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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Steuersystem zum Steuern eines LED-Array-Automobilfahrtrichtungsanzeigers.
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Es ist bekannt, dass Automobile mit einer Serie von Leuchtfahrtrichtungsanzeigern (Blinker oder Turn indicator) versehen sind, die an passender Stelle am Rahmen des Automobils positioniert und geeignet sind, vom Benutzer des Automobils betätigt zu werden, um auf Befehl ein intermittierendes bzw. blinkendes Licht zu emittieren, das den anderen Straßenbenutzern eine Änderung der Fahrtrichtung des Automobils signalisiert bzw. anzeigt.
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Jeder Leuchtanzeiger umfasst: eine Beleuchtungsvorrichtung, die typischerweise im Inneren eines Trägerkörpers untergebracht und mit einer Mehrzahl von LEDs (Akronym von Light Emitting Diode) versehen ist, die einem am Trägerkörper befestigten Signalisierungslinsenkörper zugewandt und geeignet sind, zum Linsenkörper hin ein intermittierendes Licht zu emittieren; und eine elektronische Steuerschaltung, die elektrisch mit den LEDs verbunden und konfiguriert ist, als Eingang ein vom Benutzer ausgehendes Steuersignal zu empfangen, auf dessen Basis sie in vorherbestimmten Intervallen das gleichzeitige Einschalten/Ausschalten aller LEDs einsteuert, so dass ein intermittierender Lichtspot mit vorherbestimmter Intensität auf der ganzen äußeren Oberfläche des Signalisierungslinsenkörpers emittiert wird.
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In den Automobilen der neuesten Generation ist der oben beschriebene Leuchtanzeiger typischerweise in einem Scheinwerfer des Automobils in einer Position, die typischerweise anderen Leuchtquellen des Automobils benachbart oder diesen zugewandt ist, die in dem gleichen Scheinwerfer enthalten sind, integriert/enthalten.
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In Benutzung kann unter bestimmten Sichtbedingungen die Betätigung der in dem Scheinwerfer enthaltenen Leuchtquellen gleichzeitig mit der Betätigung des Fahrtrichtungsleuchtanzeigers den von letzterem erzeugten intermittierenden Lichtspot weniger gut sichtbar machen und demzufolge eine beträchtliche Reduktion der visuellen Wahrnehmung des Lichtspots seitens der anderen Straßenbenutzer außerhalb des Automobils bewirken.
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Es besteht daher im Automobilsektor das Bedürfnis, einen Fahrtrichtungsleuchtanzeiger zu schaffen, der einen Lichtspot emittiert, der besser von dem Licht unterscheidbar ist, das von den anderen Lichtquellen angrenzend an den Fahrtrichtungsanzeiger selbst emittiert wird, so dass die visuelle Wahrnehmung der Signalisierung einer Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs seitens Straßenbenutzern außerhalb dieses Fahrzeugs erhöht wird.
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Die Anmelderin hat daher eine vertiefte Forschung mit dem Zweck durchgeführt, eine Lösung zu finden, die es ermöglicht, spezifisch die Aufgabe zu lösen, ein elektronisches System zum Steuern eines einen Lichtspot erzeugenden LED-Automobilfahrtrichtungsanzeigers zu schaffen, der besser unterscheidbar von dem Licht ist, das von den in einer Position neben dem Anzeiger selbst angeordneten Lichtquellen emittiert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, das oben angegebene Problem zu lösen.
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Diese Aufgabe wird von der vorliegenden Erfindung insofern gelöst, als sie ein elektronisches Steuersystem betrifft, das konfiguriert ist, um einen LED-Array-Automobilfahrtrichtungsanzeiger zu steuern, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Automobilscheinwerfer gemäß Anspruch 16.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen LED-Array-Automobilfahrtrichtungsanzeiger gemäß Anspruch 17.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, die ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel hiervon darstellen, in denen:
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die 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Steuersystems eines LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeigers gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist;
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die 2 ein Blockschaltbild einer ersten Variante des elektronischen Steuersystems eines LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeigers gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist;
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die 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Variante des elektronischen Steuersystems eines LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeigers gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist;
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die 4 ein Blockschaltbild einer dritten Variante des elektronischen Steuersystems eines LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeigers gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist;
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die 5, 6 schematisch verschiedene Konfigurationen des Einschaltens der LEDs in dem Fahrtrichtungslichtanzeiger ebenfalls gemäß einer Steuerung zeigen, die mittels des elektronischen Systems gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung realisiert wird;
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die 7 ein Beispiel einer Vorderansicht mit aus Gründen der Klarheit weggelassenen Teilen eines Scheinwerfers ist, der den LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeiger gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung enthält;
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die 8 ein Beispiel einer Vorderansicht eines Scheinwerfers ist, der den LED-Array-Automobilfahrtrichtungslichtanzeiger gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung enthält; während
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die 9 ein Querschnitt mit einem vergrößerten Teil des in 7 gezeigten Scheinwerfers längs der Linie A-A ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich unter Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben, um einem Fachmann zu ermöglichen, sie zu realisieren und zu benutzen. Verschiedene Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen sind Fachleuten unmittelbar klar, und die beschriebenen grundlegenden Prinzipien können auch auf andere Ausführungsformen und Anwendungen angewandt werden, ohne deshalb den Schutzbereich der vorliegenden Innovation zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Daher darf die vorliegende Innovation nicht als durch die beschriebenen und dargestellten Ausführungen beschränkt angesehen werden, sondern es muss ihr der breitestmögliche Schutzbereich entsprechend den hier beschriebenen und beanspruchten Prinzipien und Charakteristika zugebilligt werden.
