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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass verschiedene Lichtfunktionen eines Fahrzeuges, wie Tagfahrlicht und Blinklicht, durch Leuchtdioden, auch kurz als LEDs bezeichnet, bereitgestellt werden. Ein Steuergerät des Fahrzeuges, auch als ECU (electronic control unit) bezeichnet, kann mehrere Kanäle aufweisen, um ein oder mehrere LED-Segmente wechselweise anzusteuern. Jedes LED-Segment kann dabei mehrere LEDs aufweisen.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist, dass eine Diagnose eines Fehlers bei der Ansteuerung der LED-Segmente technisch aufwendig sein kann.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässigere und/oder technisch einfachere Diagnose bereitzustellen.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Anordnung, insbesondere eine elektronische Schaltungsanordnung, zur Bereitstellung von wenigstens einer Lichtfunktion oder mehreren unterschiedlichen Lichtfunktionen für ein Fahrzeug. Das Fahrzeug ist bspw. ein Personenkraftfahrzeug und/oder ein Lastkraftfahrzeug. Die Lichtfunktionen sind bspw. Funktionen einer Fahrzeugbeleuchtung des Fahrzeuges.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann die folgenden Komponenten aufweisen:
- - ein erstes Leuchtmittelsegment für eine Bereitstellung einer ersten Lichtfunktion in einem ersten Normalbetrieb,
- - ein zweites Leuchtmittelsegment für eine Bereitstellung der ersten oder einer zweiten Lichtfunktion in einem zweiten Normalbetrieb, wobei sich vorzugsweise die zweite Lichtfunktion von der ersten Lichtfunktion unterscheidet, wobei bevorzugt das zweite Leuchtmittelsegment parallel zum ersten Leuchtmittelsegment geschaltet ist, wobei besonders bevorzugt jedes Leuchtmittelsegment einen eigenen Strompfad aufweist, in welchem Leuchtmittel angeordnet sind,
- - wenigstens ein Schaltmittel zum Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Normalbetrieb, insbesondere durch ein wechselweises Öffnen und Schlie-ßen der Strompfade der Leuchtmittelsegmente, bevorzugt derart, dass ein erster Strompfad des ersten Leuchtmittelsegments nie gleichzeitig mit einem zweiten Strompfad des zweiten Leuchtmittelsegments geschlossen ist, sodass besonders bevorzugt ein elektrischer Strom durch das Umschalten abwechselnd durch den ersten und zweiten Strompfad geleitet wird,
- - eine Kontrollvorrichtung, wie ein Mirkocontroller und/oder eine ECU, welche elektrisch mit den Leuchtmittelsegmenten verschaltet ist, um eine elektrische Spannung über den Leuchtmittelsegmenten für die Unterscheidung der Normalbetriebe von einem Fehlerbetrieb der Leuchtmittelsegmente zu erfassen und insbesondere wertemäßig zu messen.
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Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Leuchtmittelsegmente derart unterschiedlich ausgeführt sind, dass sich die im ersten und zweiten Normalbetrieb durch die Kontrollvorrichtung erfassten elektrischen Spannungen voneinander unterscheiden. Die Kontrollvorrichtung ist vorzugsweise ein Steuergerät mit der Funktion zur Spannungsmessung. Die LEDs sind vorzugsweise asymmetrische angeordnet.
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Der Fehlerbetrieb liegt bspw. dann vor, wenn die Umschaltung durch das Schaltmittel fehlerhaft ist, also z. B. im ersten Normalbetrieb ein unerwünschter elektrischer Stromfluss durch das zweite Leuchtmittelsegment erfolgt oder umgekehrt im zweiten Normalbetrieb ein unerwünschter elektrischer Stromfluss durch das erste Leuchtmittelsegment erfolgt. Dieser Fehlerbetrieb kann bspw. durch einen Defekt des Schaltmittels oder einer elektrischen Zuleitung von der Kontrollvorrichtung zum Schaltmittel verursacht sein.
