DE102021207529A1 - System und Verfahren zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte basierend auf einem Einzelkanal - Google Patents

System und Verfahren zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte basierend auf einem Einzelkanal Download PDF

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So Jeong Kang
Chul Sung LEE
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Abstract

Ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen Lumineszenzdioden-Leuchte (LED-Leuchte) enthält eine erste Lichtquellengruppe und eine zweite Lichtquellengruppe, die in Abhängigkeit von Leuchtenfunktionen klassifiziert sind, eine einzelne Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte, um eine Eingangsspannung auf eine Spannung zu regulieren, die für jede Leuchtenfunktion erforderlich ist, und um die Spannung an die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe anzulegen, eine Schaltvorrichtung, um einen Ein/Aus-Zustand der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe zu steuern, und eine Steuervorrichtung zum Zeitmultiplex-Steuern einer Zeit zum Ein-/Ausschalten der Schaltvorrichtung durch Vernetzung mit der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und Steuern einer Lichtmenge der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen Lumineszenzdioden-Leuchte (nachstehend als eine „LED“-Leuchte (engl. light emitting diode lamp) bezeichnet) basierend auf einem einzelnen Kanal bzw. Einzelkanal und ein Verfahren für dasselbe, und genauer eine Technologie zum Zeitmultiplex-Steuern einer multifunktionalen LED-Leuchte.
  • HINTERGRUND
  • Ein Fahrzeug weist im Allgemeinen verschiedene Fahrzeugleuchtenvorrichtungen mit einer Beleuchtungsfunktion zum leichten Erkennen eines in der Umgebung des Fahrzeugs positionierten Objekts und einer Signalfunktion zum Benachrichtigen eines anderen Fahrzeugs oder eines Verkehrsteilnehmers über den Fahrzustand des Fahrzeugs beim Fahren in der Nacht auf. Beispielsweise dienen ein Scheinwerfer und ein Nebellicht der Fahrzeugleuchten zu Beleuchtungsfunktionen und ein Fahrtrichtungsanzeiger bzw. Blinker, ein Bremslicht und eine Positionsleuchte der verschiedenen Fahrzeugleuchten zu Signalfunktionen.
  • Solche Fahrzeugleuchten enthalten eine Vielzahl von LEDs. Wenn die Vielzahl von LEDs gleichzeitig angesteuert werden, bewirkt der LED-Unterschied eine Stromdifferenz unter der gleichen Spannung, so dass sich die LEDs hinsichtlich der Helligkeit voneinander unterscheiden.
  • Folglich wird beim Betätigen der Vielzahl von LEDs eine Konstantstrom-Ansteuerungsweise und nicht eine Konstantspannungs-Ansteuerungsweise verwendet. Wenn die Helligkeit fein eingestellt werden muss, wird insbesondere die Konstantstrom-Ansteuerungsweise mehr bevorzugt.
  • 1 ist eine Ansicht, die die Konfiguration einer Leistungsversorgung zum Ansteuern einer herkömmlichen LED schematisch veranschaulicht.
  • In Bezug auf 1 kann ein herkömmliches System zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte eine integrale zentrale Steuereinheit (ICU; engl. integral central control unit) 11, einen Mikrocomputer 12, einen LED-Treiber 13 und eine LED-Last 14 enthalten.
  • Die ICU 11 kann dem Mikrocomputer 12 ein Signal zum Ansteuern einer Leuchte durch einen intelligenten Leistungsschalter (IPS; engl. intelligent power switch) bereitstellen und den LED-Treiber 13 mit Leistung versorgen.
  • Der Mikrocomputer 12 kann das Signal zum Ansteuern einer Leuchte von dem IPS empfangen und einen konstanten Strom durch den LED-Treiber 13 steuern.
  • Der LED-Treiber 13, der ein Halbleiter zur DC/DC-Ansteuerung ist, kann entsprechend jeder Leuchtenfunktion angeordnet werden. In diesem Fall kann die LED-Last 14 angeordnet werden, um mit jedem LED-Treiber verbunden zu werden.
  • Der LED-Treiber 13 kann Leistung von dem IPS empfangen und ein Steuersignal von dem Mikrocomputer 12 empfangen, um einen konstanten Strom der LED zu steuern und die Störung zu diagnostizieren.
  • Mit anderen Worten dient der IPS in der ICU (SJB) zum Anlegen des Steuersignals und der Leistung der Leuchte, während die Trennung und der Kurzschluss der Verdrahtung erfasst werden. Zudem kann die ICU 11 Informationen über Ausfälle (getrennt bzw. offen oder Kurzschluss) eines Abblendlichts und eines Fahrtrichtungsanzeigers von dem Mikrocomputer 12 durch einen separaten Tell-Tale-Verdrahtungsschaltkreis bzw. Kontrollleuchten-Verdrahtungsschaltkreis für jede Leuchtenfunktion empfangen.
  • Bei dem herkömmlichen System zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte wird ein Preis des Systems aufgrund redundanter LED-Treiber 13 für jede Leuchtenfunktion und der Verwendung eines kostspieligen IPS erhöht.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung erfolgte zum Lösen der oben erwähnten Probleme, die beim Stand der Technik auftreten, während durch den Stand der Technik erzielte Vorteile intakt gehalten werden.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung liefert ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte, das zum Zeitmultiplex-Steuern einer Vielzahl von LED-Leuchten basierend auf einem Einzelkanal fähig ist, um den Preis des Systems zu minimieren, und ein Verfahren für dasselbe.
  • Die technischen Probleme, die durch die vorliegende Offenbarung zu lösen sind, sind nicht auf die zuvor erwähnten Probleme beschränkt und jegliche anderen technischen Probleme, die hierin nicht erwähnt werden, werden von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, anhand der vorliegenden Beschreibung klar verstanden werden.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen Lumineszenzdioden-Leuchte (LED-Leuchte) eine erste Lichtquellengruppe und eine zweite Lichtquellengruppe, die in Abhängigkeit von Leuchtenfunktionen klassifiziert sind, eine einzelne Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte, um eine Eingangsspannung auf eine Spannung zu regulieren, die für jede Leuchtenfunktion erforderlich ist, und die Spannung an die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe anzulegen, eine Schaltvorrichtung, um einen Ein/Aus-Zustand der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe zu steuern, und eine Steuervorrichtung zum Zeitmultiplex-Steuern einer Zeit zum Ein-/Ausschalten der Schaltvorrichtung durch Vernetzung mit der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und zum Steuern einer Lichtmenge der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe enthalten.
  • Nach einer Ausführungsform können die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe miteinander parallel geschaltet werden.
