EP2197243A1 - Test method for light diodes - Google Patents

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EP2197243A1
EP2197243A1 EP08021177A EP08021177A EP2197243A1 EP 2197243 A1 EP2197243 A1 EP 2197243A1 EP 08021177 A EP08021177 A EP 08021177A EP 08021177 A EP08021177 A EP 08021177A EP 2197243 A1 EP2197243 A1 EP 2197243A1
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EP
European Patent Office
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leds
led
interruption
operating mode
normal operating
Prior art date
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Ceased
Application number
EP08021177A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Julia Dr. Langenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Priority to EP08021177A priority Critical patent/EP2197243A1/en
Publication of EP2197243A1 publication Critical patent/EP2197243A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/59—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits for reducing or suppressing flicker or glow effects

Definitions

  • the present invention relates to a method for testing the functionality of a number of common-control light emitting diodes (LEDs), which may be preferably organized in groups such as LED strips or strips.
  • LEDs common-control light emitting diodes
  • LEDs For this purpose, for example, an LED array of a plurality of individual LEDs instead of the conventional halogen or xenon headlights are used. As with conventional car headlights, these LED arrays also have a need to be able to make a determination about the functionality of such an LED-based headlamp, so that the driver of the vehicle can be informed about the faultiness of the vehicle via the on-board computer in the event of failure of an LED ,
  • the entire LED array In order to make a determination about the functionality of an LED array, usually the entire LED array must first be turned off, whereupon then subsequently all LEDs of the array can be successively acted upon with a test current or voltage signal, so that for example by evaluation of Voltage drop at the respective LED a statement can be made about whether the respective LED is still functional or not. Then the LED array can be switched on again.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for testing the functionality of LED arrays, which without negatively affecting the driver of a motor vehicle in his attention, even during the current drive of the vehicle can be performed.
  • the energization of the LEDs or the LED array with a pulse width modulated current or voltage signal is carried out for dimming purposes, since depending on the selected duty cycle or selected duty cycle, the brightness of the light generated varies. If, for example, the pulse width is selected to be maximum and thus corresponds to the fundamental frequency of the pulse-width-modulated current signal, the generated light has a maximum brightness, whereas if the switch-on duration or the pulse width is selected to be minimal, the generated light has its minimum brightness.
  • the LEDs of an LED array are not all tested in direct succession one after the other, which takes a considerable amount of time, which may lead to the above-described flicker problems. Rather, it is provided according to the invention not to test all the LEDs of an LED array during an interruption of the normal operating mode and to test the not yet tested LEDs at a later time. In other words, therefore, the LEDs of an LED array are not tested at once in succession, but periodically in stages, between the individual test stages, the LED array is operated in its normal operating mode. This makes it possible to shorten the time window of the interruptions of the normal operation mode so far that the driver of a vehicle on which the LED array is located, no knowledge about the fact that just a test is performed on the LEDs of his vehicle.
  • the short circuit measurements can be carried out, for example, in such a way that the current LED to be tested is supplied with a test current signal and a voltage measurement is performed on the LED being tested, before the pulse width modulated normal operating mode is subsequently continued. In the event that the voltage measurement thus performed falls below a certain threshold value, this indicates that the LED being tested is no longer functional, which can then be communicated immediately to the driver of the vehicle via the on-board computer.
  • the method according to the invention can be carried out in the manner explained above, fewer than all the LEDs, that is, for example, only two, three or four of a total of ten LEDs of an LED array are tested in succession during the interruption of the normal operating mode If the time window required for the short circuit measurements can be selected short enough to avoid the flicker problem described above. According to a particularly preferred embodiment, however, it is provided that during the interruption of the normal operating mode, a short circuit measurement is performed only on a single LED of the LED array. In this case, the interruption length of the normal operating mode is determined by the time required for carrying out the short circuit measurement, which is to be settled in the order of 40 ⁇ s.
  • this interruption period is substantially shorter than the period of the pulse width modulated current signal, which is usually in the Magnitude is between 2 ms and 10 ms, it is possible in this embodiment that for the implementation of the short circuit measurement of the normal operating mode does not have to be actively interrupted because due to the very short time required for the short circuit measurement, the same are performed in a time interval can, in which the pulse width modulated current signal is currently off.
  • the test method according to the invention can therefore also be carried out during the normal operation mode during operation.
  • the normal operating mode in which the LEDs are operated with a pulse width modulated current signal, several times delayed and preferably periodically is interrupted, during each interruption, a short circuit measurement is performed on less than all LEDs of the LED array, preferably on a single LED of the LED array.
  • the periodically delayed repetition of the test method according to the invention can thus ensure that a reliable statement can be made about the functionality of all LEDs of an LED array ,
  • different LEDs of an LED array are tested during the individual interruptions, so that after a plurality of test runs each LED has been tested at least once.
  • the fundamental frequency of the pulse width modulated current signal so that it is between 100 and 500 Hz, preferably of the order of 200 Hz, since in this case, depending on the selected pulse duty factor of the pulse width modulated current signal the short circuit measurements on the individual LEDs can be made during the switch-off periods of the pulse width modulated current signal.
  • the method according to the invention is particularly suitable for testing the functionality of an LED array, which is composed of a plurality of identical LED strips each fed via a single DC-DC converter, since the individual LED strips are tested simultaneously with the method according to the invention can. This can be done, for example, by simultaneously performing a short circuit measurement on corresponding LEDs of the individual LED strips. As a result, the repetition frequency of the method can be kept small, which has the consequence that a failure of an LED can be detected as soon as possible.
  • FIG. 1 schematically illustrated LED array 10 includes five LED strips A, B, C, D, E, each of which five LEDs 1, 2, 3, 4, 5 has.
  • the individual LEDs are also identified according to the illustrated arrangement by specifying their column or bar and line number.
  • the LED D4 is the fourth LED of the LED strip D.
  • the illustrated LED array in the illustrated embodiment has five times five, ie a total of 25 LEDs, the test method according to the invention can also be used for any dimensioned LED Arrays are used.
  • the individual LEDs of the LED array 10 are supplied with pulsed current or voltage signals, as shown for example in the Fig. 2 are shown, wherein depending on the size of the pulse width of the individual pulses, the brightness of the light emitted by the respective LED varies.
  • the upper representation represents an exemplary pulse-width modulated current or voltage signal, with which, for example, the respective first LED 1 of the LED strips A,..., E is operated, whereas the lower representation of FIG Fig. 2 another exemplary pulse width modulated Current or voltage signal shows, with which the respective second LED 2 of the LED strips A, ..., E is operated.
  • the LEDs 3, 4, 5 of the LED array 10 can be operated with similar pulse width modulated current or voltage signals.
  • the pulse width modulated current or voltage signals shown have a fundamental frequency of 200 Hz, wherein the signal shown in the upper diagram has a duty cycle of about 50%, whereas in the lower illustration of the Fig. 2 signal shown has a duty cycle of only about 25%. Accordingly, the LEDs A1, ..., E1 will emit a luminous flux of medium brightness, whereas the LEDs A2, ..., E2 will emit a less bright luminous flux.
  • the normal operating mode of the LEDs 1, ..., 5, in which these in the manner shown with a 200 Hz pulse width modulated current or voltage signal to interrupt a period of time B i and to perform a short circuit measurement on less than all the LEDs 1, ..., 5 during this interruption B i , before subsequently resuming the normal operating mode.
  • a first interruption B 1 only a short circuit measurement S is performed on the respective first LED 1 of the LED strips A, ..., E
  • a short circuit measurement S is performed by the respective LEDs 1, 2 during the respective interruption B1, B2 with each a test current signal S are applied.
  • the two interruptions B 1 and B 2 in the illustrated embodiment only time offset by three pulses, but the individual interruptions B i can also be offset from one another by much longer time intervals.
  • the individual interruptions B i may be time-delayed by a plurality of periods of the order of seconds or even minutes, as shown in FIG Fig. 2 is shown by the dashed representation of the average pulse between the two interruptions B 1 , B 2 , as long as it is ensured that after a certain time all LEDs 1, ..., 5 are tested at least once.
  • the period of the pulse width modulated current signal is thus 5 ms, have the interruptions B 1 and B 2 in the illustrated embodiment, a period of about 6.5 ms, although they can be significantly shorter, such as 40 microseconds. However, even if the interrupts B 1 were to be about 6.5 ms long, this would correspond to an interrupt frequency of about 153 Hz, which, however, is imperceptible to the human eye.
  • the method described thus ensures that the functionality of the LED array 10 can also be carried out while a vehicle is running without impairing the attention of the driver of the vehicle.

