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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugaußenleuchte mit mehreren LED-Segmenten und Anordnung aus einem Steuergerät und einer solchen Kraftfahrzeugaußenleuchte, wobei jedes der LED-Segmente in wenigstens einer LED-Reihenschaltung oder einem LED-Array angeordnete Leuchtdioden und eine Stromversorgung zur Versorgung der LEDs der LED-Reihenschaltung oder des LED-Arrays aufweist, wobei die Kraftfahrzeugaußenleuchte einen ersten Spannungsversorgungseingang für den Anschluss an eine Spannungsversorgung aufweist, und die LED-Segmente parallel geschaltet an dem ersten Spannungsversorgungseingang angeschlossen sind. Eine solche Leuchte kann an ein geeignetes Steuergerät angeschlossen werden und zusammen mit dem Steuergerät eine Anordnung für die Außenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs bilden.
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Die Außenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs dient dazu, das Fahrzeug insbesondere bei Dunkelheit sichtbar zu machen und dazu, einem Fahrzeugführer insbesondere die vor ihm liegende Umgebung sichtbar zu machen. Dazu kommen verschiedene Kraftfahrzeugaußenleuchten mit verschiedenen Funktionen an der Front, der Seite und am Heck des Fahrzeugs zum Einsatz, zum Beispiel
- - vorne Leuchten für Fernlicht, Abblendlicht, Tagfahrlicht, Standlicht, (auch: „Begrenzungslicht“), Kurvenlicht, Parklicht sowie Fahrtrichtungsanzeiger, Nebelscheinwerfer,
- - hinten Schlussleuchten, Bremsleuchten, Fahrtrichtungsanzeiger, Kennzeichenbeleuchtung, Nebelschlussleuchten, Rückfahrscheinwerfer,
- - an der Seite Seitenmarkierungsleuchten, Fahrtrichtungsanzeiger.
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Mit modernen Kraftfahrzeugaußenleuchten können häufig mehrere Lichtbilder erzeugt werden. Meist werden die Kraftfahrzeugaußenleuchten so angesteuert, dass ein der Verkehrssituation, in der sich ein mit der Kraftfahrzeugaußenleuchte ausgestattetes Fahrzeug befindet, angemessenes Lichtbild erzeugt wird. Solche Außenleuchten, mit denen sehr flexible Lichtbilder erzeugt werden können, können verschiedene Funktionen übernehmen, so dass die früher übliche Trennung zwischen Außenleuchten mit unterschiedlichen Funktionen hinfällig ist. Um die verschiedenen Lichtbilder zu erzeugen, weisen manche Kraftfahrzeugaußenleuchten LED-Segmente zur Lichterzeugung auf, die individuell angesteuert werden können.
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Unter den Funktionen, die Kraftfahrzeugaußenleuchten haben können, können auch solche sein, die sicherheitsrelevante Funktionen sind. Für Leuchten mit sicherheitsrelevanten Funktionen gelten höhere Anforderungen als für andere Leuchten. Dazu kommt, dass die Anforderungen an die sicherheitsrelevanten Leuchten immer wieder strenger gefasst wurden. So müssen sicherheitsrelevante Leuchten in besonderer Weise überwacht werden, um einen Ausfall schnell feststellen zu können.
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Bei Kraftfahrzeugaußenleuchten mit mehreren LED-Segmenten wie sie eingangs beschrieben wurden, kann es LED-Segmente geben, die die Funktion von sicherheitsrelevanten Leuchten haben und andere LED-Segmente geben, die diese Funktion nicht haben. Bisher ist üblich, die gesamten Außenleuchten über das Steuergerät zu überwachen. So ist es insbesondere üblich, dass im Steuergerät der Strom erfasst wird, der von einer Spannungsversorgungseinheit des Steuergerätes geliefert wird. Ist bei den eingeschalteten LED-Segmenten der Strom zu hoch oder zu niedrig im Vergleich zu einem Sollwert, liegt ein Fehler vor. Allerdings kann nicht erkannt werden, ob der Fehler eine sicherheitsrelevante Funktion bzw. ein sicherheitsrelevantes LED-Segment betrifft. Selbst bei Erreichen der Sollwerte ist nicht klar, dass kein Fehler vorliegt, da zwei oder mehr Fehler vorliegen können, deren Wirkungen sich gegenseitig aufheben. Möglich wäre auch nur ein Fehler im Bereich der sicherheitsrelevanten Funktion, der aber innerhalb der Messtoleranzen für die Gesamtleuchte nicht erfasst werden kann. Auch ein solcher Fehler wird ggf. nicht bemerkt. Auch ist es üblich, die Temperatur der Außenleuchte zu erfassen. Aus einer Erfassung der Temperatur der Außenleuchte können aber ebenfalls keine zuverlässigen Schlüsse über das Funktionieren der LED-Segmente mit sicherheitsrelevanter Funktion gezogen werden.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kraftfahrzeugaußenleuchte eingangs genannter Art so weiter zu entwickeln, dass es möglich ist, die Funktion von sicherheitsrelevanten LED-Segmenten zu überwachen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- - dass die Kraftfahrzeugaußenleuchte wenigstes einen Temperatursensor aufweist, der genau einem LED-Segment zugeordnet ist und
- - dass der Temperatursensor einen Ausgang hat, an dem ein die gemessene Temperatur repräsentierendes Signal abgreifbar ist.
