DE102017104210A1 - Ein Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, insbesondere für einen Autoscheinwerfer oder eine Autolampe - Google Patents
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Abstract
Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, insbesondere für einen Autoscheinwerfer oder eine Autolampe besteht aus dem Hauptstecker (1) als elektrische Eingangsschnittstelle, einem LDM Stromversorgungsmodul (2) zur Stromversorgung der LED Lichtquellen (7), einer LED-Platine (4) auf der die LED Lichtquellen (7) angebracht sind und einer Schnittstelle (3), die das LDM Stromversorgungsmodul (2) mit der LED-Platine (4) verbindet. Der Apparat enthält darüber hinaus einen Stromregler (9), um den Strom der LED Lichtquellen (7) einzustellen, das LDM Stromversorgungsmodul (2), das einen DC/DC Wandler (5) enthält, der die Ausgangsspannung Vout generiert, was die Spannungsquelle für die LED-Platine (4) ist, die LED-Platine (4), die separate Schaltelemente (8) zum Umschalten der einzelnen Lichtquellen (7) enthält, abhängig von der Eingangsspannung, so dass die LED Lichtquellen (7) sequenziell umgeschaltet werden abhängig von der Ausgangsspannung Vout.
Description
- Erfindungsbereich
- Die vorliegende Erfindung betrifft den Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, insbesondere für einen Autoscheinwerfer oder eine Autolampe, welche LED Lichtquellen und die Verwendung aufeinanderfolgender Ein-/Ausschaltung individueller Lichtelemente enthalten. Der Apparat ermöglicht die Umsetzung einer animierten oder aufeinanderfolgenden oder fortlaufenden Richtungsanzeige.
- Hintergrundinformationen
- Moderne Lichtquellen von Autos konzentrieren sich auf die Leistung, den Stil und die Erscheinung des Lichts sowie auf moderne Technologien wie LED Quellen, etc. Aufgrund dieser Tatsache wird das Design dieser Elemente allmählich immer komplexer und komplizierter.
- Die Stromversorgung oder die Kontrolle der LEDs (Light Emitting Diodes = Leuchtdioden) ist eine der Hauptaufgaben der Entwicklung von elektronischen Systemen. Für die Stromversorgung einzelner LEDs oder LED-Ketten oder LED-Arrays (Baugruppen) werden generell Stromversorgungseinheiten verwendet. Einige Funktionen verwenden ein fortschrittliches System, bei dem zwischen einzelnen Elementen in der Lampe gewechselt wird, um eine ansprechendere Optik und eine verbesserte Funktionalität zu gewährleisten. Der fortlaufende Wechsel von LEDs zur Ermöglichung einer animierten Richtungsanzeige ist eine dieser Funktionen.
- Zur Kontrolle des fortlaufenden Wechsels werden üblicherweise mehrere Systemkonzepte und -konstruktionen verwendet, die im Nachfolgenden beschrieben werden. Einer der am meisten verwendeten Lösungen ist der Wechsel zwischen einzelnen LEDs mittels spezieller Schaltkreise. Es wird ein als Netzteilstromversorgungseinheit eingesetzter DC/DC Wandler (Direct Current Wandler = Gleichstromwandler) benutzt. Die LED-Platine enthält einen Stromkreis, der speziell dafür vorgesehen ist, einzelne LEDS in einem bestimmten Intervall auf Basis von einem Befehl ein- und auszuschalten. Diese Stromkreise können die Kontrolle über alle Funktionen gewährleisten – Erfassung, Timing, Wechsel, oder nur eine Teilfunktion z.B. Den Wechsel. Die weiteren Funktionen werden dabei über ein LDM (LED Drive Module = LED Antriebsmodul) gesteuert. Ein Nachteil einer solchen Lösung liegt in der Notwendigkeit, eine komplizierte Schnittstelle zwischen der LED-Platine und dem LDM zur Verfügung zu stellen und in einem hohen Preis. Ein Vorteil liegt in der verhältnismäßig einfachen Bedienung und Umsetzung.