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Abstract

The method involves operating light emitting diodes (1 to 5) in a normal operating mode with a pulse width modulated current signal and interrupting the normal operating mode. A short-circuit measurement is executed on only light emitting diode during the interruption of the normal operating mode.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen der Funktionstüchtigkeit von einer Anzahl an über eine gemeinsame Steuerung betriebener Leuchtdioden (LEDs), welche vorzugsweise in Gruppen wie beispielsweise in LED-Streifen oder -Leisten organisiert sein können.The present invention relates to a method for testing the functionality of a number of common-control light emitting diodes (LEDs), which may be preferably organized in groups such as LED strips or strips.

In jüngster Vergangenheit, insbesondere seit dem Aufkommen von Hochleistungs-LEDs, werden vermehrt Anstrengungen unternommen, um die herkömmliche Fahrzeugbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs und insbesondere dessen Fernlicht unter Verwendung von LEDs zu realisieren. Hierzu kann beispielsweise ein LED-Array aus einer Vielzahl einzelner LEDs anstelle der herkömmlichen Halogen- oder Xenonscheinwerfer zum Einsatz kommen. Wie bei herkömmlichen Autoscheinwerfern besteht auch bei diesen LED-Arrays ein Bedarf danach, eine Feststellung über die Funktionstüchtigkeit solch eines LED-basierten Scheinwerfers treffen zu können, sodass der Fahrer des Fahrzeugs über den Bordcomputer im Falle eines Ausfalls einer LED über deren Fehlerhaftigkeit informiert werden kann.In recent years, especially since the advent of high-power LEDs, efforts are increasingly being made to realize the conventional vehicle lighting of a motor vehicle and in particular its high beam using LEDs. For this purpose, for example, an LED array of a plurality of individual LEDs instead of the conventional halogen or xenon headlights are used. As with conventional car headlights, these LED arrays also have a need to be able to make a determination about the functionality of such an LED-based headlamp, so that the driver of the vehicle can be informed about the faultiness of the vehicle via the on-board computer in the event of failure of an LED ,