  • Nach einer Ausführungsform können die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe jeweils eine LED oder eine Struktur enthalten, bei der zumindest zwei LEDs in Reihe geschaltet werden.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung einen ersten Schalter, der mit einer ersten LED-Gruppe, die eine erste Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/Aus-Zustand der ersten LED-Gruppe zu steuern, einen zweiten Schalter, der mit einer zweiten LED-Gruppe, die eine zweite Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/Aus-Zustand der zweiten LED-Gruppe zu steuern, und einen dritten Schalter enthalten, der mit einer dritten LED-Gruppe, die eine dritte Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/AusZustand der dritten LED-Gruppe zu steuern.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung einen ersten Schalter, der mit einem Ausgangsanschluss der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und einem Eingangsanschluss der ersten Lichtquellengruppe verbunden ist, und einen zweiten Schalter enthalten, der mit dem Ausgangsanschluss der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und einem Eingangsanschluss der zweiten Lichtquellengruppe verbunden ist.
  • Nach einer Ausführungsform kann die erste Funktion eine Abblendlichtfunktion enthalten, die zweite Funktion enthält eine Fernlichtfunktion und die dritte Funktion enthält eine Unter- bzw. Sub-Fernlichtfunktion, und die zweite Lichtquellengruppe kann eine Tagfahrleuchtenfunktion (DRL-Funktion; engl. daytime running lamp function) oder eine Positionierungs- bzw. Positionsleuchtenfunktion (engl. positioning lamp function) durchführen.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung senken, wenn eine DRL-Funktion eingeschaltet wird, und dieselbe legt die Eingangsspannung an die zweite Lichtquellengruppe an.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung erhöhen, wenn eine Fernlichtfunktion eingeschaltet wird, und dieselbe legt die Eingangsspannung an die erste Lichtquellengruppe an.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Eingangsspannung und der Spannung, die zum Durchführen der Abblendlichtfunktion erforderlich ist, erhöhen oder senken, wenn die Abblendlichtfunktion eingeschaltet wird, und dieselbe legt die Eingangsspannung an die erste Lichtquellengruppe an.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine erste Schaltvorrichtung und eine zweite Schaltvorrichtung, die zwischen einem Eingangsspannungsanschluss und einem Massenanschluss miteinander in Reihe geschaltet sind, eine dritte Schaltvorrichtung und eine vierte Schaltvorrichtung, die zwischen einem Ausgangsspannungsanschluss und dem Masseanschluss miteinander in Reihe geschaltet sind, und einen Induktor enthalten, der zwischen einem gemeinsamen Knoten der ersten Schaltvorrichtung und der zweiten Schaltvorrichtung und einem gemeinsamen Knoten der dritten Schaltvorrichtung und der vierten Schaltvorrichtung verbunden ist.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung die zweite Lichtquellengruppe steuern, um ausgeschaltet zu werden, wenn die erste Lichtquellengruppe eingeschaltet wird, und die erste Lichtquellengruppe steuern, um ausgeschaltet zu werden, wenn die zweite Lichtquellengruppe eingeschaltet wird.
  • Nach einer Ausführungsform kann die erste Lichtquellengruppe eine Vielzahl von LED-Gruppen in Abhängigkeit von Funktionen enthalten und die Steuervorrichtung die Schaltvorrichtung steuern, um die LED-Gruppen von bzw. ab einer LED-Gruppe mit einer höchsten Tastverhältnisrate einzuschalten.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung eine Tastverhältnisrate (TASTVERHÄLTNIS) zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe einstellen, um länger als eine Tastverhältnisrate zum Einschalten der zweiten Lichtquellengruppe zu sein.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung einen Ausgangsstromwert, der an die erste Lichtquellengruppe oder die zweite Lichtquellengruppe angelegt wird, basierend auf der Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe oder der zweiten Lichtquellengruppe und einem maximalen Ausgangsstrom berechnen.
  • Nach einer Ausführungsform kann das System ferner einen Eingangsanschlusskondensator zum Stabilisieren eines Eingangsstroms, einen Ausgangsanschlusskondensator zum Stabilisieren eines Ausgangsstroms und einen Vergleichskondensator zum Entladen eines geladenen Stroms enthalten.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung bestimmen, dass eine Störung einer LED-Last von zumindest der ersten Lichtquellengruppe und/oder der zweiten Lichtquellengruppe durch einen offenen Zustand (offener Schaltkreis) verursacht wird, wenn ein Ausgangsstrom von der einzelnen Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte gleich einem spezifischen numerischen Wert oder geringer als derselbe ist.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung bestimmen, dass eine Störung einer LED-Last von zumindest der ersten Lichtquellengruppe und/oder der zweiten Lichtquellengruppe durch einen Kurzschlusszustand (Kurzschluss) verursacht wird, wenn eine Differenzspannung, die über gegenüberliegende Anschlüsse jeder LED-Gruppe der Vielzahl von LED-Gruppen in der ersten Lichtquellengruppe angelegt wird, oder eine Differenzspannung, die über gegenüberliegende Anschlüsse der zweiten Lichtquellengruppe angelegt wird, geringer als ein spezifischer numerischer Wert ist.
  • Nach einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung einen ausfallsicheren Vorgang durchführen, bei dem eine gestörte LED-Gruppe ausgeschlossen wird, wenn die gestörte LED-Gruppe in der ersten Lichtquellengruppe oder der zweiten Lichtquellengruppe vorhanden ist.
  • Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte das Regulieren und Ausgeben einer Spannung, die an eine erste Lichtquellengruppe und eine zweite Lichtquellengruppe angelegt wird, die in Abhängigkeit von Leuchtenfunktionen klassifiziert sind, und Steuern eines Ein/Aus-Zustands und einer Lichtmenge der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe durch Zeitmultiplex-Steuern einer Zeit zum Ein-/Ausschalten einer Schaltvorrichtung, die mit der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe verbunden ist, in einer Zeitmultiplexweise enthalten.