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Die unterschiedliche Ausführung der Leuchtmittelsegmente hat den Vorteil, dass eine Höhe der erfassten Spannung im Normalbetrieb eindeutig indizieren kann, durch welches der Leuchtmittelsegmente, insbesondere zum Zeitpunkt der Erfassung, ein elektrischer Stromfluss erfolgt. Da sich die elektrischen Spannungen im ersten und zweiten Normalbetrieb unterscheiden, ist es möglich, anhand der Spannungshöhe festzustellen, welcher Normalbetrieb vorliegt (im Sinne eines Ist-Wertes). Diese Feststellung kann dann mit der Schalterstellung (im Sinne eines Soll-Wertes) des Schaltmittels verglichen werden. Eine erste Schalterstellung des Schaltmittels soll bspw. zum Stromfluss durch das erste Leuchtmittelsegment führen, also zum ersten Normalbetrieb, und eine zweite Schalterstellung des Schaltmittels soll bspw. zum Stromfluss durch das zweite Leuchtmittelsegment führen, also zum zweiten Normalbetrieb. Dieser Soll-Wert kann dann mit dem Ist-Wert verglichen werden, um den Fehlerbetrieb bei einer Abweichung festzustellen.
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Die Komponenten der erfindungsgemäßen Anordnung können zumindest teilweise auf zumindest einer Leiterplatte angeordnet sein. Ferner können die Komponenten als elektronische Komponenten ausgeführt sein.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann durch die Erfassung der Spannung eine Diagnosefunktion zur Feststellung des korrekten Strompfads der Leuchtmittelsegmente bereitstellen. Die Leuchtmittelsegmente können auch als parallele LED-Ketten aufgefasst werden, welche durch das Schaltmittel, auch als Select-Schalter bezeichnet, ausgewählt werden können. Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Leuchtmittelsegmente dadurch unterschiedlich ausgeführt sind, dass eine, insbesondere hinsichtlich der Anzahl und/oder der jeweiligen Spannungsabfälle und/oder Vorwärtsspannungen, asymmetrische Aufteilung der Leuchtmittel der Leuchtmittelsegmente, also insbesondere der LEDs, vorgesehen ist. Damit kann bei einem Fehler der Umschaltung durch das Schaltmittel eine Differenzierung und in einfacher Weise eine Diagnose über die Erfassung der Spannung erfolgen.
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Die Leuchtmittelsegmente können Teile einer LED-Baugruppe sein, welche zur Realisierung der wenigstens einen Lichtfunktion, insbesondere der Funktionen Tagfahrlicht und Blinklicht, vorzugsweise aller Lichtfunktionen, dient. Die LED-Baugruppe kann bspw. mindestens 4 Leuchtmittelsegmente aufweisen, z. B. jeweils 2 für Tagfahrlicht, auch kurz als DRL bezeichnet, und 2 für Blinklicht, auch kurz als DI bezeichnet. Zu jedem Zeitpunkt kann gewährleistet sein, dass stets nur einer der Normalbetriebe und/oder nur eine Lichtfunktion aktiv ist. Unabhängig von der Lichtfunktion kann dabei der Betrieb der Leuchtmittelsegmente via Multiplexing erfolgen. Das bedeutet, dass die Leuchtmittelsegmente niemals gleichzeitig eingeschaltet sind. Vorteilhafterweise können die Leuchtmittelsegmente durch das Multiplexing bei 200 Hz bei einem Tastgrad (engl. Duty Cycle) von im Wesentlichen 50 % wechselweise betrieben werden. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn das ECU keine ausreichend hohe elektrische Spannung für alle Leuchtmittel der Leuchtmittelsegmente auf einmal bereitstellen kann.