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Gemäß 1 ist mit der Zahl 1 in seiner Gesamtheit ein elektronisches Steuersystem 1 dargestellt, das so konfiguriert ist, dass es einen Automobilfahrtrichtungsanzeiger 2 steuern kann, der eine Mehrzahl von LEDs 3 enthält, die so nebeneinander angeordnet sind, dass sie ein LED-Array 5 bilden.
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Das elektronische Steuersystem 1 ist so konfiguriert, dass die LEDs 3 so gesteuert werden, dass sie einen Lichtspot 4 emittieren, der längs des LED-Arrays 5 (in den 4 und 5 gezeigt) beweglich ist.
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Genauer gesagt ist das elektronische Steuersystem 1 so konfiguriert, dass es die in dem LED-Array 5 enthaltenen LEDs 3 so einschaltet, dass die von den den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 emittierte Lichtintensität I1 anders ist als die Lichtintensität I2, die von den LEDs 3 des LED-Arrays 5 emittiert wird, die, während der Verlagerung des Lichtspots 4, sich außerhalb des Lichtspots 4 selbst befinden.
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Vorzugsweise ist das elektronische Steuersystem 1 so konfiguriert, dass alle LEDs 3 des LED-Arrays 5 so eingeschaltet werden, dass die Lichtintensität I1 des von einer oder mehreren LEDs 3 emittierten Lichtspots 4 größer oder kleiner ist als die Lichtintensität I2 des Lichts, das von den übrigen LEDs 3 emittiert wird, die in dem LED-Array 5 vorhanden sind und nicht den Lichtspot 4 bilden, so dass in einfacher Weise ein bewegliches Lichtmuster für die Signalisierung der Änderung der Richtung des Automobils erhalten wird, das wiederholt auf einem Lichthintergrund abläuft, der von den LEDs 3 außerhalb des beweglichen Lichtmusters erzeugt wird, und das eine kleinere oder größere Lichtintensität im Vergleich zum Lichtmuster selbst aufweist.
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Gemäß dem vorstehend Beschriebenen ist es angebracht zu präzisieren, dass das Einschalten aller LEDs 3 des LED-Arrays 5 in einer solchen Weise, dass ein beweglicher Lichtspot auf einem Lichthintergrund mit einer gleichförmigen Lichtintensität größer als null und anders als die Lichtintensität des beweglichen Lichtspots 4 erzeugt wird, die visuelle Wahrnehmung der Signalisierung in geeigneter Weise erhöht, die von dem leuchtenden Richtungsanzeiger erzeugt wird. Das Einschalten der LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 zum Aufrechterhalten eines Lichthintergrunds, auf dem der Fleck selbst abläuft bzw. hin- und herläuft, macht in der Tat, beispielsweise in nächtlichen Bedingungen oder unter Bedingungen mit reduzierter Sicht, das von dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 erzeugte Gesamtlichtsignal besser augenfällig/sichtbar für die Straßenbenutzer außerhalb des Automobils.
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Gemäß einer in den 5, 6, 7, 8 und 9 gezeigten und nachfolgend zu Beispielszwecken beschriebenen bevorzugten Ausführungsform weist das LED-Array 5 eine im Wesentlichen lineare Geometrie auf, bei der die LEDs 3 einzeln oder in Bänken von LEDs 3 (jeweils eine Reihe von LEDs enthaltend) angeordnet sind, nebeneinander und untereinander so ausgerichtet, dass sie eine Zeile von LEDs oder mehrere übereinander angeordnete Zeilen von LEDs, oder aber eine Zeile von Bänken/Gruppen von LEDs, in der jede Bank von LEDs neben einer anderen Bank von LEDs angeordnet ist, bilden.
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Es ist jedoch zweckmäßig zu präzisieren, dass gemäß einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) das LED-Array 5 eine Geometrie haben könnte, die, anstatt linear zu sein, im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei die LEDs 3 oder die Bänke von LEDs so nebeneinander angeordnet sind, dass sie eine Serie von konzentrischen Ringen bilden.
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Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die das LED-Array 5 bildenden LEDs 3 schaltungstechnisch in jeweiligen Beleuchtungszweigen 6 angeordnet (von denen drei schematisch in den 1, 2, 3 und 4 für Beispielszwecke dargestellt sind), die parallel zueinander zwischen zwei Versorgungsleitungen 8 geschaltet sind, welche auf einer voreingestellten Versorgungsspannung VA bzw. einer vorherbestimmten Bezugsspannung VGND (beispielsweise einem Erd- bzw. Massepotenzial) gehalten werden.
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Jeder Beleuchtungszweig 6 umfasst eine oder mehrere LEDs 3, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, in Reihe zueinander zwischen den elektrischen Versorgungsleitungen 8 geschaltet sind, und eine Schaltervorrichtung 9, beispielsweise ein Transistor, die bzw. der vorzugsweise in Reihe mit den LEDs 3 in dem Beleuchtungszweig 6 geschaltet und geeignet ist, auf der Basis eines Steuersignals Sci (i zwischen 1 und n; wobei n die Anzahl der Beleuchtungsschaltungszweige 6 ist) umgeschaltet (on/off bzw. ein/aus) zu werden, so dass der die LEDs 3 durchfließende Strom eingestellt/moduliert wird und demzufolge eine Variation der von den LEDs 3 emittierten Lichtintensität in den jeweiligen Beleuchtungszweigen 6 bewirkt wird.