Um eine Feststellung über die Funktionstüchtigkeit eines LED-Arrays treffen zu können, muss üblicherweise zunächst das gesamte LED-Array abgeschaltet werden, woraufhin dann anschließend sämtliche LEDs des Arrays nacheinander mit einem Teststrom- oder -spannungssignal beaufschlagt werden können, so dass beispielsweise durch Auswertung des Spannungsabfalls an der jeweiligen LED eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob die jeweilige LED noch funktionstüchtig ist oder nicht. Danach kann dann das LED-Array wieder angeschaltet werden.In order to make a determination about the functionality of an LED array, usually the entire LED array must first be turned off, whereupon then subsequently all LEDs of the array can be successively acted upon with a test current or voltage signal, so that for example by evaluation of Voltage drop at the respective LED a statement can be made about whether the respective LED is still functional or not. Then the LED array can be switched on again.

Da bei dieser Vorgehensweise jedoch alle LEDs eines LED-Arrays direkt nacheinander getestet werden, während das LED-Array ausgeschaltet ist, wird für einen kompletten Testdurchlauf, bei dem alle LEDs eines LED-Arrays getestet werden, verhältnismäßig viel Zeit benötigt. Dies führt dazu, dass dieses bekannte Testverfahren nur bedingt geeignet ist, um während der laufenden Fahrt eines Fahrzeugs mit angeschalteten Scheinwerfern zum Einsatz zu kommen, da aufgrund der verhältnismäßig langen Zeitspanne, die für einen kompletten Testdurchlauf benötigt wird - also der Zeitspanne zwischen dem Aus- und Einschalten des LED-Arrays - ein flackernder, flimmernder oder blinkender Lichteindruck erzeugt wird, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs unter Umständen in seiner Aufmerksam gestört werden kann.However, with this approach, all LED array LEDs are tested one after the other while the LED array is off, so a relatively large amount of time is required to complete a test run testing all the LEDs in an LED array. As a result, this known test method is only of limited suitability for use during the running of a vehicle with headlamps switched on, since, due to the relatively long period of time required for a complete test run, ie the time span between the test and the test run. and turning on the LED array - a flickering, flickering or flashing light impression is generated, whereby the driver of the vehicle may be disturbed in his attention.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Testen der Funktionstüchtigkeit von LED-Arrays zu schaffen, welches ohne den Fahrer eines Kraftfahrzeugs in seiner Aufmerksamkeit negativ zu beeinflussen, auch während der laufenden Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a method for testing the functionality of LED arrays, which without negatively affecting the driver of a motor vehicle in his attention, even during the current drive of the vehicle can be performed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Testverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die LEDs des zu testenden LED-Arrays in einem Normalbetriebsmodus mit einem pulsweitenmodulierten Stromsignal betrieben werden, der Normalbetriebsmodus für einen LED-Test unterbrochen wird, eine Kurzschlussmessung an weniger als allen LEDs des LED-Arrays während der Unterbrechung des Normabetriebsmodus durchgeführt wird, und anschließend der Normalbetriebsmodus fortgesetzt wird. Wenn bei diesem so durchgeführten LED-Test an einer der LEDs ein Kurzschluss festgestellt wird, deutet dies darauf hin, dass die jeweilige LED nicht mehr funktionstüchtig ist. Hierüber kann dann der Fahrer des Fahrzeugs über den Bordcomputer benachrichtigt werden kann, so dass dieser einen Austausch der defekten LED veranlassen kann.This object is achieved with a test method having the features of claim 1 and in particular by the fact that the LEDs of the LED array to be tested are operated in a normal operating mode with a pulse width modulated current signal, the normal operating mode is interrupted for an LED test, a short circuit measurement less than all LEDs of the LED array is performed during the interruption of the normal mode, and then the normal operation mode is continued. If a short circuit occurs on one of the LEDs during this LED test, this indicates that the respective LED is no longer functional is. This can then be notified to the driver of the vehicle via the on-board computer, so that this can cause an exchange of the defective LED.

Die Bestromung der LEDs bzw. des LED-Array mit einem pulsweitenmoduliertes Strom- bzw. Spannungssignal erfolgt dabei zu Dimmungszwecken, da je nach gewählter Einschaltdauer bzw. gewähltem Tastverhältnisses die Helligkeit des erzeugten Lichts variiert. Wenn beispielsweise die Pulsweite maximal gewählt wird und somit der Grundfrequenz des pulsweitenmodulierten Stromsignals entspricht, weist das erzeugte Licht eine maximale Helligkeit auf, wohingegen, wenn die Einschaltdauer bzw. die Pulsweite minimal gewählt wird, das erzeugte Licht seine minimale Helligkeit aufweist.The energization of the LEDs or the LED array with a pulse width modulated current or voltage signal is carried out for dimming purposes, since depending on the selected duty cycle or selected duty cycle, the brightness of the light generated varies. If, for example, the pulse width is selected to be maximum and thus corresponds to the fundamental frequency of the pulse-width-modulated current signal, the generated light has a maximum brightness, whereas if the switch-on duration or the pulse width is selected to be minimal, the generated light has its minimum brightness.