  • Figurenliste
  • Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden, in welchen:
    • 1 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer herkömmlichen Leistungsversorgung zum Ansteuern einer LED schematisch veranschaulicht;
    • 2 ein Blockdiagramm nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems veranschaulicht, das ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte basierend auf einem Einzelkanal enthält;
    • 3A eine Ansicht ist, die eine detaillierte Konfiguration einer Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte der 2 veranschaulicht;
    • 3B einen detaillierten Schaltplan jeder Komponente der 2 veranschaulicht;
    • die 4A, 4B und 4C Ansichten nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind, die Ansteuerungsmodi eines Systems zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulichen;
    • die 5 und 6 Ansichten nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind, die das Konzept zum Steuern des Ansteuerns einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulichen;
    • die 7 und 8 Ansichten nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind, die ein Verfahren zum Bestimmen einer Störung eines Systems zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte und einen ausfallsicheren Vorgang veranschaulichen; und
    • 9 eine Ansicht nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, die ein Zeitmultiplex-Timing eines Systems zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachstehend werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Beim Hinzufügen der Bezugsnummern zu den Komponenten jeder Zeichnung sollte beachtet werden, dass die identische oder äquivalente Komponente durch die identische Nummer bezeichnet wird, selbst wenn dieselben in anderen Zeichnungen gezeigt werden. Zudem wird in der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine detaillierte Beschreibung allgemein bekannter Merkmale oder Funktionen ausgeschlossen bzw. weggelassen werden, um den Hauptpunkt der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Beim Beschreiben der Komponenten der Ausführungsform nach der vorliegenden Offenbarung können Ausdrücke, wie beispielsweise erster/erste/erstes, zweiter/zweite/zweites, A, B, (a), (b) und dergleichen, verwendet werden. Diese Ausdrücke sollen lediglich eine Komponente von einer anderen Komponente unterscheiden und die Ausdrücke beschränken nicht das Wesen, die Reihenfolge oder Ordnung der Bestandteile. Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hierin verwendeten Ausdrücke, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Termini, zudem die gleichen Bedeutungen wie jene, die im Allgemeinen von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, verstanden werden. Derartige Ausdrücke, wie jene, die in einem allgemein verwendeten Wörterbuch definiert sind, sind zu interpretieren, Bedeutungen gleich den kontextuellen Bedeutungen auf dem relevanten Gebiet der Technik zu haben, und nicht zu interpretieren, ideale oder übermäßig formale Bedeutungen zu haben, sofern dieselben in der vorliegenden Anmeldung nicht eindeutig definiert sind, solche zu haben.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die 2 bis 9 detailliert beschrieben werden.
  • Ein Scheinwerfer eines Fahrzeugs enthält eine Leuchte mit mehreren Funktionen (Fernlicht, Abblendlicht, Blinker, DRL, Nebellicht oder dergleichen), die im Detail Funktionen eines Abblendlichts, eines Fernlichts, einer Tagfahrleuchte (nachstehend als „DRL“ bezeichnet), einer Positionsleuchte (oder Schlussleuchte; nachstehend als „PSTN“ bezeichnet), und eines Sub-Fernlichts (nachstehend als „SUB“ bezeichnet) enthalten. Das Abblendlicht und das Fernlicht dienen dazu, einem Fahrer zu ermöglichen, ein Sichtfeld an der Vorderseite sicherzustellen. Die DRL wird ungeachtet der Betätigung eines Schalters durch einen Benutzer und ungeachtet dessen, ob der Fahrer bei Tag oder bei Nacht fährt, nur dann automatisch eingeschaltet, wenn ein Fahrzeug gestartet wird und sich in einem Fahrzustand befindet, um Verkehrsunfälle durch Fördern der Sicherheit zwischen Fahrzeugen in Ländern mit viel Nebel und einem feuchten Klima zu verhindern. Die PSTN ist eine Anzeigeleuchte, die in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs montiert ist.
  • Die vorliegende Offenbarung offenbart eine Konfiguration zum Steuern einer multifunktionalen LED-Leuchte, die auf einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs angewandt wird, unter Verwendung eines einzelnen Treibers einer LED-Leuchte und Steuern eines Ein/Aus-Zustands und einer Lichtmenge der multifunktionalen LED-Leuchte durch die Zeitmultiplex-Steuerung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das die Konfiguration eines Fahrzeugsystems veranschaulicht, das ein System zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte basierend auf einem Einzelkanal enthält, 3A ist eine Ansicht, die eine detaillierte Konfiguration einer Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte der 2 veranschaulicht, und 3B ist eine Ansicht, die detaillierte Schaltkreise jeder Komponente der 2 veranschaulicht.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein System 100 zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte in einem Scheinwerfer in einem Fahrzeug implementiert werden. In diesem Fall kann das System 100 zum Ansteuern der multifunktionalen LED-Leuchte mit internen Steuereinheiten des Fahrzeugs einstückig implementiert werden. Alternativ kann das System 100 zum Ansteuern der multifunktionalen LED-Leuchte separat von den internen Steuereinheiten des Fahrzeugs implementiert werden und mit den internen Steuereinheiten des Fahrzeugs durch eine zusätzliche Verbindungseinheit verbunden werden.
  • In Bezug auf 2 kann das System 100 zum Ansteuern der multifunktionalen LED-Leuchte eine Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte, eine Schaltvorrichtung 130, eine LED-Last 150, eine Steuervorrichtung 160, einen Eingangsanschlusskondensator 161, einen Vergleichskondensator 162 und einen Ausgangsanschlusskondensator 163 enthalten.
  • Die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte schaltet eine Leuchte, die eine spezifische Funktion aufweist, der multifunktionalen Leuchten ein oder aus oder reguliert (erhöht oder senkt) eine Eingangsspannung, die eine Spannung einer Fahrzeugbatterie ist, auf eine Spannung, die für jede Funktion erforderlich ist, und stellt die regulierte Spannung der LED-Last 150 bereit, wenn eine Lichtmenge angepasst wird.
  • Die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte kann eine Vielzahl von Leuchten durch eine Einzelkomponente unter Verwendung eines Halbleiters zur (DC/DC-)LED-Ansteuerung mit einem Hochgeschwindigkeitsschalter steuern. Die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte kann eine Spannung in Abhängigkeit von einer Spannung erhöhen oder senken, die für jede Funktion einer LED-Leuchte erforderlich ist. Wenn beispielsweise die DRL-Funktion der Multifunktionen in einen Ein-Zustand übergeht, senkt die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine Eingangsspannung und stellt die Eingangsspannung einer Leuchte bereit, um die DRL-Funktion durchzuführen. Wenn eine Fernlichtfunktion (nachstehend als „Fernlicht“ bezeichnet) in einen Ein-Zustand übergeht, erhöht die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine Eingangsspannung und stellt die erhöhte Spannung einer LED-Leuchte bereit, um die Fernlichtfunktion durchzuführen. Wenn eine Abblendlichtfunktion (nachstehend als „Abblendlicht“ bezeichnet) in einen Ein-Zustand übergeht, erhöht oder senkt die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine Eingangsspannung in Abhängigkeit von einem Pegel der Eingangsspannung und stellt die erhöhte oder gesenkte Eingangsspannung einer LED-Leuchte bereit, um eine Abblendlichtfunktion durchzuführen. Eine Konfiguration und ein Verfahren zum Umwandeln einer Spannung in eine Spannung, die für jede Leuchtenfunktion erforderlich ist, in der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte wird nachstehend in Bezug auf die 4A bis 4C detaillierter beschrieben werden.
  • Wie in 3A veranschaulicht, kann die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte einen Kommunikationsabschnitt 111, einen Speicherabschnitt 112, einen Steuerabschnitt 113, einen spannungswandelnden Schaltabschnitt 114 und einen Messabschnitt 115 enthalten.
