, einer Fahrzeugleuchte zugeordneten Schalter zum Schließen eines mit der Fahrzeug-Versorgungsspannung arbeitenden Stromkreises, mit einer durch den Stromkreis mit elektrischer Energie versorgten prozessorgesteuerten Lichtsteuereinheit, die
- – eine Signalauswertung zum Erkennen aufweist, ob der Stromkreis offen oder geschlossen ist,
- – über eine Daten-BUS-Verbindung signaltechnisch mit den Fahrzeugleuchten verbunden ist,
- – einen Signaleingang für Funktionsdaten der in den Fahrzeugleuchten arbeitenden Leuchtmittel aufweist,
- A signal evaluation for detecting whether the circuit is open or closed,
- Is signal-technically connected to the vehicle lights via a data bus connection,
- A signal input for functional data of the light sources operating in the vehicle lights,
Auf dem Fahrzeugsektor werden zunehmend LED-Signalleuchten eingesetzt, da diese neben verbesserten lichttechnischen Eigenschaften eine höhere Standzeit im Vergleich zu konventionellen Glühbirnen haben. Die Ansteuerung von LED-Leuchten erfolgt nicht konventionell durch Schließen eines vom Fahrer kommenden Stromkreises, sondern indirekt über mikroprozessorgesteuert arbeitende Lichtsteuereinheiten. Das vom Fahrer ausgelöste Schaltsignal gelangt zu der Lichtsteuereinheit, in der dann in Abhängigkeit vom jeweiligen Schaltsignal ein Steuersignal für die betreffende Leuchteneinheit generiert wird. Diese weitere Signalübertragung erfolgt über einen Daten-BUS in Form eines der Betriebsspannung des Fahrzeuges überlagerten Signals. Diese Betriebsspannung beträgt bei großen Nutzfahrzeugen 24 Volt. In the automotive sector, LED signal lights are increasingly being used, as they have improved lighting properties in comparison to conventional light bulbs in addition to improved lighting properties. The control of LED lights is not conventional by closing a circuit coming from the driver, but indirectly via microprocessor-controlled light control units. The switching signal triggered by the driver arrives at the light control unit, in which a control signal for the relevant lighting unit is then generated as a function of the respective switching signal. This further signal transmission takes place via a data bus in the form of a signal superimposed on the operating voltage of the vehicle. This operating voltage is 24 volts for large commercial vehicles.
Ebenso wie konventionelle Glühbirnen können auch LED-Leuchtelemente ausfallen, was dem Fahrer angezeigt werden muss. Zu diesem Zweck ist aus der gattungsgemäßen
Um den Ausfall einer Glühlampe möglichst genau abzubilden, ist es notwendig, den Defekt durch Unterbrechen des Stromkreises exakt abzubilden. Der Strom muss soweit absinken, dass eine Fehlererkennung im Zugfahrzeug möglich ist. Zugleich muss die Lichtsteuereinheit, damit deren mikroprozessorgesteuertes Signalauswertemodul den Betriebszustand der LED-Leuchten bestimmen kann, weiter mit Strom versorgt werden. Wird die Lichtsteuereinheit aber nur aus den jeweils aktiven Signalleitungen mit elektrischer Energie versorgt, kann es, z. B. beim Betätigen des rechten oder des linken Blinkers, zu einem zufälligen Zusammentreffen mit einem lichttechnischen Defekt in dem angesteuerten Blinkmodul kommen mit der Folge, dass die Lichtsteuereinheit nicht mit der erforderlichen Spannung weiterversorgt wird, und daher auch das Aktivieren oder Deaktivieren der Lastsimulation nicht weiter betrieben werden kann.In order to map the failure of a light bulb as accurately as possible, it is necessary to accurately map the defect by interrupting the circuit. The current must drop so far that a fault detection in the towing vehicle is possible. At the same time, the light control unit, so that their microprocessor-controlled signal evaluation module can determine the operating status of the LED lights, continue to be supplied with power. If the light control unit but only supplied from the respective active signal lines with electrical energy, it may, for. B. when you press the right or left turn signal, come to a coincidental encounter with a lighting defect in the controlled flashing module with the result that the light control unit is not supplied with the required voltage, and therefore not activating or deactivating the load simulation can be operated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den ordnungsgemäßen Betrieb einer BUS-gesteuerten Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges und vorzugsweise eines Verbandes aus Zug- und Anhängerfahrzeug jederzeit sicherzustellen, ohne die Notwendigkeit einer permanenten Versorgung der signaltechnischen Elemente und insbesondere der Lichtsteuereinheit mit der Fahrzeug-Betriebsspannung. The invention has for its object to ensure the proper operation of a BUS-controlled lighting device of a motor vehicle and preferably a bandage of towing vehicle and trailer at any time, without the need for permanent supply of the signaling elements and in particular the light control unit with the vehicle operating voltage.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Fahrzeugbeleuchtungssystem mit den eingangs angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, dass in dem von der Lichtsteuereinheit zu dem Öffnungsglied führenden Signalweg ein Schaltelement mit Haltefunktion angeordnet ist.To solve this problem is proposed in a vehicle lighting system with the features specified that a switching element is arranged with a holding function in the leading from the light control unit to the opening member signal path.