Wie bereits zuvor erläutert wurde, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die LEDs eines LED-Arrays nicht alle auf einmal direkt nacheinander getestet, wofür eine erhebliche Zeit benötigt wird, was zu den zuvor beschriebenen Flimmerproblemen führen kann. Vielmehr ist es erfindungsgemäß vorgesehen, während einer Unterbrechung des Normalbetriebsmodus nicht alle LEDs eines LED-Arrays zu testen und dafür die noch nicht getesteten LEDs zu einem späteren Zeitpunkt zu testen. Mit anderen Worten werden also die LEDs eines LED-Arrays nicht auf einmal direkt nacheinander, sondern periodisch in Etappen getestet, wobei zwischen den einzelnen Test-Etappen das LED-Array in seinem Normalbetriebsmodus betrieben wird. Hierdurch gelingt es, das Zeitfenster der Unterbrechungen des Normalbetriebsmodus so weit zu verkürzen, dass der Fahrer eines Fahrzeugs, an dem sich das LED-Array befindet, keinerlei Kenntnis darüber erlangt, dass gerade ein Test an den LEDs seines Fahrzeugs durchgeführt wird.As previously explained, according to the present invention, the LEDs of an LED array are not all tested in direct succession one after the other, which takes a considerable amount of time, which may lead to the above-described flicker problems. Rather, it is provided according to the invention not to test all the LEDs of an LED array during an interruption of the normal operating mode and to test the not yet tested LEDs at a later time. In other words, therefore, the LEDs of an LED array are not tested at once in succession, but periodically in stages, between the individual test stages, the LED array is operated in its normal operating mode. This makes it possible to shorten the time window of the interruptions of the normal operation mode so far that the driver of a vehicle on which the LED array is located, no knowledge about the fact that just a test is performed on the LEDs of his vehicle.

Die Kurzschlussmessungen können dabei beispielsweise so durchgeführt werden, dass die jeweils aktuell zu testende LED mit einem Teststromsignal bestromt wird und eine Spannungsmessung an der gerade getesteten LED durchgeführt wird, bevor anschließend der pulsweitenmodulierte Normalbetriebsmodus fortgesetzt wird. Im Falle, dass bei der so durchgeführten Spannungsmessung ein bestimmter Schwellenwert unterschritten wird, deutet dies darauf hin, dass die gerade getestete LED nicht mehr funktionsfähig ist, was dann unverzüglich dem Fahrer des Fahrzeugs über den Bordcomputer mitgeteilt werden kann.The short circuit measurements can be carried out, for example, in such a way that the current LED to be tested is supplied with a test current signal and a voltage measurement is performed on the LED being tested, before the pulse width modulated normal operating mode is subsequently continued. In the event that the voltage measurement thus performed falls below a certain threshold value, this indicates that the LED being tested is no longer functional, which can then be communicated immediately to the driver of the vehicle via the on-board computer.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Testverfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.Preferred embodiments of the test method according to the invention will become apparent from the subclaims, the following description and the drawings.

Zwar kann das erfindungsgemäße Verfahren in der zuvor erläuterten Art und Weise so durchgeführt werden, dass während der Unterbrechung des Normalbetriebsmodus weniger als alle LEDs, also beispielsweise nur zwei, drei oder vier von insgesamt zehn LEDs eines LED-Arrays nacheinander getestet werden, da in diesem Falle das für die Kurzschlussmessungen erforderliche Zeitfenster kurz genug gewählt werden kann, um die zuvor beschriebene Flimmerproblematik zu vermeiden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es jedoch vorgesehen, dass während der Unterbrechung des Normalbetriebsmodus nur an einer einzigen LED des LED-Arrays eine Kurzschlussmessung durchgeführt wird. In diesem Falle bemisst sich die Unterbrechungslänge des Normalbetriebsmodus an der Zeitdauer, welche für die Durchführung der Kurzschlussmessung benötigt wird und welche in der Größenordnung von 40 µs anzusiedeln ist.Although the method according to the invention can be carried out in the manner explained above, fewer than all the LEDs, that is, for example, only two, three or four of a total of ten LEDs of an LED array are tested in succession during the interruption of the normal operating mode If the time window required for the short circuit measurements can be selected short enough to avoid the flicker problem described above. According to a particularly preferred embodiment, however, it is provided that during the interruption of the normal operating mode, a short circuit measurement is performed only on a single LED of the LED array. In this case, the interruption length of the normal operating mode is determined by the time required for carrying out the short circuit measurement, which is to be settled in the order of 40 μs.

Da diese Unterbrechungsdauer wesentlich kürzer als die Periodendauer des pulsweitenmodulierten Stromsignals ist, welche üblicherweise in der Größenordnung zwischen 2 ms und 10 ms liegt, ist es bei dieser Ausführungsform möglich, dass für die Durchführung der Kurzschlussmessung der Normalbetriebsmodus nicht aktiv unterbrochen werden muss, da aufgrund der sehr kurzen Zeitdauer, die für die Kurzschlussmessung benötigt wird, dieselbe in einem Zeitintervall durchgeführt werden kann, in dem das pulsweitenmodulierte Stromsignal gerade ausgeschaltet ist. Im Falle, dass während der Unterbrechung des Normalbetriebsmodus an nur einer einzigen LED eine Kurzschlussmessung durchgeführt wird, kann somit das erfindungsgemäße Testverfahren auch während des laufenden Betriebs des Normalbetriebsmodus durchgeführt werden.Since this interruption period is substantially shorter than the period of the pulse width modulated current signal, which is usually in the Magnitude is between 2 ms and 10 ms, it is possible in this embodiment that for the implementation of the short circuit measurement of the normal operating mode does not have to be actively interrupted because due to the very short time required for the short circuit measurement, the same are performed in a time interval can, in which the pulse width modulated current signal is currently off. In the event that a short circuit measurement is performed on only a single LED during the interruption of the normal operating mode, the test method according to the invention can therefore also be carried out during the normal operation mode during operation.

