EP2862416A1 - Verfahren und anordnung zum betreiben einer leuchtdiode - Google Patents

Verfahren und anordnung zum betreiben einer leuchtdiode

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EP2862416A1
EP2862416A1 EP12758788.9A EP12758788A EP2862416A1 EP 2862416 A1 EP2862416 A1 EP 2862416A1 EP 12758788 A EP12758788 A EP 12758788A EP 2862416 A1 EP2862416 A1 EP 2862416A1
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EP
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during
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ambient light
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EP12758788.9A
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Thomas LÜDE
Stefan Ludwig GRÜBL
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Siemens AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode (D). Bei diesem Verfahren wird eine Leuchtdiode (D) so angesteuert, dass die Leuchtdiode (D) während eines ersten Zeitintervalls (Z1) leuchtet und während eines darauffolgenden zweiten Zeitintervalls (Z2) nicht leuchtet. Während des ersten Zeitintervalls (Z1) wird ein Kondensator (C) aufgeladen. Während des zweiten Zeitintervalls (Z2) wird der Kondensator (C) über die Leuchtdiode (D) entladen, wobei die Leuchtdiode (D) dem Umgebungslicht ausgesetzt ist. Während des zweiten Zeitintervalls (Z2) wird die Kondensatorspannung (U2) gemessen, und in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung (U2) wird das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls (Z1) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) verändert.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer Leuchtdiode Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode .
Häufig besteht Bedarf, eine Leuchtdiode umgebungslichtabhän- gig zu betreiben, d. h. diese Leuchtdiode in Abhängigkeit von dem Umgebungslicht zu betreiben. Beispielsweise sollen
Leuchtdioden (z. B. in Anzeigeelementen) so betrieben werden, dass diese Leuchtdioden bei dunklem Umgebungslicht mit einer geringeren Helligkeit leuchten als bei hellem Umgebungslicht. Damit soll verhindert werden, dass ein Nutzer bei dunklem Um¬ gebungslicht von den leuchtenden Leuchtdioden geblendet wird. Als ein weiteres Beispiel kann auch Bedarf auftreten, bei dunklem Umgebungslicht eine Leuchtdiode mit einer stärkeren Helligkeit leuchten zu lassen als bei einem hellen Umgebungs- licht. Damit kann z. B. erreicht werden, dass die als Lampe arbeitende Leuchtdiode auch bei dunklem Umgebungslicht für eine ausreichende Beleuchtung sorgt.
Oftmals ist zur Bestimmung des Umgebungslichts ein Hellig- keitssensor (z. B. eine Fotodiode oder ein Fototransistor) vorgesehen, mit dem die Helligkeit des Umgebungslichts ermit¬ telt wird.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 781 071 AI ist eine Signallampe und ein Verfahren zum Betreiben einer Signallampe bekannt, bei denen zum Betreiben einer Leuchtdiode kein zusätzlicher Helligkeitssensor verwendet wird. Hierbei wird die Leuchtdiode mittels eines mehrpoligen mechanischen Umschal¬ ters vom Leuchtbetrieb in einen Messbetrieb umgeschaltet. Bei dem Messbetrieb wird die Leuchtdiode als eine Fotodiode ver¬ wendet . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren und eine einfache und zuverlässige Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren und eine Anordnung nach den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Anordnung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß angegeben wird ein Verfahren zum umgebungs¬ lichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode, bei dem eine Leuchtdiode so angesteuert wird, dass die Leucht¬ diode während eines ersten Zeitintervalls leuchtet und wäh- rend eines darauffolgenden zweiten Zeitintervalls nicht leuchtet (d.h. dunkel ist), während des ersten Zeitintervalls ein Kondensator aufgeladen wird, während des zweiten Zeitintervalls der Kondensator über die Leuchtdiode entladen wird, wobei die Leuchtdiode dem Umgebungslicht ausgesetzt ist (und als Fotodiode arbeitet) , während des zweiten Zeitintervalls die Kondensatorspannung gemessen wird, und in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls ver¬ ändert wird. Hierbei wird während des ersten Zeitintervalls die Leuchtdiode als Leuchtmittel verwendet und während des zweiten Zeitintervalls die Leuchtdiode als Fotodiode verwen¬ det. Bei diesem Verfahren ist besonders vorteilhaft, dass durch eine einfache Messung der Kondensatorspannung (d.h. der am Kondensator anliegenden Spannung) festgestellt werden kann, wie hell das Umgebungslicht aktuell ist. In Abhängig¬ keit von dieser gemessenen Kondensatorspannung wird dann das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls verändert. Dieses Verhältnis bestimmt die mittlere Leuchtstärke bzw. Leuchtleistung der Leucht- diode.