  • Der Kommunikationsabschnitt 111 kann der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine steuerungsinterne Kommunikation mit der Steuervorrichtung 160 basierend auf einer Fahrzeugnetz-Kommunikationstechnologie, wie beispielsweise eine serielle periphere Schnittstelle (SPI; engl. serial peripheral interface), ermöglichen.
  • Der Kommunikationsabschnitt 111 kann beispielsweise mit der Steuervorrichtung 160 in Verbindung stehen und einen Spannungswert oder einen Ausgangsstromwert, der durch den Messabschnitt 115 gemessen wird, der LED-Last 150 zu der Steuervorrichtung 160 übertragen. Folglich kann die Steuervorrichtung 160 die Störung der LED-Last 150 unter Verwendung des Spannungswertes oder des Stromwertes der LED-Last 150 bestimmen, der durch den Kommunikationsabschnitt 111 empfangen wird. Zudem kann der Kommunikationsabschnitt 111 einen Ausgangswert einer Soll-Spannung oder eines Soll-Stroms von der Steuervorrichtung 160 empfangen. Die Bestimmung bei dem Ausfall wird in Bezug auf die 7 und 8 detaillierter beschrieben werden.
  • Der Speicherabschnitt 112 kann Daten und/oder Algorithmen speichern, die durch den Steuerabschnitt 113 ausgeführt werden. Zudem kann der Speicherabschnitt 113 zumindest ein Speichermedium eines Speichers vom Flash-Speicher-Typ, Festplatten-Typ, Mikro-Typ, Typ einer Karte (z.B. eine Security-Digital-Karte (SD-Karte) oder eine eXtreme-Digital-Karte), eines Random Access Memory (RAM; zu Deutsch: Direktzugriffsspeicher), eines Static RAM (SRAM; zu Deutsch: statisches RAM), eines Read Only Memory (ROM; zu Deutsch: Festwertspeicher), eines Programmable ROM (PROM; zu Deutsch: programmierbares ROM), eines Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM; zu Deutsch: elektrisch löschbares und programmierbares ROM), eines magnetischen RAM (MRAM), eines Magnetplattenspeichers und/oder eines Bildplattenspeichers enthalten.
  • Der Steuerabschnitt 113, der den Betrieb jeder Komponente steuern kann, kann mit dem Kommunikationsabschnitt 111, dem Speicherabschnitt 112, dem spannungswandelnden Schaltabschnitt 114 und dem Messabschnitt 115 elektrisch verbunden sein und jede Komponente elektrisch steuern. Zudem kann der Steuerabschnitt 113 ein elektrischer Schaltkreis sein, der Softwarebefehle ausführt. Folglich kann der Steuerabschnitt 113 verschiedene Daten verarbeiten und berechnen, die nachstehend zu beschreiben sind.
  • Der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 kann eine Eingangsspannung VIN in Abhängigkeit von einem Ansteuerungsmodus des Scheinwerfers senken oder erhöhen und die Eingangsspannung VIN an die LED-Last 150 ausgeben.
  • Zu diesem Zweck enthält der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 Transistoren M1, M2, M3, M4, einen Induktor L1 und einen Widerstand R1, wie in den 4A bis 4C veranschaulich. Die 4A bis 4C sind Ansichten, die Ansteuerungsmodi eines Systems zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulichen, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Wie in 4A veranschaulicht, kann der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114, wenn ein Ansteuerungsmodus des Scheinwerfers ein DRL-Modus ist, eine Spannung senken (Buck) und die gesenkte Spannung an eine LED-Vorrichtung 152 ausgeben. Wenn die Eingangsspannung beispielsweise im Bereich von 9 V bis 16 V (Fahrzeugbatteriespannung) liegt, kann der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 die Spannung auf 6 V senken, um die DRL einzuschalten und die Spannung von 6 V auszugeben. Zu diesem Zweck wird, wenn ein Taktzyklus in dem Zustand beginnt, in dem der Transistor M4 konstant eingeschaltet gehalten wird und ein Transistor M3 ausgeschaltet gehalten wird, während der Transistor M2 eingeschaltet wird, der Strom des Induktors L1 verringert. Während des verbleibenden Taktzyklus wird der Transistor M2 ausgeschaltet und der Transistor M1 wieder eingeschaltet, und daher der Induktor L1 mit einem Strom geladen.
  • Wenn der Ansteuerungsmodus des Scheinwerfers ein Fernlichtmodus ist, wie in 4B veranschaulicht, kann der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 zudem eine Spannung erhöhen und die Spannung an die LED-Gruppe 154 ausgeben, um die Fernlichtfunktion durchzuführen.
  • Wenn die Eingangsspannung beispielsweise 9 V bis 16 V beträgt, was die Fahrzeugbatteriespannung ist, kann der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 die Eingangsspannung auf insgesamt 28 V erhöhen und die erhöhte Spannung der LED-Last 150 bereitstellen, so dass die LED-Gruppen 153, 154 und 155 eingeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird, wenn der Taktzyklus in dem Zustand beginnt, in dem der Transistor M1 konstant eingeschaltet ist und der Transistor M2 konstant ausgeschaltet ist, der Transistor M3 eingeschaltet, so dass der Eingangsstrom in den Induktor L1 geladen wird. Wenn während des verbleibenden Taktzyklus der Transistor M3 ausgeschaltet wird und der Transistor M4 eingeschaltet wird, wird dann der in den Induktor L1 geladene Strom verringert.
  • Wenn der Ansteuerungsmodus des Scheinwerfers ein Abblendlichtmodus ist, wie in 4C veranschaulicht, kann der schaltungswandelnde Schaltabschnitt 114 zudem eine Eingangsspannung in Abhängigkeit von dem Pegel der Eingangsspannung erhöhen oder senken (Buck-Boost) und die Eingangsspannung an die LED-Gruppe 153 ausgeben, um die Abblendlichtfunktion durchzuführen.
  • Wenn die Eingangsspannung beispielsweise in dem Bereich von 9 V bis 16 V liegt, kann der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 die Eingangsspannung auf die Spannung von 12 V zur Ansteuerung in dem Abblendlichtmodus erhöhen oder senken. Zu diesem Zweck können alle Schalter der Transistoren M1 bis M4 wirken, um mit Schaltfrequenzen abgestimmt zu werden.
  • Der spannungswandelnde Schaltabschnitt 114 kann eine H-Brücke enthalten, die eine Ausgangsspannung in Abhängigkeit von einem Ein/Aus-Zustand der LED für jede Funktion senken oder erhöhen kann, und die H-Brücke kann eine H-Brücke zur synchronen Ansteuerung sein.
  • Wie in 3B veranschaulicht, können die Ausgangsanschlüsse der Schalter Q4 und Q5, die miteinander parallel geschaltet sind, mit einer ersten Lichtquellengruppe 151 und einer zweiten Lichtquellengruppe 152 verbunden sein.