- Eine weitere bekannte Lösung besteht in dem Wechsel und der Steuerung von LEDs mittels einer U-Steuerung (Wechseln), die jede LED einzeln steuert. In diesem Fall wird zusätzlich ein DC/DC Wandler als Netzteilstromversorgungseinheit eingesetzt. Ein Nachteil einer solchen Lösung besteht in einer komplizierten Schnittstelle zwischen der LED-Platine und dem LDM und der Notwendigkeit eine U-Steuerung mit einer ausreichenden Anzahl von Ausgängen zu benutzen.
- Eine relativ wenig verbreitete Variante ist der Einsatz der fortlaufenden Funktion mittels separater Komponenten ohne die Verwendung einer U-Steuerung. Für die Stromversorgung wird ebenfalls ein DC/DC Wandler benutzt. Zwischen den LEDs wird durch die Verwendung von Transistoren einzeln geschaltet. Zur Generierung von Zeitkonstanten werden RC Schaltkreise verwendet (elektrische Schaltkreise von Widerständen und Kondensatoren). Ein Nachteil besteht in der Komplexität, der nicht ganz ausreichenden Verkabelungszuverlässigkeit und ungenauem Timing. Ein Vorteil könnte in dem niedrigeren Preis liegen.
- Die angefügte
1 , einer LDM Stromversorgungseinheit2 , einer Verbindungsschnittstelle3 und einer LED-Platine4 , die Leuchtdioden und elektrische Schaltungskomponenten enthält. Der Hauptstecker1 stellt die elektronische Eingangsschnittstelle der Lampe dar. Die Lichtsteuerungseinheit (BCM) liefert die jeweiligen Lichtfunktionen über die Autoverkabelung und den Hauptschalter der Lampe. Die LED-Platine4 enthält Komponenten für die Steuerung der Schaltung und die Lichtgenerierung. LDM2 ist ein elektronisches Teil mit dem Zweck der Stromversorgung der LED Lichtquellen. Die Schnittstelle3 ermöglicht die Vernetzung zwischen LDM2 und den LEDs4 . - Prinzip der Erfindung
- Der Apparat für eine fortlaufende Richtungsanzeige behebt die oben beschriebenen Nachteile des bisherigen Stands der Technik und erfüllt die Zielvorstellungen der Erfindung, insbesondere für einen Autoscheinwerfer oder eine Autolampe. Er besteht aus dem Hauptstecker als elektrische Eingangsschnittstelle, einem LDM Stromversorgungsmodul für die Stromversorgung der LED Lichtquellen, einer LED-Platine, an der die LED Lichtquellen angebracht sind, und einer Schnittstelle, die das LDM Stromversorgungsmodul mit der LED-Platine verbindet, deren Prinzip es ist, dass sie außerdem folgendes enthält: einen Stromregler, der die Stromstärke, das LDM Stromversorgungsmodul, das einen DC/DC Wandler mit einschließt, der die Ausgangsspannung Vout generiert, die die Spannungsquelle für die LED-Platine ist, die LED-Platine, die separate Schaltelemente enthält, die es erlauben, einzelne LED Lichtquellen abhängig von der Eingangsspannung zu wechseln, so dass die LED Lichtquellen abhängig von der Ausgangsspannung Vout sequenziell geschaltet werden.
- In einer der praktischen Ausgestaltungen sind die Schaltelemente Transistoren.
- In einer der praktischen Ausgestaltungen enthält das LDM Stromversorgungsmodul außerdem eine U-Steuerung, um die Höhe der Ausgangsspannung Vout zu regeln, die von dem DC/DC Wandler generiert wird.
- Der Stromregler ist vorzugsweise auf der LED-Platine montiert.
- Bei einer weiteren Ausgestaltung könnte der Stromregler Teil des LDM Stromversorgungsmoduls sein.
- In einer der praktischen Ausgestaltungen ist die U-Steuerung zusätzlich konfiguriert, um die Schaltfrequenz der LED Lichtquellen zu steuern und/oder Schäden an den LED Lichtquellen unter Verwendung von A/D Inputs von dem Stromregler zu erkennen.