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Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn die Leuchtmittelsegmente dadurch unterschiedlich ausgeführt sind, dass die Leuchtmittelsegmente jeweils mehrere Leuchtmittel, insbesondere Leuchtdioden, oder kurz LEDs, unterschiedlicher Anzahl aufweisen, sodass insbesondere die Leuchtmittel asymmetrisch aufgeteilt sind. Die unterschiedliche Anzahl kann dabei einen unterschiedlich großen Spannungsabfall über das erste und zweite Leuchtmittelsegment bewirken, je nachdem, welcher Normalbetrieb vorliegt und/oder ob das wenigstens eine Schaltmittel einen Stromkreis durch das erste oder durch das zweite Leuchtmittelsegment schließt.
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Optional kann es vorgesehen sein, dass die Leuchtmittelsegmente dadurch unterschiedlich ausgeführt sind, dass die Leuchtmittelsegmente einen unterschiedlichen Spannungsabfall für die Erfassung durch die Kontrollvorrichtung bereitstellen. Dies kann z. B. durch die Anzahl und/oder die Typ-Auswahl und/oder Dimensionierung der Leuchtmittel umgesetzt werden. Der Unterschied des Spannungsabfalls kann auf diese Weise so gewählt werden, dass eine zuverlässige Unterscheidung des ersten und zweiten Normalbetriebs anhand der erfassten Spannung, d. h. anhand des Spannungsabfalls, möglich ist.
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Ferner ist es denkbar, dass die Leuchtmittelsegmente derart ausgeführt sind, dass ein Spannungsabfall des ersten Leuchtmittelsegments sich zusätzlich um ein Toleranzfenster von einem Spannungsabfall des zweiten Leuchtmittelsegments unterscheidet. In anderen Worten kann der Spannungsabfall über das erste Leuchtmittelsegment um ein Toleranzfenster größer gewählt werden als der Spannungsabfall über das zweite Leuchtmittelsegment. Das Toleranzfenster ist somit als ein wertemäßiger Abstand der Spannungsabfälle ausgeführt. Das Toleranzfenster beträgt beispielhaft 8,5 V oder kann in einem Bereich von 6 V bis 10 V liegen oder mindestens der maximal vorgesehenen Toleranz der Leuchtmittel entsprechen.
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Weiter ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Leuchtmittelsegmente jeweils mehrere Leuchtmittel in der Form von Leuchtdioden aufweisen. Die Leuchtmittelsegmente können daher durch einen Kanal der ECU betrieben werden, wobei der Kanal bspw. als ein LED-Treiber ausgeführt ist. Es kann eine Baugruppe vorgesehen sein, welche das erste und zweite und ein drittes und viertes Leuchtsegment und ggf. noch weitere Leuchtsegmente aufweisen. Jede Baugruppe kann durch einen Kanal der ECU betrieben werden. Es können ferner noch weitere Kanäle der ECU für weitere Baugruppen vorgesehen sein.
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Es ist ferner denkbar, dass die erste und/oder zweite Lichtfunktion jeweils als eine bzw. als unterschiedliche der folgenden Lichtfunktionen einer Fahrzeugbeleuchtung des Fahrzeuges ausgeführt sind:
- - ein Blinklicht, auch als Blinker oder Fahrtrichtungsanzeiger bezeichnet,
- - ein Tagfahrlicht,
- - ein Fernlicht,
- - ein Abblendlicht,
- - ein Nebellicht,
- - ein Standlicht,
- - ein Parklicht,
- - ein Bremslicht,
- - eine Kennzeichenbeleuchtung,
- - eine Kühlergrillbeleuchtung,
- - eine Eblembeleuchtung,
- - eine Beleuchtung zur Darstellung von Animationen, beispielsweise für eine Coming Home Funktion oder eine Leaving Home Funktion.
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Durch die Erfassung der Spannung kann daher die zuverlässige Funktion der Fahrzeugbeleuchtung gewährleistet werden.