Das erfindungsgemäße Schaltelement dient dazu, die Stromversorgung der Lastsimulation abzutrennen und die Signalleitung von der Stromversorgung der Steuergeräte komplett abzutrennen. Durch die integrierte Haltefunktion, etwa durch Einsatz eines Energiespeichers, wird das Schaltelement für eine definierte Zeit im offenen Zustand gehalten, um so im Zugfahrzeug den Ausfall einer Leuchte oder Leuchteneinheit ausreichend lang zu signalisieren, und nach Ablauf der definierten Zeit die Wiederaufnahme der Stromversorgung der Steuereinheit ermöglicht, damit eine erneute Prüfung der Leuchtfunktion erfolgen kann. Als Energiespeicher kommt vorzugsweise ein Kondensator zum Einsatz. The switching element according to the invention serves to separate the power supply of the load simulation and to completely separate the signal line from the power supply of the control units. Due to the integrated holding function, such as through the use of an energy storage device, the switching element is held for a defined time in the open state so as to signal the failure of a lamp or lamp unit sufficiently long in the towing vehicle, and after the defined time resumption of power to the control unit allows for a re-examination of the lighting function. As energy storage is preferably a capacitor is used.
Die Haltefunktion des Schaltelements wird durch ein Zeit- oder Verzögerungsglied erreicht. Wenn daher die Schaltfunktion des Schaltelements im Öffnen des Öffnungsgliedes besteht, bestimmt das Zeit- oder Verzögerungsglied die Dauer dieses Öffnens. The holding function of the switching element is achieved by a time or delay element. Therefore, if the switching function of the switching element in the opening of the opening member, determines the time or delay member the duration of this opening.
Durch die Erfindung lässt sich das zu der Lichtsteuereinheit gelangende Schaltsignal, welches auf demselben Niveau wie die permanente Fahrzeug-Versorgungsspannung (Dauerplus-Versorgung) liegt, als Versorgungsspannung für die Lichtsteuereinheit verwenden, wenn eine dauerhafte Fahrzeug-Versorgungsspannung nicht oder noch nicht aufgebaut ist. Der geschaltete Stromkreis übernimmt dann zusätzlich die Energieversorgung des zu den Leuchteneinheiten führenden BUS-Systems. Die Signalspannung des unmittelbar durch den Fahrer geschalteten Stromkreises (z. B. für die Bremsleuchten oder Blinkleuchten) dient daher bei Fehlen der allgemeinen Fahrzeug-Versorgungsspannung (Dauerplus-Versorgung) zeitgleich als Energielieferant für sowohl die elektronischen Steuerkomponenten, als auch für den Betrieb des jeweiligen Leuchtmittels, z. B. der LED-Bremsleuchteneinheit. By means of the invention, the switching signal reaching the light control unit, which is at the same level as the permanent vehicle supply voltage (continuous plus supply), can be used as the supply voltage for the light control unit, if a permanent vehicle supply voltage is not or not yet established. The switched circuit then also takes over the power supply of the leading to the lighting units BUS system. The signal voltage of the circuit directly switched by the driver (eg for the brake lights or indicators) therefore serves in the absence of the general vehicle supply voltage (continuous plus supply) at the same time as an energy supplier for both the electronic control components, as well as for the operation of the respective Illuminant, z. B. the LED brake light unit.