  • Der Schalter Q5 kann eine Lichtmenge der zweiten Lichtquellengruppe 152 durch Ändern einer Tastverhältnisrate anpassen. In diesem Fall wird beim Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 die zweite Lichtquellengruppe 152 ausgeschaltet. Wenn die zweite Lichtquellengruppe 152 eingeschaltet wird, wird die erste Lichtquellengruppe 151 ausgeschaltet. Der Messabschnitt 115 kann eine über die LED-Last 150 angelegte Spannung messen. Mit anderen Worten kann der Messabschnitt 115 eine über gegenüberliegende Anschlüsse der LED-Vorrichtung angelegte Spannung für jede Funktion messen, die in der LED-Last 150 bereitgestellt wird. In diesem Fall kann der Messabschnitt 115 die Konfiguration eines üblichen Spannungs- oder Strommessers einsetzen.
  • Die Schaltvorrichtung 130 enthält eine Vielzahl von Schaltern Q1, Q2, Q3, Q4 und Q5, die durch die Steuervorrichtung 160 ein- und ausgeschaltet werden. Die Betätigungen der Schalter Q1, Q2, Q3, Q4 und Q5 der Schaltvorrichtung 130 werden später in Bezug auf die folgende Tabelle 1 und 9 beschrieben werden.
  • Die LED-Last 150 kann eine Vielzahl von LED-Strängen enthalten, die Gleichstromleistung bzw. DC-Leistung von der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte empfangen und Licht emittieren. Die LED-Last 150 der 1 kann die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 enthalten, die miteinander parallel geschaltet sind, wie in 3B veranschaulicht.
  • Die erste Lichtquellengruppe 151 kann LED-Gruppen 155, 154 und 153 enthalten, die mit den Funktionen SUB, Fernlicht und Abblendlicht wirken. Die zweite Lichtquellengruppe 152 kann die Struktur aufweisen, bei der eine Vielzahl von LED-Vorrichtungen, die mit den Funktionen DRL/PSTN wirken, miteinander in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall kann jede LED-Gruppe der LED-Gruppen 155, 154 und 153 eine LED-Vorrichtung oder zumindest eine LED-Vorrichtung enthalten, die eine Reihenschaltung aufweist, die erste Lichtquellengruppe 151 enthält die LED-Gruppen 155, 154 und 153, die miteinander in Reihe geschaltet sind und gesteuert werden, um in Abhängigkeit von Ein/Aus des Schaltmoduls 130 ein- oder ausgeschaltet zu werden, und die zweite Lichtquellengruppe 152 kann eine Vielzahl von LED-Vorrichtungen enthalten, die die Funktionen „DRL/PSTN“ durchführen und miteinander in Reihe geschaltet sind.
  • Die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 können nicht gleichzeitig eingeschaltet werden. Folglich steuert die Steuervorrichtung 160 die Schalter Q1 bis Q5, die in dem Schaltmodul 130 vorgesehen sind, in einer Zeitmultiplexweise, um LEDs, die gleichzeitig gesteuert werden müssen, in der ersten Lichtquellengruppe 151 und der zweiten Lichtquellengruppe 152 zu steuern, wobei dadurch ein Effekt des gleichzeitigen Einschaltens der ersten Lichtquellengruppe 151 und der zweiten Lichtquellengruppe 152 erzeugt wird. In diesem Fall können die LED-Gruppen 153, 154 und 155 in der ersten Lichtquellengruppe 151 der Reihe nach ab einer LED eingeschaltet werden, die die höchste Tastverhältnisrate aufweist.
  • Die nachstehende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel eines LED-Spannungspegels für jede Scheinwerferfunktion und eine Schalterbetätigung. 9 ist eine Ansicht, die ein Zeitmultiplex-Timing eines Systems zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulicht, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Tabelle 1
    Scheinwerferfunktion LED-Spannung Schalterbetätigung
    Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
    Abblendlicht 12 V Aus Ein Ein Ein Aus
    Fernlicht 10 V Ein Aus Ein Ein Aus
    Sub-Fernlicht 6 V Ein Aus Aus Ein Aus
    DRL/PSTN 6 V - - - Aus Ein
  • In Bezug auf Tabelle 1 und 9 sind die Vielzahl von Schaltern Q1, Q2 und Q3 Funktionsschalter, die miteinander in Reihe geschaltet sind, um das Anlegen eines Stroms an die LED-Gruppen 153, 154 und 155 mit den Funktionen SUB, Fernlicht und Abblendlicht zu steuern. Die Schalter Q1, Q2 und Q3 sind mit den LED-Gruppen 153, 154 und 155 parallel geschaltet, um eine Bypassfunktion durchzuführen. Zudem können die Schalter Q1, Q2 und Q3 Lichtmengen der LED-Gruppen 153, 154 und 155 durch Ändern der Tastverhältnisraten steuern. Wenn alle Schalter Q1, Q2 und Q3 geschlossen sind, das heißt eingeschaltet sind, fließt ein Strom zu dem Masseanschluss durch die Schalter Q1, Q2 und Q3 hindurch und der Strom wird nicht an die erste Lichtquellengruppe 151 angelegt. Folglich sind die LED-Gruppen 153, 154 und 155 ausgeschaltet.
  • Da die Schalter Q4 und Q5 Freigabeschalter sind, können die Schalter Q4 und Q5 nicht gleichzeitig eingeschaltet werden. Mit anderen Worten können die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 nicht gleichzeitig eingeschaltet werden.
  • Wenn in dem Zustand, in dem der Schalter Q5 ausgeschaltet und der Schalter Q4 eingeschaltet ist, der Schalter Q1 ausgeschaltet ist und die Schalter Q2 und Q3 eingeschaltet sind, fließt folglich der Strom zu der LED-Gruppe 153 und daher wird die LED-Gruppe 153, die die Funktion Abblendlicht aufweist, eingeschaltet. Wenn in dem Zustand, in dem der Schalter Q5 ausgeschaltet und der Schalter Q4 eingeschaltet ist, der Schalter Q2 ausgeschaltet ist und die restlichen Schalter Q1 und Q3 eingeschaltet sind, fließt zudem der Strom durch die LED-Gruppe hindurch, so dass die LED-Gruppe 154, die die Fernlichtfunktion aufweist, eingeschaltet wird.
  • Wenn in dem Zustand, in dem der Schalter Q5 ausgeschaltet und der Schalter Q4 eingeschaltet ist, der Schalter Q3 ausgeschaltet ist und die Schalter Q1 und Q2 eingeschaltet sind, fließt der Strom folglich zu der LED-Gruppe 155, so dass die LED-Gruppe 155, die die Funktion SUB aufweist, eingeschaltet wird.
  • Wie in 3B veranschaulicht, können die Ausgangsanschlüsse der Schalter Q4 und Q5, die miteinander parallel geschaltet sind, mit der ersten Lichtquellengruppe 151 bzw. der zweiten Lichtquellengruppe 152 verbunden werden.