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Das elektronische Steuersystem 1 umfasst des Weiteren eine elektronische Steuereinheit 10, die mit einer Mehrzahl von Ausgängen versehen ist, die mit jeweiligen Steueranschlüssen der Schaltervorrichtungen 9 verbunden sind, um diesen die Steuersignale Sci zu liefern.
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Die elektronische Steuereinheit 10 ist geeignet, über die Steuersignale Sci die elektrische Leistung zu modulieren, die an die LED(s) 3 geliefert wird, die sich in jedem Beleuchtungszweig 6 befindet bzw. befinden, so dass sich die von den in dem Beleuchtungszweig 6 vorhandenen und den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 emittierte Lichtintensität I1 von der Lichtintensität I2 unterscheidet, die von den LEDs emittiert wird, die in den Beleuchtungszweigen 6 vorhanden sind, die sich während der Verlagerung des Lichtspots 4 außerhalb diesem befinden.
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Gemäß 1 sind die Steuersignale Sci Signale, deren Impulsbreite moduliert ist, oder Impulssignale, die über eine Impulsweitenmodulation PWM (Pulse Width Modulation) erhalten werden, während die elektronische Steuereinheit 10 die Einschaltdauer (Duty Cycle) Dci der Impulse, die in den an die Schaltervorrichtungen 9 gelieferten Steuersignalen Sci enthalten sind, in einer Weise einstellt/moduliert, dass eine erste elektrische Leistung Pe1 an die Beleuchtungszweige 6 geliefert wird, welche die LEDs 3 enthalten, welche den beweglichen Lichtspot 4 bilden, und eine zweite elektrische Leistung Pe2 an die Beleuchtungszweige 6 geliefert wird, welche die übrigen LEDs 3 des LED-Arrays 5 oder diejenigen LEDs 3 enthalten, welche nicht den Lichtspot 4 bilden.
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Gemäß der in den 1 und 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform stellt die elektronische Steuereinheit 10 den Duty Cycle Dci der Impulse der Steuersignale Sci in folgender Weise ein: Liefern der elektrischen Leistung Pe1 an die LEDs 3, welche den Lichtspot 4 bilden, gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge derart, dass eine Verlagerung des Lichtspots 4 in dem LED-Array 5 längs einer Fortgangsrichtung Da1 bewirkt wird, welche die Verlagerungsrichtung des Automobils angibt (in dem in 5 gezeigten Beispiel in Richtung nach rechts in der Darstellung); und gleichzeitig Liefern der elektrischen Leistung Pe2 an die übrigen LEDs 3 des LED-Arrays 5 außerhalb des Lichtspots 4. Der durch diese von der elektronischen Steuereinheit 10 ausgeführten Steuerung erzielte Lichteffekt ist durch einen Lichtspot oder ein Lichtmuster dargestellt, der bzw. die progressiv in dem LED-Array 5 von einem Ende des LED-Arrays 5 an dessen anderes Ende in der Richtung der Verlagerung des Automobils fortschreitet.
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Gemäß den 1 und 5 ist die elektronische Steuereinheit 10 konfiguriert, um den Duty Cycle Dci der Impulse der Steuersignale Sci so zu variieren, dass die an die den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 gelieferte elektrische Leistung Pe1 größer als die elektrische Leistung Pe2 > 0 ist, die an die anderen LEDs 3 des LED-Arrays 5 geliefert wird. In diesem Fall emittieren die den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 Licht mit einer Lichtintensität I1, die größer ist als die Lichtintensität I2 > 0 der von den LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 emittierten Lichts ist.
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Gemäß 5 steuert die elektronische Steuereinheit 10 die Beleuchtungszweige 6 so an, dass die Verlagerung des Lichtspots 4 zwischen den zwei Enden des LED-Arrays 5 bewirkt wird, und erhöht während der nach jedem vorherbestimmten Intervall Ti (wobei i zwischen 1 und 8 liegt und angenommen wird, dass 8 einzelne LEDs oder 8 LED-Bänke vorhanden sind) ausgeführten Verlagerung die Anzahl der den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 derart, dass eine progressive Vergrößerung mindestens einer Dimension bzw. der Leuchtfläche des Lichtspots 4 in dem LED-Array 5 bewirkt wird, die endet, wenn der Lichtspot 4 aus allen LEDs 3 des LED-Arrays 5 gebildet ist.
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In diesem Fall erzeugen die verbleibenden LEDs 3 des LED-Arrays 5 außerhalb des Lichtspots 4 Licht mit einer Lichtintensität I2, die größer als null und kleiner als die Lichtintensität I1 des Lichtspots 4 ist und reduzieren bei jedem Zeitintervall Ti progressiv die relative Leuchtfläche in dem LED-Array 3, bis sie zum Zeitpunkt Tn zu null geworden ist, wenn der Lichtspot aus allen LEDs 3 des LED-Arrays 5 erzeugt ist.