Um sicher zu stellen, dass eine Aussage über die Funktionstüchtigkeit aller LEDs eines LED-Arrays getroffen werden kann, ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Normalbetriebsmodus, in dem die LEDs mit einem pulsweitenmodulierten Stromsignal betrieben werden, mehrfach Zeitversetzt und vorzugsweise periodisch unterbrochen wird, wobei während jeder Unterbrechung eine Kurzschlussmessung an weniger als allen LEDs des LED-Arrays, vorzugsweise an einer einzigen LED des LED-Arrays, durchgeführt wird. Obwohl während einer einzigen Unterbrechung des Normalbetriebsmodus mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht alle LEDs eines LED-Arrays getestet werden, kann durch die periodisch zeitversetzte Wiederholung des erfindungsgemäßen Testverfahrens somit sichergestellt werden, dass zuverlässig eine Aussage über die Funktionsfähigkeit aller LEDs eines LED-Arrays getroffen werden kann. Hierzu werden während der einzelnen Unterbrechungen jeweils unterschiedliche LEDs eines LED-Arrays getestet, so dass nach einer Vielzahl von Testdurchläufen jede LED zumindest einmal getestet wurde.In order to ensure that a statement can be made about the functionality of all LEDs of an LED array, it is provided according to a further preferred embodiment that the normal operating mode, in which the LEDs are operated with a pulse width modulated current signal, several times delayed and preferably periodically is interrupted, during each interruption, a short circuit measurement is performed on less than all LEDs of the LED array, preferably on a single LED of the LED array. Although not all the LEDs of an LED array are tested during a single interruption of the normal operating mode with the method according to the invention, the periodically delayed repetition of the test method according to the invention can thus ensure that a reliable statement can be made about the functionality of all LEDs of an LED array , For this purpose, different LEDs of an LED array are tested during the individual interruptions, so that after a plurality of test runs each LED has been tested at least once.

Da bereits Frequenzen ab etwa 75 Hz von den meisten Menschen flimmerfrei wahrgenommen werden, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform möglich, die Dauer der Unterbrechung des Normalbetriebsmodus bis auf etwa 13 ms auszudehnen. Dies kann sich insbesondere dann als vorteilhaft erweisen, wenn ein LED-Array sehr viele LEDs aufweisen sollte, da es dann wünschenswert sein kann, während einer einzigen Unterbrechung möglichst viele LEDs eines LED-Arrays nacheinander testen zu können.Since frequencies above about 75 Hz are already perceived flicker-free by most people, according to a further embodiment it is possible to extend the duration of the interruption of the normal operating mode to about 13 ms. This can prove to be particularly advantageous if an LED array should have a large number of LEDs, since it may then be desirable to be able to test as many LEDs of an LED array as possible during a single interruption.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, die Grundfrequenz des pulsweitenmodulierten Stromsignals so zu wählen, dass diese zwischen 100 und 500 Hz, vorzugsweise in der Größenordnung von 200 Hz, liegt, da in diesem Falle je nach gewähltem Tastverhältnis des pulsweitenmodulierten Stromsignals die Kurzschlussmessungen an den einzelnen LEDs während der Ausschaltperioden des pulsweitenmodulierten Stromsignals vorgenommen werden können.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided to select the fundamental frequency of the pulse width modulated current signal so that it is between 100 and 500 Hz, preferably of the order of 200 Hz, since in this case, depending on the selected pulse duty factor of the pulse width modulated current signal the short circuit measurements on the individual LEDs can be made during the switch-off periods of the pulse width modulated current signal.

Besonders eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Testen der Funktionsfähigkeit eines LED-Arrays, welches sich aus mehreren identischen, jeweils über einen einzigen DC-DC-Wandler gespeisten LED-Leisten zusammensetzt, da dabei die einzelnen LED-Leisten simultan mit dem erfindungsgemäßen Verfahren getestet werden können. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem an einander entsprechenden LEDs der einzelnen LED-Leisten gleichzeitig eine Kurzschlussmessung durchgeführt wird. Hierdurch kann die Wiederholfrequenz des Verfahrens klein gehalten werden, was zur Folge hat, dass ein Ausfall einer LED möglichst zeitnah festgestellt werden kann.The method according to the invention is particularly suitable for testing the functionality of an LED array, which is composed of a plurality of identical LED strips each fed via a single DC-DC converter, since the individual LED strips are tested simultaneously with the method according to the invention can. This can be done, for example, by simultaneously performing a short circuit measurement on corresponding LEDs of the individual LED strips. As a result, the repetition frequency of the method can be kept small, which has the consequence that a failure of an LED can be detected as soon as possible.