Die Vorrichtung eignet sich daher universell zum Einsatz in Fahrzeugen mit, aber auch in Fahrzeugen ohne eine Dauerplus-Versorgung. Mit ihr lassen sich die gesetzlichen Anforderungen an die jederzeitige Betriebsbereitschaft der wichtigsten Fahrzeugleuchten mit einem gesetzlich geforderten Zeitraum zwischen der Signalauslösung seitens des Fahrers und dem Erreichen der Soll-Lichtstärke von weniger als 100 Millisekunden erfüllen.The device is therefore universally suitable for use in vehicles with, but also in vehicles without a permanent plus supply. With it, the legal requirements for the continuous operation of the main vehicle lights with a legally required period between the signal release by the driver and the achievement of the target light intensity of less than 100 milliseconds can be met.
Um eine möglichst universelle und zuverlässige Simulation einer Glühlampe sicherzustellen, die sowohl die einwandfreie Ausfallerkennung als auch einen fehlerfreien Betrieb bei korrekter Funktion sicherstellt, sollte eine Simulation sowohl des Kalt- als auch des Warmverhaltens einer Glühlampe erfolgen. In order to ensure the most universal and reliable simulation of an incandescent lamp that ensures both fault-free failure detection and fault-free operation with correct function, a simulation of both the cold and the hot behavior of a light bulb should be performed.
Alternativ wird das Schaltelement nach einer erfolgreichen Prüfung auf Funktion wieder in den geschlossenen Zustand zurückgeschaltet, wenn andere Signalleitungen zur Stromversorgung des Steuergerätes dienen können, etwa weil diese in der Zwischenzeit aktiviert wurden.Alternatively, the switching element is switched back to the closed state after a successful test for function when other signal lines can be used to power the control unit, for example because they have been activated in the meantime.
Gemäß einer Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung können elektrische Kanäle, welche vom Zugfahrzeug aus nicht auf ihren Betriebszustand überwacht werden, gedrosselt werden, sofern gleichzeitig ein simulierender Kanal aktiv ist oder aktiv wird. Auf diese Weise lässt sich die Lastsimulation effizient betreiben, da nur so viel Strom in Wärmeenergie umgesetzt wird, wie für den Sicherheitsbetrieb des Fahrzeugs erforderlich, etwa zu einem gleichzeitigen Betrieb der Fahrzeugbremse, der Bremsleuchten und der Nebelschlussleuchte. In diesem Fall wird durch die Drosselung des Kanals für die Nebelschlussleuchte erreicht, dass diese über den Kanal der Bremse mitversorgt wird. Der zu simulierende Strom wird um den Betriebsstrom der Nebelschlussleuchte gemindert. According to one embodiment of the lighting device, electrical channels which are not monitored by the towing vehicle for their operating state can be throttled, provided that at the same time a simulating channel is active or becomes active. In this way, the load simulation can be operated efficiently, since only as much power is converted into heat energy, as required for the safety operation of the vehicle, such as simultaneous operation of the vehicle brake, the brake lights and the rear fog lamp. In this case, throttling the channel for the rear fog lamp ensures that it is supplied with power via the brake channel. The current to be simulated is reduced by the operating current of the rear fog lamp.
Einige Vorteile der hier beschriebenen Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung sind daher
- – die Kompatibilität mit unterschiedlichen Zugfahrzeugen durch realitätsnahe Nachbildung einer Glühlampencharakteristik, auch und insbesondere bei Verwendung niederohmiger LED-Leuchten,
- – die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften über die verzögerungsfreie Anzeige eines Ausfalls wichtiger Fahrzeugleuchten,
- – die Diagnosefähigkeit des Beleuchtungssystems,
- – eine energieeffiziente Lastsimulation, indem nur wenig Energie ungenutzt zu Wärme umgewandelt wird.
- The compatibility with different towing vehicles by realistic simulation of a light bulb characteristic, also and especially when using low-resistance LED lights,
- - compliance with legal requirements for the immediate display of a failure of important vehicle lights,
- The diagnostic capability of the lighting system,
- An energy-efficient load simulation in which only little energy is converted into heat unused.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Daten-BUS-Verbindung der Gleichspannungsversorgung des Fahrzeugbordnetzes aufmoduliert (DC-BUS-System). Allerdings ist die Erfindung auch bei einem konventionellen, seriellen Daten-BUS (LIN) anwendbar.According to a further embodiment, the data BUS connection of the DC voltage supply of the vehicle electrical system is modulated (DC-BUS system). However, the invention is also applicable to a conventional serial data bus (LIN).