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Im vorliegenden Fall liefert zum Zeitpunkt Ti, wie in dem schematischen vereinfachten Beispiel von 5 gezeigt ist, die elektronische Steuereinheit 10 an die LED LED1 (unter der Annahme zur Vereinfachung, dass nur eine einzige LED pro Beleuchtungszweig 6 vorhanden ist) ein Steuersignal Sc1 mit Impulsen, die einen Duty Cycle DC1 aufweisen, beispielsweise ein Duty Cycle DC1 = 100%DTC entsprechend einem Nominalwert DTC des Duty Cycles in der Weise, dass der von der LED1 erzeugte Lichtspot eine nominale Lichtintensität I1 aufweise, und liefert gleichzeitig an die restlichen LEDs LED2–LEDn jeweilige Steuersignale Sc2–Scn, die Impulse mit einem dazwischenliegenden Duty Cycle DC2 von größer als null aufweisen, beispielsweise DC1 = 20%DTC, so dass Letztere eine dazwischenliegende Lichtintensität 12 erzeugen (kleiner als der Wert der nominalen Intensität). Zu jedem Zeitpunkt Ti nach dem Zeitpunkt Ti (i läuft zwischen 1 und n) liefert die elektronische Steuereinheit 10 an die LEDs LED1–LEDi ein Steuersignal Sci mit Impulsen, die den nominalen Duty Cycle DC1 besitzen, so dass die Leuchtfläche des Lichtspots 4, welche durch die nominale Intensität I1 charakterisiert ist, progressiv erhöht wird, und liefert, gleichzeitig an die übrigen LEDs LEDi+1 bis LEDn, i Steuersignale Sci+1, bis Scn mit einem Duty Cycle DC2, so dass eine progressive Reduzierung der Leuchtfläche des LED-Arrays 5 mit der dazwischenliegenden Intensität 12 erhalten wird, wodurch ein Effekt des ”progressiven Lichtfüllens” des LED-Arrays 5 erhalten wird.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt), ist die elektronische Steuereinheit 10 konfiguriert, um die LEDs 3 des LED-Arrays 5 in komplementärer Weise (bzw. mit einer negierten Logik bezüglich) der Steuerung, die in der in 4 gezeigten Ausführungsform beschrieben wurde, anzusteuern, um einen Lichtspot zu erzeugen, der eine niedrige Lichtintensität I1 > 0 aufweist und beweglich bezüglich eines Lichthintergrunds mit einer hohen Lichtintensität ist. Genauer gesagt kann die elektronische Steuereinheit 10 in günstiger Weise konfiguriert sein, um den Duty Cycle Dci der Impulse der Steuersignale Sci so zu variieren, dass die an die den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 gelieferte elektrische Leistung Pe1 größer als null und kleiner als die elektrische Leistung Pe2 ist, die den anderen LEDs 3 des LED-Arrays 5 zugeordnet ist. In diesem Fall emittieren die den beweglichen Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 Licht mit einer Lichtintensität I1, die kleiner als die Lichtintensität I2 des von den LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 emittierten Lichts ist, und der Leuchteffekt des durch den Automobilfahrtrichtungsanzeiger 2 erzeugten Lichts ist entgegengesetzt bezüglich des in 5 gezeigten Leuchteffekts.
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Gemäß einer in 6 gezeigten anderen Ausführungsform entspricht das von dem Automobilfahrtrichtungsanzeiger 2 erzeugte Leuchtmuster einem Lichtspot 4, der während seiner eigenen Verlagerung, anstatt die eigene Leuchtfläche zu vergrößern, die eigenen Anfangsdimensionen beibehält bzw. aus einer vorherbestimmten Anzahl an LEDs 3 entsprechend einer oder mehreren LEDs gebildet ist.
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Zu jedem Intervall Ti variiert die elektronische Steuereinheit 10 den Duty Cycle Dci der Steuersignale Sci so, dass eine vorherbestimmte Anzahl an Beleuchtungszweigen 6 mit den den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 (das heißt einer oder mehreren LEDs 3) mit der elektrischen Leistung Pe1 versorgt wird und Licht mit einer Lichtintensität I1 emittiert und gleichzeitig die die übrigen LEDs 3 des LED-Arrays 5 enthaltenden Beleuchtungszweige 6, welche den Lichtspot 4 nicht bilden, mit der elektrischen Leistung Pe2 versorgt werden und Licht mit der Lichtintensität I2 größer als null emittieren.
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Die an die den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 gelieferte elektrische Leistung wird über eine Modulation der Duty Cycles Dci der Steuersignale Sci eingestellt, was die Verlagerung des Lichtspots von einem Ende des LED-Arrays 5 an dessen anderes Ende bewirkt. Der Duty Cycle Dci der Steuersignale Sci, welche die den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 versorgen, kann einen Wert Dci = 100%DTC gleich dem Nominalwert DTC aufweisen, während der Duty Cycle Dci der Steuersignale Sci, welche die übrigen LEDs 3 versorgen, einen dazwischenliegenden Wert aufweisen kann, der kleiner als der Nominalwert ist, beispielsweise Dci = 20%DTC. Der Leuchteffekt, der durch das von dem leuchtenden Fahrtrichtungsanzeiger 2 emittierten Licht erhalten wird, sieht daher in diesem Fall die Verlagerung eines Lichtspots 4 mit vorherbestimmten Abmessungen und mit einem Licht einer erhöhten Lichtintensität I1 innerhalb eines Lichthintergrunds mit einer niedrigen Lichtintensität I2 vor.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) steuert die elektronische Steuereinheit 10 den Duty Cycle DCi der Steuersignale Sci in einer Weise, dass eine Verlagerung des Lichtspots 4 in dem LED-Array 5 bewirkt wird, was der in 6 gezeigten Verlagerung ähnlich ist und bei der jedoch die elektrische Leistung Pe1, die an die Beleuchtungszweige 6 geliefert wird, welche die den Lichtspot 4 bildenden LEDs enthalten, größer als null und kleiner als die elektrische Leistung Pe2 ist, die an die Beleuchtungszweige 6 geliefert wird, welche die übrigen LEDs 3 enthalten. In diesem Fall ist der über den Fahrtrichtungsanzeiger 2 erhaltene Leuchteffekt komplementär (negierte Logik) zum in 5 gezeigten Leuchteffekt, da sich die Verlagerung eines Lichtspots 4 mit vorherbestimmten Dimensionen und einer niedrigen Lichtintensität I1 größer als null im Inneren eines Lichthintergrunds vollzieht, der eine hohe Lichtintensität I2 aufweist.