  • Der Schalter Q5 kann eine Lichtmenge der zweiten Lichtquellengruppe 152 durch Ändern einer Tastverhältnisrate anpassen. In diesem Fall wird beim Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 die zweite Lichtquellengruppe 152 ausgeschaltet. Wenn die zweite Lichtquellengruppe 152 eingeschaltet wird, wird die erste Lichtquellengruppe 151 ausgeschaltet. Die Steuervorrichtung 160 kann ein Signal verarbeiten, das zwischen Komponenten des Systems 100 zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte übertragen wird. Die Steuervorrichtung 160 kann beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU; engl. electronic control unit), eine Mikrocontrollereinheit (MCU; engl. micro controller unit) oder eine andere Steuerung auf unterer Ebene bzw. untergeordnete Steuerung sein, die in dem Fahrzeug montiert ist.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann den Ein/Aus-Zustand der Schaltvorrichtung 130 in einer Zeitmultiplexweise steuern und die LED-Last 150 steuern. Die Steuervorrichtung 160 kann die Steuerbetätigung durch Teilen einer Dauer einer Ausgangssignal-PWM durch eine spezifische Tastverhältnisrate durchführen. Die 5 und 6 sind Ansichten, die das Konzept zum Steuern des Ansteuerns einer multifunktionalen LED-Leuchte veranschaulichen, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Bezug auf die 5 und 6 kann erkannt werden, dass die Steuerbetätigung durch Einstellen einer Dauer auf 5 ms durchgeführt wird.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann eine Steuerbetätigung derart durchführen, dass die zweite Lichtquellengruppe 152 ausgeschaltet wird, wenn die erste Lichtquellengruppe 151 eingeschaltet wird, und derart, dass die erste Lichtquellengruppe 151 eingeschaltet wird, wenn die zweite Lichtquellengruppe 152 eingeschaltet wird. Die Steuervorrichtung 160 kann einen Strom Steuern, um nicht an die zweite Lichtquellengruppe 152 angelegt zu werden, wenn die erste Lichtquellengruppe 151 ausgewählt wird.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann die Schaltvorrichtung 130 steuern, um LED-Gruppen ab einer LED-Gruppe, die die höchste Tastverhältnisrate aufweist, der Reihe nach einzuschalten, während die erste Lichtquellengruppe 151 LED-Gruppen für eine Vielzahl von Funktionen enthält.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann die Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 einstellen, um länger als die Tastverhältnisrate zum Einschalten der zweiten Lichtquellengruppe 152 zu sein. Mit anderen Worten unterscheidet sich die Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 von der Tastverhältnisrate zum Einschalten der zweiten Lichtquellengruppe 152. Da die Fernlichtfunktion oder die Abblendlichtfunktion der ersten Lichtquellengruppe 151 einen höheren Stromwert als den der Funktion DRL/PSTN erfordert, wird die Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 eingestellt, länger als die Tastverhältnisrate zum Einschalten der zweiten Lichtquellengruppe 152 zu sein, so dass ein erforderter Strom bereitgestellt wird.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann einen Ausgangsstromwert, der an die erste Lichtquellengruppe 151 oder die zweite Lichtquellengruppe 152 angelegt wird, basierend auf der Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe 151 oder der zweiten Lichtquellengruppe 152 und dem maximalen Ausgangsstrom berechnen.
  • In Bezug auf 9 kann die Steuervorrichtung 160 die Schalter Q1, Q2, Q3, Q4 und Q5 durch eine Zeitmultiplex-Steuerbetätigung ein- oder ausschalten.
  • Wenn der Schalter Q5 eingeschaltet ist und die restlichen Schalter Q1 bis Q4 ausgeschaltet sind, legt die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte mit anderen Worten eine Spannung (beispielsweise die Spannung von 6 V) für die DRL/PSTN an die zweite Lichtquellengruppe 152 an, um die zweite Lichtquellengruppe 152 einzuschalten. Danach wird, wenn der Schalter Q4 eingeschaltet ist, der Schalter Q5 ausgeschaltet ist, der Schalter Q1 ausgeschaltet ist und die restlichen Schalter Q2 und Q3 eingeschaltet sind, die zweite Lichtquellengruppe 152 ausgeschaltet und die erste LED-Gruppe 153 eingeschaltet, um die Abblendlichtfunktion durchzuführen. In diesem Fall gibt die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte eine Ausgangsspannung von 12 V aus, um die erste LED-Gruppe 153 einzuschalten.
  • Wenn in dem Zustand, in dem die erste LED-Gruppe 153 eingeschaltet ist, der Schalter Q4 eingeschaltet gehalten wird und der Schalter Q5 ausgeschaltet gehalten wird, und wenn in dem Zustand, in dem der Schalter Q1 ausgeschaltet ist, der Schalter Q2 ausgeschaltet und nur der Schalter Q3 eingeschaltet ist, wird die zweite LED-Gruppe 154 in dem Zustand eingeschaltet, in dem die erste LED-Gruppe 153 eingeschaltet ist, so dass die Fernlichtfunktion und die Abblendlichtfunktion gleichzeitig durchgeführt werden können. In diesem Fall gibt die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Ausgangsspannung von 220 V aus, um die erste LED-Gruppe 153 und die zweite LED-Gruppe 154 einzuschalten.
  • Wenn in dem Zustand, in dem die erste LED-Gruppe 153 und die zweite LED-Gruppe 154 eingeschaltet sind, der Schalter Q4 eingeschaltet gehalten wird und der Schalter Q5 ausgeschaltet gehalten wird und wenn alle Schalter Q1, Q2 und Q3 ausgeschaltet sind, werden danach die erste LED-Gruppe 153, die zweite LED-Gruppe 154 und die dritte LED-Gruppe 155 alle eingeschaltet, so dass die Abblendlichtfunktion, die Fernlichtfunktion und die Sub-Fernlichtfunktion gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall gibt die Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Ausgangsspannung von 28 V zum Einschalten der ersten LED-Gruppe 153, der zweiten LED-Gruppe 154 und der dritten LED-Gruppe 155 aus.
  • Während die erste LED-Gruppe 153 zuerst eingeschaltet wird, die zweite LED-Gruppe 154 an zweiter Stelle eingeschaltet wird und die dritte LED-Gruppe 155 zum Schluss eingeschaltet wird, werden schließlich die Schalter Q1, Q2 und Q3 in der Schaltvorrichtung 130 der Reihe nach ausgeschaltet. Folglich werden die Schalter Q1, Q2 und Q3 zwar zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgeschaltet, aber die Schalter Q1, Q2 und Q3 werden zum gleichen Zeitpunkt eingeschaltet.
  • Die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 weisen wechselseitig unterschiedliche Tastverhältnisraten auf und Ausgangsströme, die an die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 angelegt werden, können in Abhängigkeit von Tastverhältnisraten berechnet werden, wie in Gleichung 1 gezeigt. LED − Strom = Maximaler STRANG-Ausgangsstromwert × Tastverh a ¨ ltnisrate
    Figure DE102021207529A1_0001
  • In diesem Fall steuert die Steuervorrichtung 160 die Schalter Q4 und Q5, die an oberen Abschnitten der ersten Lichtquellengruppe 151 und zweiten Lichtquellengruppe 152 vorgesehen sind, um zu verhindern, dass die erste Lichtquellengruppe 151 und die zweite Lichtquellengruppe 152 gleichzeitig eingeschaltet werden.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann zudem eine Kommunikation mit der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte herstellen, um einen Strom zu steuern, einen Ausfall zu bestimmen und einen ausfallsicheren Vorgang basierend auf dem bestimmten Ausfall durchzuführen.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann bestimmen, dass sich die LED-Last 150 in einem offenen Zustand (unterbrochen) befindet, wenn der Ausgangsstromwert, der von dem einzelnen Modul 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte ausgegeben wird, gleich oder geringer als 50% des Soll-Stromwertes ist. Wenn die LED-Gruppe 153, die die Abblendfunktion durchführt, offen ist, wird beispielsweise der offene Zustand in Abhängigkeit davon bestimmt, ob ein Strom ausgegeben wird, während die Ausgangsspannung der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte in hohem Maße erhöht wird und der Ausgangsstrom der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte verringert wird, wie in 7 veranschaulicht. Die 7 und 8 sind Ansichten, die ein Verfahren zum Bestimmen einer Störung des Systems 100 zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte und einen ausfallsicheren Vorgang veranschaulichen, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Die Steuervorrichtung 160 kann bestimmen, ob sich ein Kurzschluss ereignet, und zwar durch Identifizieren der Differenzspannung, die über gegenüberliegende Anschlüsse jeder LED-Gruppe der LED-Gruppen 153, 154 und 155 für Funktionen angelegt wird. Wenn beispielsweise die Differenzspannung zwischen den Spannungen V_TAP1 und V_TAP2 an gegenüberliegenden Anschlüssen der LED-Gruppe 154, die die Fernlichtfunktion durchführt, geringer als eine voreingestellte Spannung (z.B. 2 V) ist, kann die Steuervorrichtung 160 die LED-Gruppe 154 als einen Kurzschluss bestimmen.
  • Wenn die Störung der LED-Last 150 bestimmt wird, wie oben beschrieben wurde, kann die Steuervorrichtung 160 eine Bypassfunktion durch Betätigen der verbleibenden LED-Vorrichtungen ohne die LED-Vorrichtung durchführen, die aufgrund der Störung abgeschaltet ist. Wie in 8 veranschaulicht, kann die Steuervorrichtung 160, wenn die LED-Gruppe 153, die die Abblendlichtfunktion durchführt, gestört ist bzw. eine Störung aufweist, beispielsweise die verbleibenden LED-Gruppen 154 und 155 ohne die LED-Gruppe 153 betätigen.
  • Wenn die Zustände der Schalter Q1 bis Q3 verändert werden, kann zudem eine Ausschaltdauer eingestellt werden und die Steuervorrichtung 1320 steuert einen Schalter, der eine nächste Funktion aufweist, nachdem Ströme, die in den Ausgangsanschlusskondensator 163 und den Vergleichskondensator 162 geladen werden, ausreichend entladen werden, wobei dadurch ein Überschreiten oder Unterschreiten des Stroms verhindert wird.
  • Der Eingangsanschlusskondensator 161 ist zwischen einem Sicherungskasten (nicht veranschaulicht) und der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte angeordnet, um einen Eingangsstrom zu stabilisieren.
  • Der Vergleichskondensator 162 kann zwischen der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte und dem Masseanschluss angeordnet werden, insbesondere zwischen dem Steuerabschnitt 113 und dem Massenanschluss, wobei dadurch eine Vergleichsbetätigung schnell durchgeführt wird.
  • Der Ausgangsanschlusskondensator 163 kann zwischen dem spannungswandelnden Schaltabschnitt 114 und der LED-Last 150 angeordnet werden, um eine Betätigung zum Stabilisieren des Ausgangsstroms der Vorrichtung 110 zum Ansteuern einer LED-Leuchte durchzuführen.
  • Wie oben beschrieben wurde, können nach der vorliegenden Offenbarung multifunktionale LEDs unter Verwendung eines Einzelkanals, das heißt einer einzelnen Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte, angesteuert werden und das Schaltmodul 130 wird im Zeitmultiplex gesteuert, um einen Ein/Aus-Zustand der Vielzahl von LEDs zu steuern.
  • Zwar wurde die vorliegende Offenbarung im Vorstehenden in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen und die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sondern kann von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, verschieden modifiziert und geändert werden, ohne von dem Wesen und Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die in den folgenden Ansprüchen beansprucht sind.
  • Daher sind die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung geliefert, um das Wesen und den Bereich der vorliegenden Offenbarung zu erläutern, aber nicht, um dieselben zu beschränken, so dass das Wesen und der Bereich der vorliegenden Offenbarung nicht durch die Ausführungsformen beschränkt sind. Der Bereich der vorliegenden Offenbarung sollte auf der Basis der beiliegenden Ansprüche ausgelegt werden und alle technischen Gedanken innerhalb des Bereiches äquivalent zu den Ansprüchen sollten in dem Bereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sein.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird nach der vorliegenden Offenbarung die Vielzahl von LED-Leuchten basierend auf einem Einzelkanal im Zeitmultiplex gesteuert, wobei dadurch eine Erhöhung des Preises des Systems minimiert wird.
  • Außerdem kann eine Vielfalt von Effekten, die durch die Offenbarung direkt oder indirekt verstanden werden, geliefert werden.
  • Zwar wurde die vorliegende Offenbarung im Vorstehenden in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen und die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, sondern kann von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Offenbarung gehört, verschieden modifiziert und geändert werden, ohne von dem Wesen und Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, die in den folgenden Ansprüchen beansprucht sind.