Das Verfahren kann so ablaufen, dass das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitinter- valls verändert wird in Abhängigkeit von dem zeitlichen Ver¬ lauf der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) . Bei diesem Verfahren wird der zeitliche Verlauf der Kondensatorspannung ermittelt und in Abhängigkeit von dem er- mittelten zeitlichen Verlauf das Verhältnis verändert.
Das Verfahren kann auch so ablaufen, dass das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitin¬ tervalls verändert wird in Abhängigkeit von der Änderung der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) . Hierbei gibt die Änderung der Kondensatorspannung an, wie stark das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls verändert wird. Das Verfahren kann auch so ablaufen, dass anhand der Änderung der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) erkannt wird, wie hell das Umgebungslicht ist. Dabei führt helles Umgebungslicht zu einer schwächeren Änderung der Kondensatorspannung als dunkleres Umgebungslicht.
Insbesondere kann das Verfahren auch so ausgestaltet sein, dass bei einer starken Änderung (insbesondere bei einem starken Absinken) der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) erkannt wird, dass dunkles Umgebungslicht vorliegt, oder bei einer vergleichsweise schwächeren Änderung (insbesondere bei einem schwächeren Absinken) der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) erkannt wird, dass vergleichsweise helleres Umgebungslicht vorliegt. Das Verfahren kann so ausgestaltet sein, dass mehrere Leucht¬ dioden elektrisch in Reihe geschaltet sind und während des zweiten Zeitintervalls der Kondensator über die in Reihe geschalteten Leuchtdioden entladen wird, wobei die Leuchtdioden dem Umgebungslicht ausgesetzt sind. Hierbei können vorteil- hafterweise gleich mehrere Leuchtdioden umgebungslichtabhän- gig betrieben werden. Damit lassen sich z. B. höhere Leuchtstärken erreichen oder aus mehreren Leuchtdioden aufgebaute Anzeigeeinheiten realisieren. Erfindungsgemäß angegeben wird weiterhin eine Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode, wobei die Anordnung ausgestaltet ist zum Ansteuern einer Leuchtdiode derart, dass die Leuchtdiode während eines ersten Zeitintervalls leuchtet und während eines darauffol¬ genden zweiten Zeitintervalls nicht leuchtet (d.h. dunkel ist) , Aufladen eines Kondensator während des ersten Zeitintervalls, Entladen des Kondensators über die Leuchtdiode wäh- rend des zweiten Zeitintervalls, wobei die Leuchtdiode dem
Umgebungslicht ausgesetzt ist, Messen der Kondensatorspannung während des zweiten Zeitintervalls, und Ändern des Verhält¬ nisses der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls in Abhängigkeit von der Kondensator- Spannung. Dabei ist die Kondensatorspannung die an dem Kondensator anliegende Spannung.
Diese Anordnung kann ausgestaltet sein zum Ändern des Ver- hältnisses der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) . Diese Anordnung kann auch ausgestaltet sein zum Ändern des Verhältnisses der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls in Abhängigkeit von der Änderung der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) . Die Anordnung kann auch ausgestaltet sein, zum Erkennen anhand der Änderung der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls), wie hell das Umgebungslicht ist. Dabei führt helles Umgebungslicht zu einer schwächeren Änderung der Kondensatorspannung als dunkleres Umgebungslicht.
Diese Anordnung kann insbesondere ausgestaltet sein zum Er¬ kennen, dass dunkles Umgebungslicht vorliegt, wenn eine starke Änderung (insbesondere ein starkes Absinken) der Kon- densatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) auf¬ tritt, oder zum Erkennen, dass vergleichsweise helleres Umge¬ bungslicht vorliegt, wenn eine vergleichsweise schwächere Än¬ derung (insbesondere ein vergleichsweise schwächeres Absin- ken) der Kondensatorspannung (während des zweiten Zeitintervalls) auftritt.
Die Anordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass mehrere Leuchtdioden elektrisch in Reihe geschaltet sind und das Ent- laden des Kondensators während des zweiten Zeitintervalls über die in Reihe geschalteten Leuchtdioden erfolgt, wobei die Leuchtdioden dem Umgebungslicht ausgesetzt sind.
Die Anordnungen weisen ebenfalls die Vorteile auf, die oben im Zusammenhang mit den Verfahren angegeben sind.
Im Folgenden werden das Verfahren und die Anordnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu ist in Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung und eines
Verfahrens zum umgebungslichtabhängigen Betreiben einer Leuchtdiode, in
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der bei der Anordnung und dem Verfahren auftretenden Spannungen bei hellem
Umgebungslicht, in
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der bei der Anordnung und dem Verfahren auftretenden Spannungen bei dunklem Umgebungslicht und in
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung und eines
Verfahren zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mehrerer Leuchtdioden dargestellt.