Die Verwendung von LEDs als Lichtquellen ist bevorzugt, jedoch nicht zwingend. Der Vorteil der LEDs besteht im geringeren Stromverbrauch. Unterschiedlich zu Glühlampen sind die Stromkennlinien, denn während die Stromentnahme einer LED sehr steil und ohne Überschwingen auf den stationären Stromentnahmewert steigt, liegt die Stromentnahme einer Glühbirne zum Einschaltzeitpunkt deutlich über dem stationären Wert, bis sie sich nach ca. 100 ms stabilisiert hat. Bei der Glühbirne ist im Einschaltzeitpunkt der ohmsche Widerstand nahezu null und insoweit einem Kurzschluss ähnlich. Der Glühfaden erwärmt sich rasch und der ohmsche Widerstand steigt somit an. Infolgedessen stellt sich die stationäre Stromentnahme ein. Um die Ausfallerkennung einer LED-Lichtquelle zu gewährleisten und keine irrtümlichen Fehlermeldungen zu generieren, muss eine möglichst detailgetreue Nachbildung der Stromentnahme einer konventionellen Glühbirne erfolgen. Dies wird erreicht, indem sowohl eine Heißsimulation, als auch eine Kaltsimulation erfolgt. The use of LEDs as light sources is preferred, but not mandatory. The advantage of the LEDs is the lower power consumption. Different from incandescent lamps are the current characteristics, because while the current drain of an LED rises very steeply and without overshoot to the steady state current value, the current drain of a light bulb at the switch-on is significantly above the steady state value until it has stabilized after about 100 ms. In the case of the light bulb, the ohmic resistance is almost zero at the switch-on time and in this respect is similar to a short circuit. The filament heats up quickly and the ohmic resistance increases. As a result, the steady state current drain is established. In order to ensure the failure detection of an LED light source and not to generate erroneous error messages, the most accurate replication of the current drain of a conventional light bulb must be made. This is achieved by performing both a hot simulation and a cold simulation.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung, in der auf die zugehörige Zeichnung Bezug genommen wird. Diese zeigt in stark schematischer Darstellung das fahrzeugelektrische Layout eines aus einem Zugfahrzeug und einem Anhängerfahrzeug bestehenden Fahrzeugverbandes.Further advantages and details will become apparent from the following description in which reference is made to the accompanying drawings. This shows a highly schematic representation of the vehicle electrical layout of a consisting of a towing vehicle and a trailer vehicle association.
Das Fahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, setzt sich aus dem angetriebenen – Zugfahrzeug Z und dem – gezogenen – Fahrzeuganhänger A, zum Beispiel einem Sattelauflieger, zusammen Die elektrische Verbindung zwischen Anhängerfahrzeug A und Zugfahrzeug Z erfolgt über flexibel verlegte Anschlusskabel
Nahe der vorderen Bordwand
Die Anschlussbox
Am Heck des Fahrzeuganhängers A befindet sich in üblicher Weise eine linke und eine rechte Rückleuchteneinheit L. Darin sind mehrere Fahrzeugleuchten baulich zusammengefasst, etwa die Bremsleuchte L1, eine rechte bzw. linke Blinkerleuchte L2, das Rücklicht L3 und ggf. ein Rückfahrlicht, eine Nebelschlussleuchte oder die Kennzeichenbeleuchtung. Auf der Zeichnung ist nur eine der zwei vorhandenen Rückleuchteneinheiten L dargestellt. At the rear of the vehicle trailer A is located in a conventional manner, a left and a right taillight unit L. Darin several vehicle lights are structurally summarized, such as the brake light L1, a right or left turn signal lamp L2, the tail light L3 and possibly a reversing light, a rear fog lamp or the license plate light. In the drawing, only one of the two existing taillights L is shown.
Als Leuchtmittel sind die Fahrzeugleuchten L1, L2, L3 mit Leuchtdioden (LED) und entsprechenden Vorschaltwiderständen für die Leuchtdioden bestückt. Die Leuchtdioden sind üblicherweise nach Art einer Matrix geschaltet, bestehend aus parallelen LED-Reihen, die ihrerseits aus mehreren LED bestehen. As lamps, the vehicle lights L1, L2, L3 are equipped with light-emitting diodes (LED) and corresponding ballasts for the light-emitting diodes. The LEDs are usually connected in the manner of a matrix consisting of parallel LED rows, which in turn consist of several LEDs.