Im Folgenden wird nun die Erfindung rein exemplarisch anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines LED-Arrays zeigt, dessen LEDs mit Hilfe des erfindungsgemäßen Testverfahrens auf Funktionstüchtigkeit überprüft werden können; und
Fig. 2
die zeitliche Folge des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand pulsweitenmodulierter Stromsignale veranschaulicht.
In the following, the invention will now be described purely by way of example with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1
shows a schematic representation of an LED array whose LEDs can be checked for functionality using the test method according to the invention; and
Fig. 2
illustrates the temporal sequence of the method according to the invention using pulse width modulated current signals.

Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte LED-Array 10 umfasst fünf LED-Leisten A, B, C, D, E von denen jede fünf LEDs 1, 2, 3, 4, 5 aufweist. Im Folgenden werden die einzelnen LEDs entsprechend der dargestellten Anordnung auch durch die Angabe ihrer Spalten- bzw. Leisten- und Zeilennummer identifiziert. So handelt es sich beispielsweise bei der LED D4 um die vierte LED der LED-Leiste D. Zwar weist das dargestellte LED-Array in der dargestellten Ausführungsform fünf mal fünf, also insgesamt 25 LEDs auf, jedoch kann das erfindungsgemäße Testverfahren auch bei beliebig dimensionierten LED-Arrays zum Einsatz kommen.That in the Fig. 1 schematically illustrated LED array 10 includes five LED strips A, B, C, D, E, each of which five LEDs 1, 2, 3, 4, 5 has. In the following, the individual LEDs are also identified according to the illustrated arrangement by specifying their column or bar and line number. For example, the LED D4 is the fourth LED of the LED strip D. Although the illustrated LED array in the illustrated embodiment has five times five, ie a total of 25 LEDs, the test method according to the invention can also be used for any dimensioned LED Arrays are used.

Während der laufenden Fahrt eines Fahrzeugs werden die einzelnen LEDs des LED-Arrays 10 mit gepulsten Strom- bzw. Spannungssignalen beaufschlagt, wie sie beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt sind, wobei in Abhängigkeit der Größe der Pulsweite der einzelnen Pulse die Helligkeit des von der jeweiligen LED abgegebenen Lichts variiert. In der Fig. 2 repräsentiert die obere Darstellung ein exemplarisches pulsweitenmoduliertes Strom- bzw. Spannungssignal, mit dem beispielsweise die jeweils erste LED 1 der LED-Leisten A, ..., E betrieben wird, wohingegen die untere Darstellung der Fig. 2 ein anderes exemplarisches pulsweitenmodulierten Strom- bzw. Spannungssignals zeigt, mit dem die jeweils zweite LED 2 der LED-Leisten A, ..., E betrieben wird. Obwohl es hier nicht dargestellt ist, können die LEDs 3, 4, 5 des LED-Arrays 10 mit ähnlichen pulsweitenmodulierten Strom- bzw. Spannungssignalen betrieben werden.During the current drive of a vehicle, the individual LEDs of the LED array 10 are supplied with pulsed current or voltage signals, as shown for example in the Fig. 2 are shown, wherein depending on the size of the pulse width of the individual pulses, the brightness of the light emitted by the respective LED varies. In the Fig. 2 the upper representation represents an exemplary pulse-width modulated current or voltage signal, with which, for example, the respective first LED 1 of the LED strips A,..., E is operated, whereas the lower representation of FIG Fig. 2 another exemplary pulse width modulated Current or voltage signal shows, with which the respective second LED 2 of the LED strips A, ..., E is operated. Although not shown here, the LEDs 3, 4, 5 of the LED array 10 can be operated with similar pulse width modulated current or voltage signals.

Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, weisen die dargestellten pulsweitenmodulierten Strom- bzw. Spannungssignale eine Grundfrequenz von 200 Hz auf, wobei das in der oberen Darstellung dargestellte Signal ein Tastverhältnis von etwa 50 % besitzt, wohingegen das in der unteren Darstellung der Fig. 2 dargestellte Signal ein Tastverhältnis von nur etwa 25 % besitzt. Dementsprechend werden die LEDs A1, ..., E1 einen Lichtstrom mittlerer Helligkeit abgeben, wohingegen die LEDs A2, ..., E2 einen weniger hellen Lichtstrom abgeben werden.Again Fig. 2 can be removed, the pulse width modulated current or voltage signals shown have a fundamental frequency of 200 Hz, wherein the signal shown in the upper diagram has a duty cycle of about 50%, whereas in the lower illustration of the Fig. 2 signal shown has a duty cycle of only about 25%. Accordingly, the LEDs A1, ..., E1 will emit a luminous flux of medium brightness, whereas the LEDs A2, ..., E2 will emit a less bright luminous flux.