- Übersicht der Abbildungen in den Zeichnungen Die vorliegende Erfindung wird weiter und ausführlicher veranschaulicht unter Verwendung von Ausgestaltungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten
- Zeichnungen:
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- Ausgestaltungsbeispiele
- Im Nachfolgenden wird ein Ausgestaltungsbeispiel der der Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügte
1 , der die Eingangsspannung zu der Lampe liefert, DC/DC Wandler5 , der an seinem Ausgang die Ausgangspannung generiert – Vout, entsprechend der erforderlichen Anzahl von eingeschalteten LED Lichtquellen7 . Die Höhe dieser Spannung und das Timing der Änderungen werden durch eine U-Steuerung6 kontrolliert, z.B. durch einen Mikrokontroller oder einen Einfachchip-Prozessor, die durch Erkennen der Stromspannung Vreg am A/D Eingang ebenfalls die Erkennung und Synchronisation der einzelnen LED Lichtquellen7 sowie eine Kompensation für diverse Versorgungsspannungsbehälter ermöglicht. Die LED-Platine4 enthält einzelne LED Lichtquellen7 , die entsprechenden separaten Schaltelemente8 , die vorzugsweise Transistoren sind und den Stromregler9 . Die Schaltelemente8 sind passend in einer Weise miteinander verbunden, dass sie das sequentielle Schalten der einzelnen LED Lichtquellen7 abhängig von der Betriebsspannung Vout gewährleisten. Der Stromregler9 hat dann den Zweck der Einstellung und der Stabilisierung des Stroms, der durch die einzelnen LED Lichtquellen7 fließt. Die Verbindungsschnittstelle3 gewährleistet die Verbindung des LDM Moduls2 zur Stromversorgung mit der LED-Platine4 und bezieht die Vout, Vreg und GND Signale ein. - Die vorliegende Erfindung schlägt eine neue Systemstruktur vor, die das Folgende enthält: einen DC/DC Wechsler
5 , der als Zufuhr von Spannungsleistung arbeitet, die Zeitabfolge des Wechsels der einzelnen LED Lichtquellen7 , die auf der Ausgangsspannung des LDM Versorgungsmoduls2 basiert durch angemessene Verkabelung der Schalterelemente8 und angemessene Stromregelung. Die Erfassung und die Kontrolle des Wechselns wird von einem einfachen Regler6 ausgeführt. Ein Vorteil der Konstruktion ist ein relativ geringer Preis und eine einfache Schnittstelle. - Das vorgeschlagene Design der Konstruktion für die Umsetzung der animierten Richtungs-Anzeige gewährleistet ein graduelles An- und Ausschalten von einzelnen Segmenten der jeweiligen Funktion. Der DC/DC Wechsler
5 , der ein Teil des LDM Stromversorgungsmoduls2 ist, ist für die erforderliche zeitvariable Ausgangsspannung verantwortlich, basierend auf den Konfigurationen der U-Steuerung6 innerhalb der vorgeschlagenen Konstruktion. Abhängig von der Eingangsspannung der LED-Platine4 , werden einzelne Schalterelemente8 an- oder abgeschaltet, die die Aktivierung/Deaktivierung der entsprechenden LED Lichtquellen7 kontrollieren. Der Stromregler9 gewährleistet dann die richtige Einstellung des Betriebsstroms der LED Lichtquellen7 . Die Funktion der U-Steuerung6 ist einerseits die richtige Einstellung des Zeitprofils der Umschaltung mittels der Ausgangskontrollspannung in den DC/DC Regler5 , und andererseits die Kontrolle der Umschaltungssequenz und das Auffinden einzelner LED Lichtquellen7 durch den Input des Stromreglers9 . -
7 im Zeitverlauf. Der Mittelteil der2 generiert wird. Der untere Teil der7 , abhängig von der Ausgangsspannung Vout, die durch das LDM Stromversorgungsmodul2 geliefert wird. - Das oben beschriebene Konzept einer spannungsgeregelten Richtungsanzeige ist ein innovatives Konzept für die Kontrolle und die Stromversorgung eines animierten Richtungsindikators (ADI) in Automobilanwendungen. Dieses Konzept wird umgesetzt mittels des LDM Stromversorgungsmoduls
2 und den Kontrollschaltkreisen der LED-Platine4 , die die erforderliche Funktionalität gewährleisten. - Die folgenden elektrischen Komponenten sind am Lichtgenerierungsprozess beteiligt. Der Hauptstecker