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Nach der Lehre der Erfindung wird mit dem Temperatursensor nicht eine Temperatur der gesamten Außenleuchte bzw. eine repräsentative Temperatur gesamten LEDs oder der gesamten Außenleuchte erfasst. Vielmehr überwacht der Temperatursensor einer erfindungsgemäßen Außenleuchte nur die Temperatur eines LED-Segmentes. Dieses LED-Segment kann damit die Funktion einer sicherheitsrelevanten Außenleuchte übernehmen, sofern mit der Überwachung der Temperatur des LED-Segmentes, dessen Temperatur überwacht wird, die sicherheitsrelevante Funktion dieses LED-Segmentes überwacht werden kann.
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Gleichzeitig ist es möglich, dass den anderen LED-Segmenten, die keine Funktion einer sicherheitsrelevanten Außenleuchte übernehmen, kein Temperatursensor zugeordnet ist. Es ist also möglich, dass andere LED-Segmente ohne sicherheitsrelevante Funktion keine Temperaturüberwachung haben. Es ist aber auch möglich, dass einzelnen oder allen LED-Segmenten ohne sicherheitsrelevante Funktion Temperatursensoren zugeordnet sind, die die Temperaturen der LED-Segmente überwachen, denen sie zugeordnet sind.
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Bei einer Variante der Erfindung ist es möglich, dass der Ausgang des Temperatursensors mit einem Temperatursensorsignalausgang der Kraftfahrzeugaußenleuchte verbunden ist. Der Temperatursensorausgang der Kraftfahrzeugaußenleuchte kann dann mit einem Temperatursensoreingang des Steuergerätes verbunden sein. Das Temperatursensorsignal kann dann in dem Steuergerät ausgewertet werden. Wird eine Abweichung der Temperatur von einem Sollwert festgestellt, kann durch das Steuergerät dieses als Fehler des überwachten LED-Segmentes angezeigt werden.
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Bei einer anderen Variante der Kraftfahrzeugaußenleuchte kann diese einen Analog-Digital-Umsetzer aufweisen, der das die gemessene Temperatur repräsentierende Signal in ein die gemessene Temperatur repräsentierendes Digitalsignal wandelt. Ferner kann zum Beispiel
- - entweder der Ausgang des Temperatursensors mit einem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers verbunden sein,
- - oder der Analog-Digital-Umsetzer Teil des Temperatursensors sein und am Ausgang des Temperatursensors das die gemessene Temperatur repräsentierende Digitalsignal abgreifbar sein.
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Die Kraftfahrzeugaußenleuchte kann eine Diagnoseschnittstelle aufweisen und bei der Variante mit dem Analog-Digital-Umsetzer kann der Ausgang des Temperatursensors ggf. über den Analog-Digital-Umsetzer mit der Diagnoseschnittstelle verbunden sein. Die Diagnoseschnittstelle der Kraftfahrzeugaußenleuchte kann mit einer Diagnoseschnittstelle des Steuergerätes verbunden sein. Diese Variante ist deshalb von Vorteil, weil dann bei den meisten Steuergeräten die schon vorhandene Diagnoseschnittstelle des Steuergerätes genutzt werden kann. Es können daher bei dieser Variante auch herkömmliche Steuergeräte genutzt werden, deren Programmierung so geändert ist, dass sie das über die Diagnoseschnittstellen transportierte Digitalsignal auswerten.
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Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaußenleuchte kann eine Leiterplatte aufweisen, auf der die LEDs der LED-Segmente angeordnet sind. Auch die Stromversorgungen der LED-Segmente können auf der Leiterplatte angeordnet sein. Ferner kann der dem LED-Segment mit sicherheitsrelevanter Funktion zugeordnete Temperatursensor auf der Leiterplatte angeordnet sein. Die LED-Segmente, die Stromversorgungen und/oder der Temperatursensor können Teile einer integrierten Schaltung, zum Beispiel eines sogenannten pLED-Moduls. Diese integrierte Schaltung kann auf der Leiterplatte angeordnet sein.