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Optional kann es vorgesehen sein, dass das zweite Leuchtmittelsegment dadurch parallel zum ersten Leuchtmittelsegment geschaltet ist, dass Leuchtmittel des ersten Leuchtmittelsegments in einem parallelen Strompfad zu Leuchtmitteln des zweiten Leuchtmittelsegments angeordnet sind, wobei vorzugsweise als das wenigstens eine Schaltmittel ein erstes und zweites Schaltmittel zum abwechselnden Schließen und/oder Öffnen der Strompfade vorgesehen ist, um wechselweise zwischen dem ersten und zweiten Normalbetrieb umzuschalten. Das Schaltmittel ermöglicht es daher, die beiden parallelen Stränge der Parallelschaltung aus den Leuchtmitteln des ersten Leuchtmittelsegments und den Leuchtmitteln des zweiten Leuchtmittelsegments wechselweise zu schließen. Somit wird gewährleistet, dass entweder im ersten Normalbetrieb nur das erste Leuchtmittelsegment betrieben wird und nicht das zweite Leuchtmittelsegment, oder umgekehrt, dass im zweiten Normalbetrieb nur das zweite Leuchtmittelsegment betrieben wird und nicht das erste Leuchtmittelsegment. Ein gleichzeitiger Betrieb und damit eine gleichzeitige Emission von Licht durch das erste und zweite Leuchtmittelsegment ist somit durch das Schaltmittel verhindert, sofern kein Fehlerbetrieb vorliegt.
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Ferner ist es optional vorgesehen, dass die Parallelschaltung des ersten und zweiten Leuchtmittelsegments seriell mit wenigstens einem dritten Leuchtmittelsegment und einem vierten Leuchtmittelsegment verschaltet ist, wobei vorzugsweise die Parallelschaltung des ersten und zweiten Leuchtmittelsegments und zumindest das dritte Leuchtmittelsegment und das vierte Leuchtmittelsegment über wenigstens eine Schalteinheit wechselweise durch die Kontrollvorrichtung angesteuert werden, um eine jeweilige Lichtfunktion in einem jeweiligen Normalbetrieb bereitzustellen. Es können mehrere Schalteinheiten als die wenigstens eine Schalteinheit vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Schalteinheiten geringer sein kein als die Anzahl der Leuchtmittelsegmente der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. der Baugruppe. Insbesondere kann gelten, dass die Anzahl der Schalteinheiten um eins geringer ist als die Anzahl der Leuchtmittelsegmente. Bspw. können drei Schalteinheiten zur Ansteuerung von vier Leuchtmittelsegmenten vorgesehen sein. Für das erste und zweite Leuchtmittelsegment kann zusätzlich noch das wenigstens eine Schaltmittel zur Umschaltung genutzt werden. Somit ist ein abwechselnder Betrieb der Leuchtmittelsegmente, insbesondere ein Multiplexing, durch ein zueinander abgestimmtes Schalten der Schalteinheiten und Schaltmittel möglich.
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Die Schalteinheiten können in der ECU integriert sein und/oder als Kurzschlussschalter ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich können die Schaltmittel in der ECU integriert oder separat davon auf einer Leiterplatte vorgesehen sein.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Diagnose eines Fehlerbetriebs bei wenigstens einer oder wenigstens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen für ein Fahrzeug, wobei die nachfolgenden Schritte durchgeführt werden, insbesondere nacheinander in der angegebenen Reihenfolge oder in beliebiger Reihenfolge, wobei die Schritte auch wiederholt durchgeführt werden können:
- - Bereitstellen einer ersten Lichtfunktion in einem ersten Normalbetrieb durch ein erstes Leuchtmittelsegment,
- - Bereitstellen der ersten oder einer zweiten Lichtfunktion in einem zweiten Normalbetrieb durch ein zweites Leuchtmittelsegment, wobei vorzugsweise sich die zweite Lichtfunktion von der ersten Lichtfunktion unterscheidet, wobei bevorzugt das zweite Leuchtmittelsegment parallel zum ersten Leuchtmittelsegment geschaltet ist,
- - Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Normalbetrieb durch wenigstens ein Schaltmittel,
- - Erfassen einer elektrischen Spannung über den Leuchtmittelsegmenten für die Unterscheidung der Normalbetriebe von dem Fehlerbetrieb durch eine Kontrollvorrichtung, wobei die Kontrollvorrichtung hierzu elektrisch mit den Leuchtmittelsegmenten verschaltet sein kann.
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Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Normalbetriebe dann durch die Kontrollvorrichtung diagnostiziert, also erkannt, werden, wenn sich die im ersten und zweiten Normalbetrieb erfassten elektrischen Spannungen voneinander unterscheiden. Andernfalls kann ein Fehlerbetrieb diagnostiziert werden. Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Anordnung beschrieben worden sind. Zudem kann das Verfahren geeignet sein, eine erfindungsgemäße Anordnung zu betreiben.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Seitenansicht,
- 2 eine erfindungsgemäße Anordnung,
- 3 eine erfindungsgemäße Anordnung
- 4 einen ersten und zweiten Normalbetrieb,
- 5 Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 6 eine erfindungsgemäße Anordnung.
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In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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In 1 ist gezeigt, dass eine erfindungsgemäße Anordnung 100 bei einem Fahrzeug 1 zum Beispiel zur Bereitstellung von Funktionen einer Fahrzeugbeleuchtung, wie einem Betrieb eines Scheinwerfers oder dergleichen, verwendet werden kann. In 2 und 3 ist die erfindungsgemäße Anordnung 100 beispielhaft mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Es kann demnach ein erstes Leuchtmittelsegment 110 für eine Bereitstellung einer ersten Lichtfunktion in einem ersten Normalbetrieb 210 und ein zweites Leuchtmittelsegment 120 für eine Bereitstellung der ersten oder einer zweiten Lichtfunktion in einem zweiten Normalbetrieb 220 vorgesehen sein. Wie in 2, 3 und 6 mit weiteren Einzelheiten dargestellt ist, kann das zweite Leuchtmittelsegment 120 parallel zum ersten Leuchtmittelsegment 110 geschaltet sein, wobei die parallelen Strompfade durch wenigstens ein Schaltmittel 140 geschaltet werden können. Konkret sind zwei Schaltmittel 140 vorgesehen, welche zum Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Normalbetrieb 210,220 dienen. Die Leuchtmittelsegmente 110,120, und ggf. weitere Leuchtmittelsegmente 131,132, können jeweils mehrere Leuchtmittel 111,121 in der Form von Leuchtdioden aufweisen. Durch eine gestrichelte Linie ist veranschaulicht, dass mehr als die in den Figuren gezeigte Anzahl von Leuchtmitteln 111,121 vorgesehen sein kann. Die vorgenannten Komponenten der erfindungsgemäßen Anordnung 100 können zumindest teilweise auf zumindest einer Leiterplatte 160 angeordnet sein.
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Es ist ferner eine Kontrollvorrichtung 150 wie ein Mikrocontroller vorgesehen, welche elektrisch mit den Leuchtmittelsegmenten 110,120 verschaltet, insbesondere mit den Anoden und Kathoden der LEDs verbunden, ist, um eine elektrische Spannung U über den Leuchtmittelsegmenten 110,120 für die Unterscheidung der Normalbetriebe 210,220 von einem Fehlerbetrieb der Leuchtmittelsegmente 110,120 zu erfassen. Die Leuchtmittelsegmente 110,120 können dabei derart unterschiedlich ausgeführt sein, dass sich die im ersten und zweiten Normalbetrieb 210,220 erfassten elektrischen Spannungen U voneinander unterscheiden. Im gezeigten Beispiel können die Leuchtmittelsegmente 110,120 dadurch unterschiedlich ausgeführt sein, dass die Leuchtmittelsegmente 110,120 jeweils die mehreren Leuchtmittel 111,121 in unterschiedlicher Anzahl aufweisen, sodass die Leuchtmittel asymmetrisch aufgeteilt sind.
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In 6 ist eine Variante für nur eine erste Lichtfunktion gezeigt, sodass in beiden Leuchtmittelsegmenten 110,120 die Leuchtmittel 111 für die erste Lichtfunktion eingesetzt werden. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Idee für nur ein oder für mindestens zwei Lichtfunktionen genutzt werden, wobei letzteres in den 2 und 3 veranschaulicht ist. Im in 6 gezeigten Beispiel können im ersten Leuchtmittelsegment 110 vorzugsweise 12 und im zweiten Leuchtmittelsegment 120 6 Leuchtmittel 111 vorgesehen sein. Die insgesamt 18 Leuchtmittel 111 können über nur einen Kanal der Kontrollvorrichtung 150 betrieben werden. Allerdings kann hierbei die Beschränkung vorliegen, dass nicht sämtliche 18 Leuchtmittel 111 gleichzeitig betrieben werden können, da z. B. nur maximal 50 V am Kanal bereitgestellt werden. Eine Reihenschaltung der 18 Leuchtmittel 111 würde daher beispielhaft 63 V erfordern, und diese Grenze übersteigen. Durch die Verwendung von zwei Leuchtmittelsegmenten 110,120 als parallele Stränge und die Umschaltung zwischen den Leuchtmittelsegmenten 110,120 durch das Schaltmittel 140 können die parallelen Leuchtmittelstränge indessen abwechselnd geschaltet werden.
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Um zu diagnostizieren, welcher der Leuchtmittelsegmente 110,120 geschaltet ist, würde üblicherweise eine weitere Diagnoseleitung verwendet werden. Durch die asymmetrische Anordnung der Leuchtmittel 111 kann auf diese Diagnoseleitung verzichtet werden, da die Diagnose anhand der Spannung U möglich ist, welche über die Leuchtmittelsegmente 110,120 gemessen werden kann.
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In den in 2 und 3 gezeigten Variante können im ersten Leuchtmittelsegment 110 bspw. zehn Leuchtmittel 111 für die erste Lichtfunktion und im zweiten Leuchtmittelsegment 120 sechs Leuchtmittel 121 für die zweite Lichtfunktion vorgesehen. Auch können im dritten Leuchtmittelsegment 131 acht Leuchtmittel 111 für die erste Lichtfunktion und im vierten Leuchtmittelsegment 132 zwölf Leuchtmittel 121 für die zweite Lichtfunktion vorgesehen sein.
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Somit kann bei einem wechselweisen Betrieb der Leuchtsegmente eine gleichmäßige Beleuchtung und Helligkeit gemäß der ersten und/oder zweiten Lichtfunktion ermöglicht werden. Ferner kann sich auf diese Weise der Spannungsabfall über die Leuchtmittelsegmente 110,120 unterscheiden, um den Normalbetrieb vom Fehlerbetrieb zu unterscheiden.
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Herkömmlicherweise kann ein drittes Leuchtmittelsegment mit 12 LEDs einer ersten Lichtfunktion, ein viertes Leuchtmittelsegment mit 12 LEDs einer zweiten Lichtfunktion und eine Parallelschaltung eines ersten und zweiten Leuchtmittelsegments jeweils mit z. B. 6 LEDs unterschiedlicher Lichtfunktion vorgesehen sein. Die ECU kann durch elektronische Schalter S1 bis S3 diese Segmente wechselweise an einem einzigen Kanal betreiben. Eine Diagnose von Fehlern bei diesem Betrieb ist allerdings technisch aufwendig, da bspw. der Betrieb des dritten LED-Segments nicht von dem Betrieb des vierten LED-Segments unterschieden werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht hingegen eine zuverlässige und technische einfachere Diagnose.
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Es kann vorgesehen sein, dass gemäß 2 und 3 die Parallelschaltung des ersten und zweiten Leuchtmittelsegments 110,120 seriell mit wenigstens dem dritten Leuchtmittelsegment 131 und dem vierten Leuchtmittelsegment 132 verschaltet ist, wobei die Parallelschaltung des ersten und zweiten Leuchtmittelsegments 110,120 und zumindest das dritte Leuchtmittelsegment 131 und das vierte Leuchtmittelsegment 132 über wenigstens eine Schalteinheit S1, S2, S3 wechselweise durch die Kontrollvorrichtung 150 angesteuert werden, um eine jeweilige Lichtfunktion in einem jeweiligen Normalbetrieb bereitzustellen. Die Schalteinheiten S1, S2, S3 sind im dargestellten Beispiel als Kurzschlussschalter vorgesehen, welche in 2 in die Kontrollvorrichtung 150 integriert und in 3 beispielhaft außerhalb der Kontrollvorrichtung 150 vorgesehen sind. Das wenigstens eine Schaltmittel 140 kann z. B. zwei Schaltmittel 140 außerhalb der Kontrollvorrichtung 150 umfassen, welche jeweils durch ein elektrisches Signal (nachfolgend als SELECT-Signal bezeichnet) der Kontrollvorrichtung 150 angesteuert werden.
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In den dargestellten Beispielen sind immer zwei der drei Schalteinheiten S1, S2, S3 geschlossen. So ist in 2 die Schalteinheit S1 und S2 geschlossen und die Schalteinheit S3 geöffnet. Das Schaltmittel 140 im Strompfad des erstes Leuchtmittelsegments 110 ist hingegen geöffnet und das Schaltmittel 140 im Strompfad des zweiten Leuchtmittelsegments 120 geschlossen. Somit kann ein Stromfluss durch das zweite Leuchtmittelsegment 120 erfolgen, und der zweite Normalbetrieb 220 bereitgestellt werden. Der Strom kann hierzu durch einen Kanal der Kontrollvorrichtung 150 ausgegeben werden. In 3 sind hingegen die Schalteinheiten S2 und S3 geschlossen, S1 hingegen geöffnet. Somit erfolgt der Stromfluss durch das drittes Leuchtmittelsegment 131.
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Die Diagnose, ob das jeweils korrekte Leuchtmittelsegment bestromt wird, erfolgt für das dritte und vierte Leuchtmittelsegment 131,132 bspw. über die Kontrollvorrichtung 150. Die Diagnose für das erste und zweite Leuchtmittelsegment 110,120 kann jedoch herkömmlicherweise aus technischen Gründen (Messung der Spannung U würde denselben Wert liefern) nicht in der Kontrollvorrichtung 150 erfolgen, weshalb dafür bei herkömmlichen Lösungen eine Zusatzschaltung und Diagnose-Leitung zur Kontrollvorrichtung 150 erforderlich sein kann. Erfindungsgemäß können jedoch unterschiedliche Spannungsabfälle für das erste und zweite Leuchtmittelsegment 110,120 bereitgestellt werden, bspw. durch eine asymmetrische Anordnung der Leuchtmittel 111,121. Damit kann auch die Diagnose der Leuchtmittelsegmente 110,120 in der Kontrollvorrichtung 150 realisiert werden. Aufgrund der ggf. verwendeten unterschiedlichen Anzahl an Leuchtmitteln kann nun über eine Spannungsmessung der Spannung U erkannt werden, welches Leuchtmittelsegment 110,120 bestromt wird.
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Pro Leuchtmittel, insbesondere LED, sind bspw. ca. 3 V Vorwärtsspannung vorgesehen. Diese ist mit der Anzahl an Leuchtmittel im Leuchtmittelsegment zu multiplizieren, um den Spannungsabfall zu erhalten. Allerdings können, wie in 4 gezeigt ist, Toleranzen der Vorwärtsspannung der Leuchtmittel berücksichtigt werden (bspw. min. 2,8 5V und max. 3,25 V). Die Leuchtmittelsegmente 110,120 können daher derart ausgeführt sein, dass ein Spannungsabfall des ersten Leuchtmittelsegments 110 sich zusätzlich um das Toleranzfenster 230 von einem Spannungsabfall des zweiten Leuchtmittelsegments 120 unterscheidet.
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In 4 ist gezeigt, dass der Spannungsabfall, also die erfasste Spannung U, im ersten Normalbetrieb 210 oberhalb des Spannungsabfalls im zweiten Normalbetrieb 220 liegen kann. Aufgrund der Toleranzen der Leuchtmittel ist jeweils nicht ein einziger Spannungswert vorgesehen, sondern ein Bereich. Um eine Überlappung zu verhindern, ist das Toleranzfenster 230 vorgesehen.
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In 5 ist ein Verfahren zur Diagnose eines Fehlerbetriebs bei wenigstens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen für ein Fahrzeug 1 schematisch visualisiert. Gemäß einem ersten Schritt 301 erfolgt hierbei ein Bereitstellen einer ersten Lichtfunktion in einem ersten Normalbetrieb 210 durch ein erstes Leuchtmittelsegment 110. Gemäß einem zweiten Schritt 302 erfolgt ein Bereitstellen der ersten oder einer zweiten Lichtfunktion in einem zweiten Normalbetrieb 220 durch ein zweites Leuchtmittelsegment 120, wobei sich die zweite Lichtfunktion von der ersten Lichtfunktion unterscheidet, wobei das zweite Leuchtmittelsegment 120 parallel zum ersten Leuchtmittelsegment 110 geschaltet ist. In einem dritten Schritt 303 erfolgt ein Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Normalbetrieb 210, 220 durch wenigstens ein Schaltmittel 140. In einem vierten Schritt 304 erfolgt ein Erfassen einer elektrischen Spannung U über den Leuchtmittelsegmenten 110,120 für die Unterscheidung der Normalbetriebe 210,220 von dem Fehlerbetrieb durch eine Kontrollvorrichtung 150, wobei die Kontrollvorrichtung 150 hierzu elektrisch mit den Leuchtmittelsegmenten 110,120 verschaltet ist. Die Normalbetriebe 210,220 können dann durch die die Kontrollvorrichtung 150 diagnostiziert werden, wenn sich die im ersten und zweiten Normalbetrieb 210,220 erfassten elektrischen Spannungen U voneinander unterscheiden. Andernfalls kann ein Fehlerbetrieb diagnostiziert werden. Das ECU 150 misst vorzugsweise kontinuierlich die Spannungen am Kanal. Während das Leuchtmittelsegment 110 eingeschaltet ist wird gemessen und verglichen. Dann wird umgeschaltet auf das Leuchtmittelsegment 120 und es wird wieder direkt gemessen.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 100
- Anordnung
- 110
- erstes Leuchtmittelsegment
- 111
- Leuchtmittel für eine erste Lichtfunktion
- 120
- zweites Leuchtmittelsegment
- 121
- Leuchtmittel für die erste oder eine zweite Lichtfunktion
- 131
- drittes Leuchtmittelsegment
- 132
- viertes Leuchtmittelsegment
- 140
- Schaltmittel
- 150
- Kontrollvorrichtung (Steuergerät / ECU)
- 160
- Leiterplatte
- 210
- erster Normalbetrieb
- 220
- zweiter Normalbetrieb
- 230
- Toleranzfenster
- 301-304
- Verfahrensschritte
- t
- Zeit
- S1, S2, S3
- Schalteinheiten
- U
- Spannung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008047731 B4 [0003]
- DE 102011079473 B4 [0003]
- DE 102006015053 B4 [0003]
- DE 102016116219 A1 [0003]