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Gemäß dem vorstehend Beschriebenen ist es zweckmäßig zu präzisieren, dass gemäß verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen (nicht dargestellt) die elektronische Steuereinheit 10 konfiguriert ist, um den Duty Cycle Dci so zu regulieren bzw. einzustellen, dass die Verlagerung des Lichtspots 4 in dem LED-Array 5 in einer Richtung erfolgt, die sich von den oben Beschriebenen unterscheidet, auf der Basis der Geometrie des LED-Arrays 5. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem das LED-Array 5 mit einer Mehrzahl von horizontal und parallel zueinander angeordneten Zeilen von LEDs 3 versehen ist, eine über der anderen in einer vertikalen Richtung, der Lichtspot 4 in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung (von unten nach oben oder umgekehrt) beweglich sein, während in dem Fall einer Geometrie mit LEDs 3, die in konzentrischen Kreisen angeordnet sind, der Lichtspot ausgehend von einem Ring aus äußeren LEDs zu dem Ring aus im Zentrum positionierten LEDs, oder umgekehrt ausgehend vom Zentrum zum äußeren Ring, beweglich sein kann.
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Was das Zeitintervall Ti angeht, kann dieses in dem Fall, in dem die Länge eines LED-Arrays 5 mit acht aufeinanderfolgenden LEDs 400 mm beträgt und der Abstand zwischen zwei benachbarten LEDs 3 50 mm beträgt, beispielsweise gleich 50 ms sein.
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Gemäß der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist die elektronische Steuereinheit 10 einen Eingangsanschluss auf, der ein Konfigurationssignal SF empfängt, das dieser einer erste Lichtkonfiguration der Signalisierung des Fahrtrichtungsanzeigers 2 einsteuern kann, in der die LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 eingeschaltet sind und von der elektrischen Leistung Pe2 ungleich null gemäß den oben beschriebenen Steuermodalitäten versorgt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Konfigurationssignal SF außerdem einen Befehl enthalten, der eine zweite Lichtkonfiguration der Signalisierung des Fahrtrichtungsanzeigers 2 angibt, der einer anderen Steuermodalität zugeordnet ist, in der alle LEDs 3 intermittierend in vorherbestimmten Intervallen eingeschaltet/ausgeschaltet werden; oder eine dritte Lichtkonfiguration der Signalisierung des Fahrtrichtungsanzeigers 2, die einer anderen Steuermodalität zugeordnet ist, in der die nicht den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 beispielsweise ausgeschaltet (OFF) bleiben (Dci = 0%; Pe2 = 0; I2 = 0).
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Genauer gesagt weist bei der dritten Signalisierungskonfiguration die elektronische Steuereinheit 10 der elektrischen Leistung Pe2 der Versorgung der LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 den Wert null zu, so dass diese ausgeschaltet bleiben. Das Konfigurationssignal SF kann in geeigneter Weise von einem elektronischen Steuergerät 11 zur Steuerung des Automobils (Automobilrumpfcomputer) über eine dafür vorgesehene Signalanpassungsschaltung 12 (Wiring Code Adapter bzw. verdrahteter Codeanpasser) erzeugt werden.
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Gemäß dem vorstehend Beschriebenen ist es zweckmäßig zu präzisieren, dass die Erzeugung des Konfigurationssignals SF über das elektronische Steuergerät 11 zur Steuerung des Automobils es in vorteilhafter Weise gestattet, das Funktionieren bzw. die Lichtkonfiguration des Fahrtrichtungsanzeigers 2 in extrem schneller und einfacher Weise zu programmieren/modifizieren, indem direkt auf das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils eingewirkt wird, ohne die Notwendigkeit von speziellen Eingriffen des Umprogrammierens der elektronischen Steuereinheit 10, die im Inneren des Anzeigers 2 angeordnet ist.
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Gemäß der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst das elektronische Steuersystem 1 außerdem: eine elektrische Hilfslast 13 (Auxiliary Electric Load); eine Spannungseinstellvorrichtung 14 (Voltage Regulator Device); eine Ausschaltvorrichtung 15 und ein Filter 16, beispielsweise ein EMC-Filter (Electromagnetic Compatibility).
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Die elektrische Hilfslast 13 ist über das Filter 16 und die Ausschaltvorrichtung 15 mit der Versorgungsleitung 8 verbunden und ist mit einem Steueranschluss versehen, der mit der elektronischen Steuereinheit 10 verbunden ist, um von dieser ein Steuersignal SK zu empfangen.