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Bei einer erfindungsgemäßen Außenleuchte kann der Temperatursensor näher zu dem zugeordneten LED-Segment angeordnet sein als zu einem der übrigen LED-Segmente. Es ist möglich, dass der Temperatursensor an einem Kühlköper dieses LED-Segmentes angeordnet ist. Ferner ist es möglich, dass der Temperatursensor gegenüber den anderen LED-Segmenten thermisch isoliert angeordnet ist. Die thermische Isolierung könnte zum Beispiel durch Schlitze in der Leiterplatte hergestellt sein.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung weist eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaußenleuchte und ein Steuergerät auf, wobei das Steuergerät eine Spannungsversorgungseinheit aufweist, mit der an einem Spannungsversorgungsausgang des Steuergerätes Strom bereitstellbar ist, und wobei der Spannungsversorgungseingang der Kraftfahrzeugaußenleuchte mit dem Spannungsversorgungsausgang des Steuergeräts verbunden ist.
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Mit dem Steuergerät kann ein Steuersignal zum Steuern der LED-Segmente erzeugt werden und dieses Steuersignal kann über miteinander verbundene Steuersignalschnittstellen des Steuergeräts und der Kraftfahrzeugaußenleuchte in die Kraftfahrzeugaußenleuchte übertragen werden. Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaußenleuchte kann eine Steuerschaltung zum Steuern der LED-Segmente aufweisen, die mit den LED-Segmenten verbunden ist. Auch diese Steuerschaltung kann auf der Leiterkarte der Außenleuchte angeordnet sein.
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Das Steuergerät einer erfindungsgemäßen Anordnung kann eine zweite Spannungsversorgungseinheit zum Versorgen der Steuerschaltung der Kraftfahrzeugaußenleuchte aufweisen. Das Steuergerät kann einen zweiten Spannungsversorgungsausgang aufweisen, der über eine Leitung mit einem zweiten Spannungsversorgungseingang der Kraftfahrzeugaußenleuchte verbunden ist.
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Zwei Varianten einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Steuergerät und einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaußenleuchte sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt
- 1 eine erste Variante mit einem direkt an das Steuergerät angeschlossenen Temperatursensor und
- 2 eine zweite Variante mit einem über eine Diagnoseschnittstelle an das Steuergerät angeschlossenen Temperatursensor.
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Die beiden dargestellten Varianten einer erfindungsgemäßen Anordnung weisen das Steuergerät 1 und die Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 auf. Die Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 weist mehrere LED-Segmente 21 auf. Jedes der LED-Segmente 21 hat eine Funktion, die im Stand der Technik eine Kraftfahrzeugaußenleuchte hat. Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 vereinigt also Funktionen, die im Stand der Technik verschiedenen Kraftfahrzeugaußenleuchten zugewiesen sind.
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Das Steuergerät 1 hat eine erste Spannungsversorgungseinrichtung 11 zur Versorgung der LED-Segmente mit elektrischer Energie. Die erste Spannungsversorgungseinrichtung 11 ist mit einem ersten Spannungsversorgungsausgang 12 des Steuergeräts 1 verbunden. Über eine Leitung ist dieser Ausgang 12 mit einem ersten Spannungsversorgungseingang 22 der Kraftfahrzeugaußenleuchte verbunden.
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Das Steuergerät 1 hat außerdem eine zweite Spannungsversorgungseinrichtung 13 zur Versorgung einer Steuerung (nicht dargestellt) der Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 mit elektrischer Energie. Die zweite Spannungsversorgungseinrichtung 13 ist mit einem zweiten Spannungsversorgungsausgang 14 des Steuergeräts 1 verbunden. Über eine Leitung ist dieser Ausgang 14 mit einem zweiten Spannungsversorgungseingang 24 der Kraftfahrzeugaußenleuchte verbunden.
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Das Steuergerät 1 weist ferner eine Diagnoseeinrichtung 15 auf, mit der im Steuergerät oder in der Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 gesammelte Informationen ausgewertet werden können. In der Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 gesammelte Informationen können über eine Diagnoseschnittstelle 26 der Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 und eine Diagnoseschnittstelle 16 des Steuergerätes von der Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 an das Steuergerät 1 übermittelt werden. Die Diagnoseschnittstellen 16, 26 sind über eine Leitung miteinander verbunden.
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Neben den Diagnoseschnittstellen 16, 26 weisen das Steuergerät 1 und die Kraftfahrzeugaußenleuchte 2 miteinander verbundene Videoschnittstellen 18, 28 auf, über die Videodaten von einer Einrichtung 17 des Steuergeräts 1 zu der Außenleuchte 2 übertragen werden. Die Videodaten enthalten Informationen, welches LED-Segment 21 welches Lichtbild erzeugen soll. Die Videodaten werden in der Außenleuchte 2 in Steuerdaten umgesetzt, mit denen die LED-Segmente angesteuert werden.
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Die LED-Segmente 21 weisen je eine Stromversorgungseinheit (nicht dargestellt) auf, die an den ersten Spannungsversorgungseingang 22 angeschlossen sind und über ihn mit elektrischer Energie zum Betreiben der LED-Segmente 21 versorgt werden. Die LED-Segmente 21 weise ferner je eine LED-Reihenschaltung oder ein LED-Array aus LED-Reihenschaltungen auf, die an die Stromversorgungseinheiten der LED-Segmente 21 angeschlossen sind. Diese LED-Reihenschaltung oder LED-Arrays jedes LED-Segmentes 21 werden aus der Stromversorgungseinheit des LED-Segmentes 21 mit elektrischer Energie versorgt, wie man es zum Beispiel von herkömmlichen LED-Matrix-Scheinwerfern kennt.
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Die LED-Segmente 21 sind Teile einer integrierten Schaltung 23, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist, die Anschlüsse hat, die mit den Schnittstellen, Eingängen bzw. Ausgängen 22, 24, 26, 28 der Außenleuchte 2 verbunden sind.
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Ein oder mehrere der LED-Segmente 21, bei den dargestellten Varianten sind jeweils nur die LED-Segmente 21a dargestellt, haben eine sicherheitsrelevante Lichtfunktion, die in besonderer Weise überwacht werden muss. Um gezielt diese LED-Segmente 21a mit sicherheitsrelevanter Funktion bzw. um gezielt diese Funktion zu überwachen, ist in jeder der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaußenleuchten 2 ein Temperatursensor 29 vorgesehen. Mit diesen Temperatursensoren 29 kann die Temperatur der LED-Segmente 21 a mit sicherheitsrelevanter Funktion erfasst werden. Die Temperatursensoren 29 können Highside- oder Lowside-Temperatursensoren sein. Es kann sich um NTC- oder PTC-Elemente handeln. Die Temperatursensoren 29 stellen an einem Ausgang ein Signal bereit, welches die Temperatur des LED-Segmentes 21a mit sicherheitsrelevanter Funktion repräsentiert.
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Den LED-Segmenten 21b ohne sicherheitsrelevante Funktion ist kein Temperatursensor zugeordnet.
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In der ersten Variante der Erfindung ist der Ausgang des Temperatursensors 29 über einen Temperatursensorsignalausgang 27 der Außenleuchte 2, eine Leitung und einen Eingang des Steuergeräts 1 mit der Diagnoseeinrichtung 15 des Steuergeräts 1 verbunden. Der Temperatursensor 29 ist nicht auf der Leiterplatte, aber in unmittelbarer Nähe zu dem LED-Segment 21 a mit sicherheitsrelevanter Funktion angeordnet, was in der 1 aber nicht dargestellt ist.
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In der zweiten Variante der Erfindung weist der Temperatursensor 29 einen Analog-Digital-Umsetzer auf, der Teil der integrierten Schaltung 23 auf der Leiterplatte der Außenleuchte angeordnet ist. In dem Analog-Digital-Umsetzer wird ein analoges Messsignal in ein Digitalsignal umgesetzt, dass die Temperatur des LED-Segment 29a mit sicherheitsrelevanter Funktion repräsentiert. Dieses Digitalsignal wird dann von der Außenleuchte 2 über die Diagnoseschnittstellen 26, 16 an die Diagnoseeinrichtung 15 des Steuergeräts 1 übermittelt.
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In der Diagnoseeinrichtung 15 werden die vom Temperatursensor 29 gelieferten Daten ausgewertet. Erkennt die Diagnoseeinrichtung 15 aufgrund der vom Temperatursensor 29 gelieferten Daten einen Fehler des LED-Segmentes 21a mit sicherheitsrelevanter Funktion, kann das Steuergerät 1 diesen Fehler melden und u.a. einem Benutzer des Kraftfahrzeuges und/oder z.B. eine Failsafe-Funktion ausführen kann anzeigen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuergerät
- 11
- erste Spannungsversorgungseinrichtung
- 12
- erster Spannungsversorgungsausgang
- 13
- zweite Spannungsversorgungseinrichtung
- 14
- zweiter Spannungsversorgungsausgang
- 15
- Diagnoseeinrichtung
- 16
- Diagnoseschnittstelle
- 17
- Einrichtung zur Erzeugung von Videodaten
- 18
- Schnittstelle für Videodaten
- 2
- Kraftfahrzeugaußenleuchte
- 21
- LED-Segmente
- 21a
- LED-Segment mit sicherheitsrelevanter Funktion
- 21b
- LED-Segment ohne sicherheitsrelevante Funktion
- 22
- erster Spannungsversorgungseingang
- 23
- integrierte Schaltung
- 24
- zweiter Spannungsversorgungseingang
- 25
- Analog-Digital-Umsetzer
- 26
- Diagnoseschnittstelle
- 27
- Temperatursignalausgang
- 28
- Schnittstelle für Videodaten
- 29
- Temperatursensor