Um nun eine oder mehrere der LEDs des LED-Arrays 10 auf Funktionstüchtigkeit überprüfen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Normalbetriebsmodus der LEDs 1, ..., 5, in dem diese in der dargestellten Weise mit einem mit 200 Hz pulsweitenmodulierten Strom- bzw. Spannungssignal betrieben werden, um eine Zeitdauer Bi zu unterbrechen und während dieser Unterbrechung Bi an weniger als allen LEDs 1, ..., 5, eine Kurzschlussmessung durchzuführen, bevor anschließend der Normalbetriebsmodus wieder fortgesetzt wird.In order to be able to check one or more of the LEDs of the LED array 10 for functionality, it is provided according to the invention, the normal operating mode of the LEDs 1, ..., 5, in which these in the manner shown with a 200 Hz pulse width modulated current or voltage signal to interrupt a period of time B i and to perform a short circuit measurement on less than all the LEDs 1, ..., 5 during this interruption B i , before subsequently resuming the normal operating mode.

Wie der Gegenüberstellung der beiden Darstellungen der Fig. 2 entnommen werden kann, wird dabei während einer ersten Unterbrechung B1 nur eine Kurzschlussmessung S an der jeweils ersten LED 1 der LED-Leisten A, ..., E durchgeführt, wohingegen zu einem späteren Zeitpunkt während einer Unterbrechung B2 nur an der jeweils zweiten LED 2 der LED-Leisten A, ..., E eine Kurzschlussmessung S durchgeführt wird, indem die jeweiligen LEDs 1, 2 während der jeweiligen Unterbrechung B1, B2 mit jeweils einem Teststromsignal S beaufschlagt werden. Zwar sind die beiden Unterbrechungen B1 und B2 in der dargestellten Ausführungsform nur um drei Pulse zeitversetzt, jedoch können die einzelnen Unterbrechungen Bi auch um sehr viel längere Zeitabstände voneinander versetzt sein. Beispielweise können die einzelnen Unterbrechungen Bi um eine Vielzahl von Perioden in der Größenordnung von Sekunden oder gar Minuten zeitversetzt sein, wie dies in der Fig. 2 durch die gestrichelte Darstellung des mittleren Pulses zwischen den beiden Unterbrechungen B1, B2 dargestellt ist, solange dabei sichergestellt ist, dass nach einer bestimmten Zeit alle LEDs 1, ..., 5 zumindest einmal durchgetestet sind.As the juxtaposition of the two representations of Fig. 2 can be removed, while a first interruption B 1 only a short circuit measurement S is performed on the respective first LED 1 of the LED strips A, ..., E, whereas at a later time during an interruption B 2 only at the second LED 2 of the LED strips A, ..., E a short circuit measurement S is performed by the respective LEDs 1, 2 during the respective interruption B1, B2 with each a test current signal S are applied. Although the two interruptions B 1 and B 2 in the illustrated embodiment, only time offset by three pulses, but the individual interruptions B i can also be offset from one another by much longer time intervals. For example, the individual interruptions B i may be time-delayed by a plurality of periods of the order of seconds or even minutes, as shown in FIG Fig. 2 is shown by the dashed representation of the average pulse between the two interruptions B 1 , B 2 , as long as it is ensured that after a certain time all LEDs 1, ..., 5 are tested at least once.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform der Fig. 2 wäre es ebenfalls möglich, beispielsweise während der Unterbrechung B1 nicht nur die jeweils erste LED 1 des LED-Arrays 10 zu testen, sondern nach durchgeführtem Test der ersten LEDs 1 anschließend während der ersten Unterbrechung B 1 beispielsweise die zweiten LEDs 2 des LED-Arrays 10 auf Funktionstüchtigkeit zu überprüfen, was entsprechend kürzere Testsignale S voraussetzen würde, so dass diese nacheinander während der Unterbrechung B1 an die LEDs 1, 2 gesendet werden können. In diesem Falle könnten dann beispielsweise während der Unterbrechung B2 die LEDs 3, 4 des LED-Arrays 10 auf Funktionstüchtigkeit überprüft werden.Notwithstanding the illustrated embodiment of Fig. 2 It would also be possible, for example, during the interruption B 1 not only to test the respective first LED 1 of the LED array 10, but after the test of the first LEDs 1, then during the first interruption B 1, for example, the second LEDs 2 of the LED array 10 to check functionality, which would presuppose correspondingly shorter test signals S, so that they can be sequentially sent to the LEDs 1, 2 during the interruption B 1 . In this case, for example, during the interruption B 2, the LEDs 3, 4 of the LED array 10 could be checked for functionality.

Da die Grundfrequenz des der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform 200 Hz beträgt, die Periodendauer des pulsweitenmodulierten Stromsignals also 5 ms beträgt, weisen die Unterbrechungen B1 und B2 in der dargestellten Ausführungsform eine Zeitdauer von etwa 6,5 ms auf, obwohl diese auch deutlich kürzer wie beispielsweise 40 µs sein können. Selbst im Falle, wenn die Unterbrechungen B1 jedoch etwa 6,5 ms lang sein sollten, so entspräche dies einer Unterbrechungsfrequenz von etwa 153 Hz, welche jedoch für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.Since the fundamental frequency of the in the Fig. 2 illustrated embodiment is 200 Hz, the period of the pulse width modulated current signal is thus 5 ms, have the interruptions B 1 and B 2 in the illustrated embodiment, a period of about 6.5 ms, although they can be significantly shorter, such as 40 microseconds. However, even if the interrupts B 1 were to be about 6.5 ms long, this would correspond to an interrupt frequency of about 153 Hz, which, however, is imperceptible to the human eye.