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Die elektrische Hilfslast 13 kann beispielsweise mit einem parallel zum LED-Array 5 geschalteten Lastschaltungszweig versehen sein, der mit einer Serie von elektronischen Komponenten versehen ist, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, resistiv sind, beispielsweise geeignet miteinander verbundene Widerstände; und er ist so konfiguriert, dass er auf der Basis des Steuersignals SK den eigenen elektrischen Widerstand so variiert, dass der von dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 aufgenommene gesamte elektrische Strom bzw. die gesamte elektrische Leistung reguliert bzw. eingestellt wird.
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Die elektronische Steuereinheit 10 ist insbesondere so konfiguriert, dass sie das Steuersignal SK erzeugt, wenn sie über mit den Beleuchtungszweigen 6 verbundene Mess-/Diagnoseschaltungen (nicht dargestellt) feststellt, dass die von dem LED-Array 5 aufgenommene elektrische Leistung bzw. der aufgenommene elektrische Strom unterhalb einer vorherbestimmten Leistungsschwelle liegt.
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Im vorliegenden Fall ermöglicht es die Aktivierung der elektrischen Hilfslast 13, in geeigneter und kontrollierter Weise den elektrischen Strom/die elektrische Leistung zu erhöhen, die insgesamt von dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 bis zum Erreichen eines vorherbestimmten Werts aufgenommen wird.
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Die Regulierung bzw. Einstellung des gesamten elektrischen Stroms bzw. der gesamten elektrischen Leistung, die von dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 über die elektrische Hilfslast 13 aufgenommen wird, ermöglicht es in einfacher Weise, eventuelle Ungleichgewichte des Stroms bzw. der Leistung zu kompensieren, die von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Fahrzeugs oder von einer anderen Diagnosevorrichtung als Funktionsstörung des Leuchtanzeigers 2 bzw. Blinkers interpretiert werden könnten.
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Die Spannungseinstellvorrichtung 14 ist an sich bekannt und wird nur dahingehend weiter beschrieben, um anzugeben, dass sie über das Filter 19 und die Ausschaltvorrichtung 15 mit der Versorgungsleitung 8 verbunden ist, um die Versorgungsspannung VA zu empfangen; sie weist Ausgangsanschlüsse auf, die eine Ausgangsspannung VR liefern, die so angepasst ist, dass sie an die elektronische Steuereinheit 10 geliefert werden kann.
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Die Ausschaltvorrichtung 15 kann eine bistabile Ausschaltschaltung aufweisen, die von der elektronischen Steuereinheit 10 über ein Steuersignal SH in Öffnungs-/Schließstellung gesteuert wird, und sie ist dafür ausgelegt, die Versorgung der Spannungseinstellvorrichtung 14 und damit der elektronischen Steuereinheit 10, der elektrischen Hilfslast 16 und der Beleuchtungszweige 6 zu unterbrechen, wenn der in einem oder mehreren der Beleuchtungszweige 6 fließende Strom eine bestimmte Relation bezüglich eines vorherbestimmten Bezugsschwellenwerts nicht erfüllt. Insbesondere ist die elektronische Steuereinheit 10 so konfiguriert, dass sie: über die mit den Beleuchtungszweigen 6 verbundenen Mess-/Diagnoseschaltungen (nicht dargestellt) den in jedem Beleuchtungszweig 6 fließenden Strom ermittelt; und das Öffnen der Ausschaltvorrichtung 15 einsteuert, wenn der gemessene Strom eine bestimmte Relation bezüglich eines vorherbestimmten Stromschwellenwerts, der einem Zustand der Funktionsstörung des betreffenden Beleuchtungszweigs 6 zugeordnet ist, nicht erfüllt.
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Die elektronische Steuereinheit 10 kann außerdem konfiguriert sein, um in vorteilhafter Weise von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils einen Parameter zum Einstellen des Duty Cycles Dci der Steuersignale Sci so zu empfangen, dass die Leistungen Pe1 und Pe2 eingestellt werden. Daher ist es in diesem Fall möglich, in vorteilhafter Weise die Intensitäten I1 und/oder I2 des Fahrtrichtungsanzeigers 2 umzukonfigurieren, indem zentral auf das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils eingewirkt wird, ohne irgendeinen Eingriff vorzunehmen, der Vorgänge wie eine Demontage des Fahrtrichtungsanzeigers 2 vom Fahrzeug erfordern würde, um die elektronische Steuereinheit 10 umzuprogrammieren.
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Gemäß den 2, 3 und 4 werden gemäß einer anderen Ausführungsform die Steuersignale Sci, die impulshaft an die Schaltvorrichtungen 9 der Beleuchtungszweige 6 geliefert werden, erhalten auf der Basis von: einem impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signal Sb, das gleichzeitig an alle Beleuchtungszweige 6 geliefert wird und Impulse fester Breite aufweist, die einer vorherbestimmten gemeinsamen elektrischen Leistung zugeordnet sind; und n zusätzlichen impulsbreitenmodulierten Signalen Smi, deren Impulse hinsichtlich ihrer Breite variiert werden, Moment für Moment, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der gemeinsamen elektrischen Leistung und der elektrischen Leistung, die an die Beleuchtungszweige 6 zu liefern ist, um den beweglichen Lichtspot 4 zu bilden.