Bestandteil jeder Rückleuchteneinheit L ist außerdem eine BUS-Signalanbindung
Ebenfalls als Bestandteile des BUS-Systems befinden sich in der Anschlussbox
Zur Versorgung des Mikroprozessors der Lichtsteuereinheit
Die BUS-Signalanbindung
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeitet der von der Anschlussbox
Der Daten-BUS ist bidirektional, d.h. es handelt sich bei den Signalanbindungen
Wird durch den Fahrer im Zugfahrzeug Z abhängig von der Fahrsituation einer der Schalter
Die Versorgung der Lichtsteuereinheiten mit der für ihre Funktion erforderlichen Betriebsspannung kann direkt über eine während des Fahrzeugbetriebs mit Dauerstrom arbeitende Dauerplus-Leitung des allgemeinen Bordnetzes erfolgen, sofern eine solche Dauerplus-Leitung vorhanden ist. Andererseits arbeiten auch die durch die Schalter
Jede Störung an den Leuchtmitteln der Fahrzeugleuchten L1, L2, L3 wird von der Steuereinrichtung
Die Lichtsteuereinheit
Einer der Signaleingänge an der Lichtsteuereinheit
Wird mittels des Signalauswertemoduls der Zustand "LED ohne Spannung" festgestellt, gibt die Lichtsteuereinheit
Der mittels des Schaltelements
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel findet eine Heißsimulation und auch eine Kaltsimulation statt. Hierzu übernehmen der erste Öffner
Um die Ausfallerkennung einer LED-Beleuchtung zu gewährleisten bzw. keine irrtümlichen Fehlermeldungen zu generieren, muss folglich eine möglichst detailgetreue Nachbildung der Stromentnahme einer konventionellen Glühbirne mit Glühfaden erfolgen. Im Fehlerfall muss sichergestellt sein, dass kein Strom fließt, um die Fehlererkennung im Zugfahrzeug sicher auszulösen. Im Falle des regulären Betriebs muss wiederum ein glühlampenähnliches Stromentnahmeverhalten nachgeahmt werden. Daher ist es sinnvoll, die Simulationsschaltung in die beiden getrennten Blöcke
Die Kaltsimulation
Die Kaltsimulation
Die Aktivierung des Öffners
Durch diese Anordnung ist für den Fall vorgesorgt, dass zwei Ereignisse gleichzeitig eintreten, nämlich das Schließen des Schalters
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bordwand tailboard
- 22
- Anschlussbox junction
- 33
- Verbindung connection
- 4.14.1
- Schalter switch
- 4.24.2
- Schalter switch
- 4.34.3
- Schalter switch
- 66
- Transceiver, BUS-Signalanbindung Transceiver, BUS signal connection
- 77
- Plusleiter plus conductors
- 7A7A
- Plusleiter mit Daten-BUS Plus conductor with data BUS
- 88th
- Masse Dimensions
- 99
- Netzteil power adapter
- 1010
- zentrale Lichtsteuereinheit central lighting control unit
- 1111
- Transceiver, BUS-Signalanbindung Transceiver, BUS signal connection
- 1212
- Schaltelement switching element
- 1313
- Steuereinrichtung control device
- 1414
- Netzteil power adapter
- 1515
- Signalauswertung signal processing
- 20.120.1
- Schaltsignal switching signal
- 20.220.2
- Schaltsignal switching signal
- 20.320.3
- Schaltsignal switching signal
- 2222
- Signalausgang signal output
- 3030
- Schaltelement mit Zeitglied Switching element with timer
- 31 31
- Öffnungsglied opening member
- 3232
- Öffnungsglied opening member
- 4141
- Last, Widerstand Load, resistance
- 4242
- Last, Widerstand Load, resistance
- AA
- Anhängerfahrzeug trailers
- LL
- Rückleuchteneinheit taillight unit
- L1L1
- Lichtfunktion, Fahrzeugleuchte Light function, vehicle light
- L2L2
- Lichtfunktion, Fahrzeugleuchte Light function, vehicle light
- L3L3
- Lichtfunktion, Fahrzeugleuchte Light function, vehicle light
- SS
- Stromkreis circuit
- S1S1
- Signalweg pathway
- ZZ
- Zugfahrzeug towing vehicle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2012-03-27 DE DE201210102638 patent/DE102012102638A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BUNGARTZ CHRISTOPHERSEN PARTNERSCHAFT MBB PATE, DE |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |