DE102021129125A1

DE102021129125A1 - Verfahren und Anordnung zum Steuern von mindestens zwei Steuergeräten

Info

Publication number: DE102021129125A1
Application number: DE102021129125.9A
Authority: DE
Inventors: Dieter Nietfeld
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von mindestens zwei Steuergeräten (1) von Leuchtmitteln (3) in einem Fahrzeug (2), wobei die Steuergeräte (1) untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, wobei jedes Steuergerät (1) mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel (3) steuert und wobei die mindestens zwei Steuergeräte (1) ein Synchronisationssignal nutzen um einen gemeinsamen Startzeitpunkt festzulegen, wobei jedes Steuergerät (1) das zugehörige Leuchtmittel (3) in einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt nach einem individuellen Muster ein- und ausschaltet, wobei jedes individuelle Muster eine Abfolge von Ein- und Ausschaltzeitpunkten des zugehörigen Leuchtmittels (3) definiert, wobei jede Zeitspanne zwischen zwei Schaltzeitpunkten individuell festlegbar ist, sowie eine Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln (3) in einem Fahrzeug (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von mindestens zwei Steuergeräten von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug, wobei die Steuergeräte untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, wobei jedes Steuergerät mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel steuert und wobei eines der Steuergeräte ein Synchronisationssignal aussendet, wobei das mindestens eine andere Steuergerät das Synchronisationssignal empfängt und das Synchronisationssignal von den mindestens zwei Steuergeräten genutzt wird um einen gemeinsamen Startzeitpunkt festzulegen sowie eine Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug.
Bei modernen Fahrzeugen wird ein immer größer werdendes Augenmerk auf individuelle Lichtprofile gelegt. In gehobenen Fahrzeugen wird der Fahrer mit diversen Lichtprofilen unterstützt. So ist es beispielsweise möglich, dass ein Fahrzeug selbstständig abblendet oder die Ausleuchtung dem Verlauf der Straße anpasst.
Neben diesen Sicherheitsaspekten steigt auch das Bedürfnis nach optisch ansprechenden Lichtprofilen, die den Wert eines Fahrzeugs unterstreichen. So ist es beispielsweise üblich geworden, dass ein Fahrzeug die Innenbeleuchtung einschaltet, wenn sich ein Fahrer dem Fahrzeug nähert oder wenn das Fahrzeug entriegelt wird.
Es sind komplexe Lichtprofile denkbar, die einen Fahrzeug in unterschiedlichen Situationen anzeigt. Als Begrüßungslicht kann beispielsweise der Weg, den ein Fahrer zu seinem Fahrzeug nimmt, beleuchtet werden. Weiterhin ist es ebenso denkbar, dass das ganze Fahrzeug rundum aufleuchtet, wenn sich ein Fahrer nähert.
Um diese komplexen Lichtprofile optisch ansprechend steuern zu können, werden Muster erstellt, die die eingebauten Steuergeräte in einem Fahrzeug in die Lage versetzen die zugehörigen Leuchtmittel ein- und auszuschalten.
Bei der Übertragung der Muster an die unterschiedlichen Steuergeräte kommt es zu Latenzen. Diese Latenzen führen dazu, dass die unterschiedlichen Muster nicht in der gewünschten zeitlichen Reihenfolge durchlaufen werden und es zu optischen Disharmonien kommt. Diese werden von einem Betrachter, beispielsweise dem Fahrer als störend empfunden und sollen vermieden werden.
An diesem Punkt setzt die Erfindung an.
Der Erfindung lag das Problem zu Grunde, dass eine zeitlich aufeinander angestimmte Ansteuerung von unterschiedlichen Steuergeräten in einem Fahrzeug zum Steuern von Leuchtmitteln mit individuellen Mustern durch Latenzen in der Signalübertragung behindert wird.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Verfahren zum Steuern von mindestens zwei Steuergeräten von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug vorgeschlagen wird, wobei die Steuergeräte untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, wobei jedes Steuergerät mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel steuert und, wobei die mindestens zwei Steuergeräte ein Synchronisationssignal nutzen um einen gemeinsamen Startzeitpunkt festzulegen, wobei jedes Steuergerät das zugehörige Leuchtmittel in einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt nach einem individuellen Muster ein- und ausschaltet, wobei jedes individuelle Muster eine Abfolge von Ein- und Ausschaltzeitpunkten des zugehörigen Leuchtmittels definiert, wobei jede Zeitspanne zwischen zwei Schaltzeitpunkten individuell festlegbar ist.
Das Synchronisationssignal kann dazu genutzt werden, um eine gemeinsamen Startzeitpunkt aller beteiligten Steuergeräte festzulegen. In einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt ist es möglich die zugehörigen Leuchtmittel nach einem individuellen Muster ein- und auszuschalten. Besonders vorteilhaft an dieser Lösung ist es, dass jedem Steuergerät ein eigenes individuelles Muster vorliegt, wodurch ganz unterschiedliche Lichtprofile geschaffen werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass das Synchronisationssignal von einem der mindestens zwei Steuergeräte übertragen wird. Wird das Synchronisationssignal von einem der wenigstens zwei Steuergeräte ausgesendet, fungiert dieses Steuergerät als Master und das empfangene Steuergerät als Slave. Es ist ebenso denkbar, dass in einem Fahrzeug ein übergeordnetes Steuergerät angeordnet ist, welches die Funktion übernimmt, das Synchronisationssignal auszusenden. In diesem Fall empfangen alle dem übergeordneten Steuergerät nachgeordneten und mit einem Leuchtmittel verbundenen Steuergeräte das Synchronisationssignal vom übergeordneten Steuergerät. Weiterhin ist es denkbar, dass das Synchronisationssignal von einem anderen Synchronisationssignal-Geber, zum Beispiel eine durch einen Nutzer betätigten Schalter oder einen Taktgeber ausgesendet wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die individuellen Muster unterschiedlicher Steuergeräte unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeitpunkte für das zugehörige Leuchtmittel definieren. Dies erhöht weiter die Möglichkeiten von komplexen Lichtprofilen, die in und an einem Fahrzeug angezeigt werden können. Jedes individuelle Muster kann ganz unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeitpunkte für das mit dem Steuergerät verbundene Leuchtmittel festlegen. So kann es beispielsweise gelingen das gesamte Fahrzeug rundherum zu beleuchten und eine zeitliche und örtlich veränderliches Lichtprofil zu erzeugen.
Es besteht die Möglichkeit, dass die individuellen Muster im zugehörigen Steuergerät hinterlegt sind und/oder mit dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät übermittelt werden und/oder vor dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät und/oder nach dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät übermittelt werden.
Um ein zeitlich und örtlich veränderliches Lichtprofil zu erreichen kann es vorgesehen sein, dass ein individuelles Muster mit einem Zeitintervall beginnt in der das zugehörige Leuchtmittel ausgeschaltet ist und eine zeitliche Verzögerung bis zum Einschalten des zugehörigen Leuchtmittels entsteht. Mit den Mustern kann auch die Helligkeit der angesteuerten Leuchtmittel vorgegeben werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die mindestens zwei Steuergeräte alle Leuchtmittel in einem Fahrzeug steuern. Es ist denkbar, dass in das gewünschte Lichtprofil nicht nur die Leuchtmittel einer Kategorie, wie beispielsweise die Frontscheinwerfer einbezogen werden, sondern alle an und in einem Fahrzeug befindlichen Leuchtmittel. So ist es denkbar, dass die Steuergeräte beginnend bei beispielsweise den Frontscheinwerfern nacheinander alle Leuchtmittel ansteuern und eine Art rundlaufendes Lichtprofil um das gesamte Fahrzeug entsteht.
Um das Synchronisationssignal an die empfangenden Steuergeräte zu übertragen, kann es vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen den mindestens zwei Steuergeräten oder dem übergeordneten Steuergerät und den mindestens zwei Steuergeräten leitungsgebunden erfolgt. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen den mindestens zwei Steuergeräten oder dem übergeordneten Steuergerät und den mindestens zwei Steuergeräten über eine Funkverbindung erfolgt.
Es besteht die Möglichkeit, dass das Synchronisationssignal ein Impuls ist, ein Puls mit wiederkehrenden Impulsen oder ein periodisches Signal ist. Ist die Latenz zwischen den Steuergeräten größer als die Zeit zwischen zwei Signalen, ist es möglich, dass der Startzeitpunkt mit dem übernächsten Impuls festgelegt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass jedes der mindestens zwei Steuergeräte einen Phasenregelkreis aufweist, wobei der Phasenregelkreis den Startzeitpunkt des individuellen Musters bei mehreren von einem Steuergerät gesteuerten Verbrauchern synchronisiert. In der Regel werden an ein Steuergerät eine Vielzahl von Leuchtmitteln angeschlossen, beispielsweise die Leuchtdioden in einem Scheinwerfer. Durch den Phasenregelkreis ist es möglich, einen synchronisierten Startzeitpunkt für eine Vielzahl von leuchtmitteln zu schaffen.
Die Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug umfasst zumindest zwei Steuergeräte oder ein übergeordnetes Steuergerät und den mindestens zwei Steuergeräten, wobei die Steuergeräte untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, und zwei Leuchtmittel, wobei jedes Steuergerät mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel steuert. Die Steuergeräte sind geeignet und eingerichtet ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

1 Blockschaltbild einer Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug mit zwei Steuergeräten
2 Blockschaltbild einer Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug mit drei Steuergeräten
3 Blockschaltbild einer Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln in einem Fahrzeug mit zwei Steuergeräten als Master-Slave-Konfiguration

In 1 wird ein Blockschaltbild einer Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln 3 in einem Fahrzeug 2 gezeigt. Die Anordnung weist zwei Steuergeräte 1 auf. Jedes Steuergerät 1 ist mit einem Leuchtmittel 3 verbunden. Die Steuergeräte 1 sind untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden. Jedes Steuergerät 1 steuert das verbundene Leuchtmittel 3.
Die zwei Steuergeräte 1 nutzen ein Synchronisationssignal um einen gemeinsamen Startzeitpunkt festzulegen. Das Synchronisationssignal wird in 1 von einem der beiden Steuergeräte 1 ausgesendet und von dem anderen Steuergerät 1 empfangen. 3 zeigt den Fall, dass ein Steuergerät als aussendendes Steuergerät 1 das Master-Steuergerät ist und das andere Steuergerät als empfangendes Steuergerät 1 das Slave-Steuergerät ist.
Jedes der beiden Steuergeräte 1 steuert das zugehörige Leuchtmittel 3 in einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt und schaltet das Leuchtmittel 3 nach einem individuellen Muster ein- und aus. Jedes individuelle Muster definiert eine Abfolge von Ein- und Ausschaltzeitpunkten des zugehörigen Leuchtmittels 3.
Jedem Steuergerät 1 kann dabei ein eigenes individuelles Muster vorliegen, wodurch ganz unterschiedliche Lichtprofile geschaffen werden können.
In der Realität kann jedes hier dargestellte Leuchtmittel 3 für eine Vielzahl von Leuchtmitteln stehen. In modernen Scheinwerfern sind beispielsweise eine Vielzahl von Leuchtmitteln in Leuchtdiodenfeldern verbaut.
In 2 ist eine Ausführung der Erfindung dargestellt, die drei Steuergeräte 1, 4 aufweist. In dem gezeigten Fall sendet ein übergeordnetes Steuergerät 4 das Synchronisationssignal aus, welches von den beiden anderen Steuergeräten 1 empfangen wird. Die empfangenen Steuergeräte 1 nutzen das Synchronisationssignal zur Festlegung eines gemeinsamen Startzeitpunktes.
Das weitere Vorgehen ist wie in 1 beschrieben. Jedes der beiden empfangenen Steuergeräte 1 steuert das zugehörige Leuchtmittel 3 in einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt und schaltet das Leuchtmittel 3 nach einem individuellen Muster ein- und aus. Jedes individuelle Muster definiert eine Abfolge von Ein- und Ausschaltzeitpunkten des zugehörigen Leuchtmittels 3.
Jedem Steuergerät 1 kann dabei ein eigenes individuelles Muster vorliegen, wodurch ganz unterschiedliche Lichtprofile geschaffen werden können.
Durch die in 1 bis 3 dargestellten Möglichkeiten zur Steuerung von Leuchtmitteln 3 in einem Fahrzeug 2 ist es möglich, Verzögerungen, die bei der Übermittlung von Signalen an einzelne Steuergeräte 1 auftreten, zu kompensieren und gleichzeitige Startzeitpunkte festzulegen. Dies ist insbesondere bei aufeinander abgestimmten Lichtprofilen wichtig. Unterschiedliche Startzeitpunkte für den Beginn eines Musters können zu Abweichungen führen, die von einem Betrachter als störend empfunden werden können.
Bezugszeichenliste

1: Steuergerät
2: Fahrzeug
3: Leuchtmittel
4: übergeordnetes Steuergerät

Claims

Verfahren zum Steuern von mindestens zwei Steuergeräten (1) von Leuchtmitteln (3) in einem Fahrzeug (2), wobei die Steuergeräte (1) untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, wobei jedes Steuergerät (1) mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel (3) steuert und wobei die mindestens zwei Steuergeräte (1) ein Synchronisationssignal nutzen um einen gemeinsamen Startzeitpunkt festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Steuergerät (1) das zugehörige Leuchtmittel (3) in einem Zeitraum nach dem gemeinsamen Startzeitpunkt nach einem individuellen Muster ein- und ausschaltet, wobei jedes individuelle Muster eine Abfolge von Ein- und Ausschaltzeitpunkten des zugehörigen Leuchtmittels (3) definiert, wobei jede Zeitspanne zwischen zwei Schaltzeitpunkten individuell festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal von einem der mindestens zwei Steuergeräte (1) oder von mindestens einem weiteren übergeordneten Steuergerät (4) ohne Verbindung zu einem Leuchtmittel (3) an die verbleibenden Steuergeräte (1) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die individuellen Muster unterschiedlicher Steuergeräte (1) unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeitpunkte für das zugehörige Leuchtmittel (3) definieren.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die individuellen Muster unterschiedlicher Steuergeräte (1) gleiche Ein- und Ausschaltzeitpunkte für das zugehörige Leuchtmittel (3) definieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die individuellen Muster im zugehörigen Steuergerät (1) hinterlegt sind und/oder mit dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät (1) übermittelt werden und/oder vor dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät (1) und/oder nach dem Synchronisationssignal an das jeweilige Steuergerät (1) übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein individuelles Muster mit einem Zeitintervall beginnt in der das zugehörige Leuchtmittel (3) ausgeschaltet ist und das Einschalten des zugehörigen Leuchtmittels (3) zeitlich verzögert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Steuergeräte (1) alle Leuchtmittel (3) in einem Fahrzeug (2) steuern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den mindestens zwei Steuergeräten (1) und/oder dem übergeordneten Steuergerät (4) und den mindestens zwei Steuergeräten leitungsgebunden erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den mindestens zwei Steuergeräten (1) und/oder dem übergeordneten Steuergerät (4) und den mindestens zwei Steuergeräten über eine Funkverbindung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal ein Impuls ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal ein Puls mit wiederkehrenden Impulsen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal ein periodisches Signal ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der mindestens zwei Steuergeräte einen Phasenregelkreis aufweist, wobei der Phasenregelkreis den Startzeitpunkt des individuellen Musters bei mehreren von einem Steuergerät (1) gesteuerten Verbrauchern synchronisiert.
Anordnung zum Steuern von Leuchtmitteln (3) in einem Fahrzeug (2), umfassend zumindest zwei Steuergeräte (1), wobei die Steuergeräte (1) untereinander zum Senden und Empfangen von Signalen verbunden sind, und zwei Leuchtmittel (3), wobei jedes Steuergerät (1) mindestens ein zugehöriges Leuchtmittel (3) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräte (1) geeignet und eingerichtet sind ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.