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Genauer gesagt erzeugt die elektronische Steuereinheit 10 gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform: das impulsbreitenmodulierte gemeinsame Signal Sb, das Impulse umfasst, die eine Breite aufweisen, der die elektrische Leistung Pe2 zur Versorgung der LEDs 3 außerhalb des Lichtspots 4 zugeordnet ist; und die zusätzlichen impulsbreitenmodulierten Signale Smi, deren Impulse hinsichtlich ihrer Breite moduliert werden, Moment für Moment, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der an die LEDs 3 der Beleuchtungszweige 6 zu liefernden elektrischen Leistung Pe1 für die Bildung des beweglichen Lichtspots 4 und der an die nicht den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 zu liefernden elektrischen Leistung Pe2.
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Vorzugsweise sind die impulsbreitenmodulierten zusätzlichen Signale SMi von der elektronischen Steuereinheit 10 in geeigneter Weise synchronisiert mit den Impulsen des impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signals Sb, so dass ihre Kombination/Summe als Eingang der Schaltvorrichtung 9 jedes Beleuchtungszweigs 6 die dem Steuersignal Sci entsprechenden Impulse erzeugt.
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Zu diesem Zweck kann jeder Beleuchtungszweig 6 vorzugsweise mit einer Schaltung oder einem Knoten zum Summieren (beispielsweise ein Gatter OR) versehen sein, die bzw. der konfiguriert ist, um: als Eingang das impulsbreitenmodulierte gemeinsame Signal Sb zu empfangen; als Eingang das impulsbreitenmodulierte zusätzliche Signal SMi zu empfangen; und die Breiten der Impulse des Signals Sb mit den Breiten der entsprechenden Impulse des Signals SMi zu kombinieren, beispielsweise zu summieren, um das an die Schaltvorrichtung 9 zu liefernde Steuersignal Sci zu erhalten.
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Die Verwendung eines impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signals Sb für alle LEDs 3 des LED-Arrays 5 ist insofern vorteilhaft, als dies eventuelle Vorgänge der Umdefinierung/Modifizierung der Lichtleistungen/-intensitäten der LEDs 3 in dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 vereinfacht. Dadurch ist es durch Modifizieren eines einzigen dem Duty Cycle des impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signals Sb zugeordneten Werts möglich, die Leistungen Pe1, Pe2 und die Intensitäten I1 und I2 der LEDs 3 in dem Fahrtrichtungsanzeiger 2 umzuprogrammieren/zu ändern.
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Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuereinheit 10 beispielsweise von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils einen Filterungs- bzw. Siebungsparameter des Duty Cycles des impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signals Sb empfangen. Daher ist es in diesem Fall in vorteilhafter Weise möglich, die Intensitäten des Fahrtrichtungsanzeigers 2 umzukonfigurieren, indem zentral auf das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils eingewirkt wird, ohne irgendeinen Eingriff vorzunehmen, der Vorgänge der Demontage des Fahrtrichtungsanzeigers erfordern würde, um die elektronische Steuereinheit 10 umzuprogrammieren.
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Gemäß einer in der 3 gezeigten alternativen Ausführungsform wird das impulsbreitenmodulierte Signal Sb, anstatt dass es von der elektronischen Steuereinheit 10 erzeugt wird, direkt von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils erzeugt, während die impulsbreitenmodulierten zusätzlichen Signale Smi von der elektronischen Steuereinheit 10 auf der Basis eines Synchronisationssignals (nicht dargestellt) erzeugt werden.
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Zu diesem Zweck ist das elektronische Steuersystem 1 mit einer PWM-Anpassungsschaltung 18 versehen, die einen Eingangsanschluss aufweist, der ein Signal PWM empfängt, das von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils erzeugt wird und einer elektrischen Leistung Pe2 zugeordnet ist und einen Ausgangsanschluss, der mit den Schaltervorrichtungen 10 der Zweige verbunden ist, um an diese das auf der Basis des als Eingang empfangenen PWM-Signals erzeugte impulsbreitenmodulierte gemeinsame Signal Sb zu liefern.
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Auch in diesem Fall ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Intensität I1 des Lichtspots und gleichzeitig die Intensität I2 des Lichthintergrunds des Fahrtrichtungsanzeigers 2 umzukonfigurieren, indem ein einziger Filterungs- bzw. Siebungsvorgang durch zentrales Einwirken auf das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils ausgeführt wird, ohne irgendeinen Eingriff vorzunehmen, beispielsweise der Demontage des Fahrtrichtungsanzeigers 2, um die elektronische Steuereinheit 10 umzuprogrammieren.
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Gemäß einer in der 4 gezeigten anderen Ausführungsform wird das impulsbreitenmodulierte gemeinsame Signal Sb von der elektronischen Steuereinheit 10 erzeugt, während das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils die impulsbreitenmodulierten zusätzlichen Signale Smi auf der Basis eines Synchronisationssignals (nicht dargestellt) erzeugt.
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Zu diesem Zweck ist das elektronische Steuersystem 1 mit einer PWM-Anpassungsschaltung 18 versehen, das n Eingangseinschlüsse, die zu gleich vielen Beleuchtungszweigen 6 korrespondieren und jeweilige von dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils erzeugte PWM-Signale empfangen, und n Ausgangsanschlüsse aufweist, die mit entsprechenden Schaltervorrichtungen 9 der Beleuchtungszweige 6 verbunden sind, um an diese die auf der Basis des als Eingang empfangenen PWM-Signals erzeugten impulsbreitenmodulierten zusätzlichen Signale Smi zu liefern.
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Gemäß den 7, 8 und 9 kann der gemäß obiger Beschreibung realisierte Fahrtrichtungsanzeiger 2 in vorteilhafter Weise in einer Automobilaußenbeleuchtungs-/Signalisierungsvorrichtung (automotive outer light device) bzw. einem Automobilscheinwerfer 20 enthalten/integriert sein.
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Genauer gesagt kann unter Bezug auf die 7 und 9 der Fahrzeugscheinwerfer 20 dem vorderen Scheinwerfer oder dem Rücklicht des Fahrzeugs entsprechen und enthalten: beispielsweise einen tassenförmig ausgebildeten hinteren Körper 21, der so ausgebildet ist, dass er in einen Hohlraum 22 eingepresst werden kann, der in dem Karosseriekörper 23 des Automobils vorgesehen ist; einen vorderen Linsenkörper 24, der zumindest teilweise aus einem transparenten oder semitransparenten Material hergestellt ist und mit dem hinteren Körper 21 fluchtend mit dessen Mündung so gekoppelt ist, dass er aus dem Karosseriekörper 23 zu Tage kommt; und eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen 25, die im Inneren des hinteren Körpers 21 untergebracht sind.
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Gemäß den 7 und 9 kann das LED-Array 5 innerhalb des hinteren Körpers 21 in einer Position neben den Beleuchtungsvorrichtungen 25 des Fahrzeugscheinwerfers 20 so angeordnet sein, dass die LEDs 3 einem Abschnitt 24a des vorderen Linsenkörpers 24 zugewandt sind, wobei der Abschnitt 24a geeignet ist, von dem Licht, das von den den Lichtspot 4 bildenden LEDs 3 emittiert wird, und von dem von den außerhalb des Lichtspots 4 befindlichen LEDs 3 emittierten Licht beaufschlagt zu werden.
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Der hintere Körper 21 kann außerdem aufnehmen: eine elektronische Platine 26, welche die elektronischen Schaltungen/Komponenten des Fahrtrichtungsanzeigers 2, das heißt die beispielsweise einen Mikroprozessor enthaltende elektronische Steuereinheit 10, enthalten; die Anpassungsschaltung 12; die elektronische Hilfslast 13; die Spannungseinstellvorrichtung 15; die Ausschaltvorrichtung 15; das Filter 16 und die PWM-Anpassungsschaltung 18.
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Das LED-Array 5 kann so an der elektronischen Platine 26 befestigt sein, dass die Beleuchtungszweige 6 in geeigneter Weise mit den elektronischen Schaltungen/Komponenten gemäß obiger Beschreibung verbunden sind. Der hintere Körper 21 kann außerdem mit einem Steckverbinder versehen sein, der die elektronische Platine elektrisch mit den Versorgungsleitungen 8 und dem elektronischen Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils verbinden kann.
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Gemäß obiger Beschreibung ist es zweckmäßig zu präzisieren, dass der Fahrtrichtungsanzeiger 2 von dem Scheinwerfer getrennt (bzw. nicht integriert) sein kann sowie einen gesonderten hinteren Körper 21 sowie einen vorderen Linsenkörper 24 (nicht dargestellt) aufweisen kann, die unabhängig und gesondert vom Scheinwerfer sind, in denen die oben aufgeführten elektronischen Schaltungen/Komponenten des Fahrtrichtungsanzeigers 2 angeordnet sind.
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Die Vorteile des vorstehend beschriebenen elektronischen Steuersystems sind klar ersichtlich.
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Das Einschalten aller LEDs des LED-Arrays in der Weise, dass der bewegliche Lichtspot und der Lichthintergrund mit anderer Lichtintensität bezüglich des Lichtspots erzeugt werden, verbessert die visuelle Wahrnehmung der von dem Leuchtanzeiger erzeugten Lichtsignalisierung in jedweder Umgebungsbedingung in beträchtlicher Weise, was es einem Straßenbenutzer somit ermöglicht, den Leuchtanzeiger und seine Signalisierung sofort von den Lichtern zu unterscheiden, die von Automobillichtquellen neben dem Anzeiger selbst emittiert werden.
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Der Fahrtrichtungsanzeiger ist außerdem über das elektronische Steuergerät 11 zum Steuern des Automobils in einfacher Weise umprogrammierbar. Deswegen ist es sowohl in der Phase des Einbaus (beispielsweise während des Herstellungsprozesses) als auch dann, wenn eine Umkonfiguration von Parametern des Anzeigers gefordert wird) nicht erforderlich, den Fahrtrichtungsanzeiger zu demontieren, um die elektronische Steuereinheit 10 umzuprogrammieren (beispielsweise den Mikroprozessor umzuprogrammieren), sondern es reicht aus, in zentralisierter Weise zu agieren, was daher die Kosten des Eingriffs reduziert. Im vorliegenden Fall ist es dank der Konfiguration des elektronischen Steuersystems 1 möglich, mittels einer Programmierung des elektronischen Steuergeräts des Fahrzeugs die folgenden Vorgänge auszuführen: Modifizieren der von den LEDs des beweglichen Lichtspots und der LEDs außerhalb des Flecks emittierten Lichtintensität mittels der Einstellung des impulsbreitenmodulierten gemeinsamen Signals; und/oder Modifizieren der Filterung/Siebung des Anzeigers 2 gemäß der oben beschriebenen ersten oder zweiten Konfiguration mittels des Konfigurationssignals SF.
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Es ist klar, dass bei dem vorstehend beschriebenen elektronischen Steuersystem Modifikationen und Varianten vorgesehen werden können, ohne deshalb den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