Durch das beschriebene Verfahren wird somit sichergestellt, dass die Funktionstüchtigkeit des LED-Arrays 10 auch während der laufenden Fahrt eines Fahrzeugs durchgeführt werden kann, ohne dabei den Fahrer des Fahrzeugs in seiner Aufmerksamkeit zu beeinträchtigen.The method described thus ensures that the functionality of the LED array 10 can also be carried out while a vehicle is running without impairing the attention of the driver of the vehicle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
LEDLED
22
LEDLED
33
LEDLED
44
LEDLED
55
LEDLED
1010
LED -ArrayLED array
AA
LED-LeisteLED strip
BB
LED-LeisteLED strip
CC
LED-LeisteLED strip
DD
LED-LeisteLED strip
Ee
LED-LeisteLED strip
SS
DiagnosestromsignalDiagnostic current signal
B1, B2, BI B 1 , B 2 , B I
Unterbrechungeninterruptions

Claims (8)

Verfahren zum Testen der Funktionstüchtigkeit von einer Anzahl N über eine gemeinsame Steuerung betriebener LEDs (1, ..., 5), welche vorzugsweise in Gruppen, insbesondere in LED-Streifen oder -Leisten (A, ..., E) organisiert sind, mit den Schritten: - Betreiben der LEDs (1, ..., 5) in einem Normalbetriebsmodus mit einem pulsweitenmodulierten Stromsignal; - Unterbrechen des Normalbetriebsmodus; - Durchführen einer Kurzschlussmessung (S) an nur n LEDs während der Unterbrechung des Normabetriebsmodus, mit n < N; und - Fortsetzen des Normalbetriebsmodus. Method for testing the functionality of a number N of LEDs (1, ..., 5) operated by common control, which are preferably organized in groups, in particular in LED strips or strips (A, ..., E), with the steps: - Operating the LEDs (1, ..., 5) in a normal operating mode with a pulse width modulated current signal; - interrupting the normal operation mode; - performing a short circuit measurement (S) on only n LEDs during the interruption of the normal mode, with n <N; and - Resume normal operation mode. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Unterbrechung (Bi) des Normalbetriebsmodus an nur einer einzigen LED (1, ..., 5) eine Kurzschlussmessung (S) durchgeführt wird.Method according to claim 1,
characterized in that
during the interruption (B i ) of the normal operating mode on a single LED (1, ..., 5), a short circuit measurement (S) is performed. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Normalbetriebsmodus, in dem die LEDs (1, ..., 5) mit einem pulsweitenmodulierten Stromsignal betrieben werden, mehrfach zeitversetzt unterbrochen wird, wobei währen jeder Unterbrechung (Bi) eine Kurzschlussmessung (S) an n LEDs, vorzugsweise an einer einzigen LED, durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the normal operating mode, in which the LEDs (1, ..., 5) are operated with a pulse width modulated current signal, is interrupted several times delayed, wherein during each interruption (B i ) a short circuit measurement (S) to n LEDs, preferably to a single LED , is carried out. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dauer der Unterbrechung (Bi) des Normalbetriebsmodus, so kurz gewählt wird, dass der dadurch entstehende Lichteindruck vom menschlichen Auge flimmerfrei wahrgenommen wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the duration of the interruption (B i) of the normal mode of operation is chosen so short that the resulting light impression is perceived by the human eye flicker. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dauer der Unterbrechung (Bi) des Normalbetriebsmodus maximal 13 ms und minimal 40 µs beträgt.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the duration of the interruption (B i ) of the normal operating mode is a maximum of 13 ms and a minimum of 40 μs. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Kurzschlussmessung der zu testenden LEDs (1, ..., 5) die jeweils zu testende LED (1, ..., 5) mit einem Teststromsignal (S) bestromt wird und eine Spannungsmessung an der gerade getesteten LED (1, ..., 5) durchgeführt wird, bevor anschließend der pulsweitenmodulierte Normalbetriebsmodus fortgesetzt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
during the short-circuit measurement of the LEDs to be tested (1,..., 5), the respective LED (1,..., 5) to be tested is supplied with a test current signal (S) and a voltage measurement is performed on the LED (1,. .., 5) is carried out before subsequently the pulse width modulated normal operating mode is continued. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Grundfrequenz des pulsweitenmodulierten Stromsignals 100 bis 500 Hz, vorzugsweise 200 Hz beträgt.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the fundamental frequency of the pulse width modulated current signal is 100 to 500 Hz, preferably 200 Hz. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Gruppe aus N LEDs (1, ..., 5) aus mehreren identischen, jeweils über einen einzigen DC/DC-Wandler gespeisten LED-Leisten (A, ..., E) zusammensetzt, wobei die einzelnen LED-Leisten (A, ..., E) simultan mit dem erfindungsgemäßen Verfahren getestet werden, indem an einander entsprechenden LEDs (1, ..., 5) der einzelnen LED-Leisten (A, ..., E) gleichzeitig eine Kurzschlussmessung durchgeführt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the group of N LEDs (1, ..., 5) is composed of a plurality of identical LED strips (A,..., E) fed in each case via a single DC / DC converter, wherein the individual LED strips ( A, ..., E) be simultaneously tested with the method according to the invention by simultaneously performing a short circuit measurement on corresponding LEDs (1, ..., 5) of the individual LED strips (A, ..., E).
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