1 , der die elektrische Eingangsschnittstelle der Lampe darstellt, das LDM Stromversorgungsmodul2 , das die Stromversorgung und die Kontrolle der einzelnen LED Lichtquellen7 , die zusammen mit den anderen elektrischen Komponenten auf der LED-Platine4 angebracht sind, gewährleistet und mit der entsprechenden Schnittstelle3 verbunden ist. - In dem beschriebenen Design basieren die Konstruktion des LDM Stromversorgungsmoduls
2 , der LED-Platine4 und ihrer Schnittstelle3 auf der Technologie, die sequenzielles Schalten einzelner LED Lichtquellen7 verwendet, abhängig von der durch den DC/DC Wandler generierten Spannung mittels Transistoren, sowie das Schalten einzelner LED Lichtquellen7 abhängig von der Eingangsspannung, zum Erreichen der graduellen Aktivierung der LED Lichtquellen7 – basierend auf der Ausgangsspannung Vout. Der Grad des An- und Ausschaltens der einzelnen LED Lichtquellen7 – Die animierte Sequenz wird durch die U-Steuerung6 gesteuert, die einen angemessenen Output des DC/DC Wandlers5 bestimmt. Die U-Steuerung6 kann auch die Schaltsequenz steuern und Schäden an den LED Lichtquellen7 erkennen mittels A/D Inputs. Der Strom der LED Lichtquellen7 wird durch den Stromregler9 festgelegt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hauptschalter
- 2
- LDM Stromversorgungsmodul
- 3
- Schnittstelle-LED-Platine
- 4
- DC/DC Wandler
- 5
- U-Steuerung
- 6
- LED Lichtquellen
- 7
- Schalterelemente
- 8
- Stromregler
Claims (6)
- Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, insbesondere für einen Autoscheinwerfer oder eine Autolampe besteht aus dem Hauptstecker (
1 ) als elektrische Eingangsschnittstelle, einem LDM Stromversorgungsmodul (2 ) zur Stromversorgung der LED Lichtquellen (7 ), einer LED-Platine (4 ), auf der die LED Lichtquellen angebracht sind und einer Schnittstelle (3 ), die das LDM Stromversorgungsmodul (2 ) mit der LED-Platine (4 ) verbindet, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen weiteren Stromregler (9 ) enthält, um die Stromstärke der LED Lichtquellen (7 ) einzustellen, dem LDM Stromversorgungsmodul (2 ) das einen DC/DC Wandler (5 ) enthält, der die Ausgangsspannung Vout generiert, was die Spannungsquelle für die LED-Platine (4 ) ist, der LED-Platine (4 ), die separate Schaltelemente (8 ) zum Umschalten der einzelnen Lichtquellen (7 ) enthält, abhängig von der Eingangsspannung, so dass die LED Lichtquellen (7 ) sequenziell umgeschaltet werden abhängig von der Ausgangsspannung Vout. - Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, in Übereinstimmung mit Anspruch 1, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterelemente (
8 ) Transistoren sind. - Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, in Übereinstimmung mit Anspruch 1 oder 2, ist dadurch gekennzeichnet, dass das LDM Stromversorgungsmodul (
2 ) außerdem eine U-Steuerung (6 ) besitzt, um den Höhe der Ausgangsspannung, die von dem DC/DC Wechsler (5 ) generiert wird, zu kontrollieren. - Der Apparat zur fortlaufenden Regulierung, in Übereinstimmung mit jeglichen vorhergehenden Ansprüchen, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stromregler (
8 ) auf der LED-Platine (4 ) angebracht ist. - Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, in Übereinstimmung mit Anspruch 1 bis 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stromregler (
9 ) ein Teil des LDM Stromversorgungsmoduls (2 ) ist. - Der Apparat zur fortlaufenden Richtungsanzeige, in Übereinstimmung mit jeglichen vorhergehenden Ansprüchen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die U-Steuerung (
6 ) auch mit der Verwendung der A/D (A/D = analog/digital) Eingänge von dem Stromregler (9 ) konfiguriert ist, um die Schaltfolge der LED Lichtquellen (7 ) zu kontrollieren und/oder eine Beschädigung der LED Lichtquellen (7 ) zu erkennen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SPERLING, FISCHER & HEYNER PATENTANWAELTE, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PO LIGHTING CZECH S.R.O., CZ Free format text: FORMER OWNER: VARROC LIGHTING SYSTEMS S.R.O., SENOV U NOVEHO JICINA, CZ |