    • 110:
    VORRICHTUNG ZUM ANSTEUERN EINER LED-LEUCHTE
    130:
    SCHALTVORRICHTUNG
    150:
    LED-LAST
    160:
    STEUERVORRICHTUNG
    111:
    KOMMUNIKATIONSSABSCHNITT
    112:
    SPEICHERABSCHNITT
    113:
    STEUERABSCHNITT
    114:
    SPANNUNGSWANDELNDER SCHALTABSCHNITT
    115:
    MESSABSCHNITT

Claims (19)

  1. System zum Ansteuern einer multifunktionalen Lumineszenzdioden-Leuchte (LED-Leuchte), wobei das System Folgendes aufweist: eine erste Lichtquellengruppe und eine zweite Lichtquellengruppe, wobei die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe jeweils in Abhängigkeit von Leuchtenfunktionen klassifiziert sind; eine einzelne Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte, die konfiguriert ist, um eine Eingangsspannung auf eine Spannung zu regulieren, die für jede Leuchtenfunktion erforderlich ist, und um die Spannung an die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe anzulegen; eine Schaltvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Ein/Aus-Zustand der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe zu steuern; und eine Steuervorrichtung, die zum Zeitmultiplex-Steuern einer Zeit zum Ein- oder Ausschalten der Schaltvorrichtung durch Vernetzung mit der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte konfiguriert ist und konfiguriert ist, um eine Lichtmenge der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe zu steuern.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe parallel geschaltet sind.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe jeweils eine LED oder eine Struktur enthalten, bei der zumindest zwei LEDs in Reihe geschaltet sind.
  4. System nach Anspruch 3, wobei die Schaltvorrichtung Folgendes enthält: einen ersten Schalter, der mit einer ersten LED-Gruppe, die eine erste Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/AusZustand der ersten LED-Gruppe zu steuern; einen zweiten Schalter, der mit einer zweiten LED-Gruppe, die eine zweite Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/AusZustand der zweiten LED-Gruppe zu steuern; und einen dritten Schalter, der mit einer dritten LED-Gruppe, die eine dritte Funktion durchführt, der ersten Lichtquellengruppe parallel geschaltet ist, um einen Ein/AusZustand der dritten LED-Gruppe zu steuern.
  5. System nach Anspruch 3, wobei die Schaltvorrichtung Folgendes enthält; einen ersten Schalter, der mit einem Ausgangsanschluss der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und einem Eingangsanschluss der ersten Lichtquellengruppe verbunden ist; und einen zweiten Schalter, der mit dem Ausgangsanschluss der Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte und einem Eingangsanschluss der zweiten Lichtquellengruppe verbunden ist.
  6. System nach Anspruch 4, wobei die erste Funktion eine Abblendlichtfunktion enthält, die zweite Funktion eine Fernlichtfunktion enthält und die dritte Funktion eine Sub-Fernlichtfunktion enthält, und wobei die zweite Lichtquellengruppe eine Tagfahrleuchtenfunktion (DRL-Funktion) oder eine Positionsleuchtenfunktion durchführt.
  7. System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung senkt, wenn eine DRL-Funktion eingeschaltet wird, und die Eingangsspannung an die zweite Lichtquellengruppe anlegt.
  8. System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung erhöht, wenn eine Fernlichtfunktion eingeschaltet wird, und die Eingangsspannung an die erste Lichtquellengruppe anlegt.
  9. System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte die Eingangsspannung in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Eingangsspannung und einer Spannung erhöht oder senkt, die zum Durchführen einer Abblendlichtfunktion erfordert wird, wenn die Abblendlichtfunktion eingeschaltet wird, und die Eingangsspannung an die erste Lichtquellengruppe anlegt.
  10. System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte Folgendes enthält: eine erste Schaltvorrichtung und eine zweite Schaltvorrichtung, die zwischen einem Eingangsspannungsanschluss und einem Masseanschluss in Reihe geschaltet sind; eine dritte Schaltvorrichtung und eine vierte Schaltvorrichtung, die zwischen einem Ausgangsspannungsanschluss und dem Masseanschluss in Reihe geschaltet sind; und einen Induktor, der zwischen einem gemeinsamen Knoten der ersten Schaltvorrichtung und der zweiten Schaltvorrichtung und einem gemeinsamen Knoten der dritten Schaltvorrichtung und der vierten Schaltvorrichtung verbunden ist.
  11. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Ausschalten der zweiten Lichtquellengruppe, wenn die erste Lichtquellengruppe eingeschaltet wird; und Ausschalten der ersten Lichtquellengruppe, wenn die zweite Lichtquellengruppe eingeschaltet wird.
  12. System nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquellengruppe eine Vielzahl von LED-Gruppen in Abhängigkeit von Funktionen enthält, und wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Steuern der Schaltvorrichtung, um die LED-Gruppen ab einer LED-Gruppe einzuschalten, die eine höchste Tastverhältnisrate aufweist.
  13. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Einstellen einer Tastverhältnisrate (TASTVERHÄLTNIS) zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe, um länger als eine Tastverhältnisrate zum Einschalten der zweiten Lichtquellengruppe zu sein.
  14. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Berechnen eines Ausgangsstromwertes, der an die erste Lichtquellengruppe oder die zweite Lichtquellengruppe angelegt wird, basierend auf einer Tastverhältnisrate zum Einschalten der ersten Lichtquellengruppe oder der zweiten Lichtquellengruppe und einem maximalen Ausgangsstrom.
  15. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Eingangsanschlusskondensator der konfiguriert ist, um einen Eingangsstrom zu stabilisieren; einen Ausgangsanschlusskondensator, der konfiguriert ist, um einen Ausgangsstrom zu stabilisieren; und einen Vergleichskondensator, der konfiguriert ist, um einen geladenen Strom zu entladen.
  16. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen, dass eine Störung einer LED-Last von zumindest der ersten Lichtquellengruppe und/oder der zweiten Lichtquellengruppe durch einen offenen Schaltkreis verursacht wird, wenn ein Ausgangsstrom von der einzelnen Vorrichtung zum Ansteuern einer LED-Leuchte gleich einem spezifischen numerischen Wert oder geringer als derselbe ist.
  17. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen, dass eine Störung einer LED-Last von zumindest ersten Lichtquellengruppe und/oder der zweiten Lichtquellengruppe durch einen Kurzschluss verursacht wird, wenn eine Differenzspannung, die über gegenüberliegende Anschlüsse von jeder LED-Gruppe einer Vielzahl von LED-Gruppen in der ersten Lichtquellengruppe angelegt ist, oder eine Differenzspannung, die über gegenüberliegende Anschlüsse der zweiten Lichtquellengruppe angelegt ist, kleiner als ein spezifischer numerischer Wert ist.
  18. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Durchführen eines ausfallsicheren Vorgangs, in dem eine gestörte LED-Gruppe ausgeschlossen wird, wenn die gestörte LED-Gruppe in der ersten Lichtquellengruppe oder der zweiten Lichtquellengruppe vorhanden ist.
  19. Verfahren zum Ansteuern einer multifunktionalen LED-Leuchte, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Regulieren und Ausgeben einer Spannung, die an eine erste Lichtquellengruppe und eine zweite Lichtquellengruppe angelegt wird, wobei die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe jeweils in Abhängigkeit von Leuchtenfunktionen klassifiziert werden; und Steuern eines Ein/Aus-Zustands und einer Lichtmenge der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe durch Zeitmultiplex-Steuern einer Zeit zum Ein- oder Ausschalten einer Schaltvorrichtung, die mit der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe verbunden ist.
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