In Figur 1 ist eine Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben einer Leuchtdiode (LED, light-emitting diode, lichtemittierende Diode) dargestellt. Dabei ist an einer Ver- sorgungsspannung UV ein Widerstand R angeschlossen. In Reihe zu diesem Widerstand R sind ein Schalter S und eine Leucht¬ diode D geschaltet. Dabei ist die Anode der Leuchtdiode D mit dem Schalter S elektrisch verbunden, und die Kathode der Leuchtdiode D ist mit einem Massepotential M (Erdpotential M) elektrisch verbunden. Parallel zu der Leuchtdiode D ist ein Kondensator C geschaltet. Der Kondensator kann dabei ein eigenständiges Bauelement sein. Der Kondensator braucht aber kein eigenständiges Bauelement zu sein, als Kondensator kann auch eine Kapazität der Leuchtdiode (z.B. eine sog. Diffu¬ sionskapazität der Leuchtdiode) genutzt werden.
Der Schalter S wird mittels einer Schaltspannung Ul angesteuert, wobei die Schaltspannung Ul von einer Steuereinrichtung ST ausgegeben wird. Die Schaltspannung Ul hat einen rechteck- förmigen Verlauf. Durch diese Schaltspannung Ul wird der Schalter S periodisch geöffnet und geschlossen. Wenn der Schalter S geschlossen ist, dann liegt ein erstes Zeitintervall vor, während dem die Leuchtdiode D leuchtet; wenn der Schalter S geöffnet ist, dann liegt ein zweites Zeitintervall vor, während dem die Leuchtdiode D nicht leuchtet (d. h. wäh¬ rend dem die Leuchtdiode D dunkel ist) .
Die Frequenz der Schaltspannung Ul (und damit die Frequenz, mit der der Schalter S geöffnet und geschlossen wird) kann in einem weiten Bereich gewählt werden. Diese Frequenz kann beispielsweise zwischen 100 Hz und einigen kHz (z.B. 3 kHz) liegen. Das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls bestimmt, wie hell (gemit- telt über das erste Zeitintervall und das zweite Zeitinter¬ vall) die Leuchtdiode D leuchtet. Wenn die Länge des ersten Zeitintervalls länger ist als die Länge des zweiten Zeitin¬ tervalls, dann leuchtet die Leuchtdiode D im Mittel heller als wenn die Länge des ersten Zeitintervalls kleiner ist als die Länge des zweiten Zeitintervalls.
Mit anderen Worten erfolgt das Ansteuern der Leuchtdiode mit¬ tels Pulsweitenmodulation (PWM) . Bei dieser als solche be- kannten Pulsweitenmodulation wird die mittlere Leuchtleistung der Leuchtdiode D vom Verhältnis der Länge des ersten Zeitin¬ tervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls bestimmt. Je größer dieses Verhältnis ist, desto höher ist die mittlere Leuchtleistung der Leuchtdiode D.
Die Schaltspannung Ul stellt also ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) dar. Während des zweiten Zeitintervalls (wenn die Schaltspannung Ul ihren niedrigen Spannungspegel aufweist und daher die Leuchtdiode dunkel ist) beeinflusst das Umgebungslicht die Eigenschaften der Leuchtdiode. Die Leuchtdiode arbeitet dann in diesem zweiten Zeitintervall als Fotodiode. Je höher die Intensität des einfallenden Umge¬ bungslichts ist (also je heller die Umgebung ist), desto größer ist der auftretende Fotoeffekt.
Während des ersten Zeitintervalls (d. h. wenn der Schalter S geschlossen ist) , fließt ein elektrischer Strom von der Versorgungsspannung UV über den Widerstand R, den Schalter S und die Leuchtdiode D zum Massepotential M, so dass die Leucht¬ diode D leuchtet. Gleichzeitig fließt ein elektrischer Strom von der Versorgungsspannung UV über den Widerstand R und dem Schalter S zu dem Kondensator C und lädt diesen auf. Dieser Strom wird mit II bezeichnet. An dem geladenen Kondensator C tritt eine Kondensatorspannung auf, die als eine Spannung U2 zu der Steuereinrichtung ST übertragen wird und von der
Steuerrichtung ST gemessen wird.
Wenn daraufhin der Schalter S geöffnet wird, dann entlädt sich der Kondensator C über die Leuchtdiode D, so dass ein
Strom 12 von dem Kondensator C über die Leuchtdiode D fließt. Aufgrund dieser Entladung des Kondensators C verändert sich die Kondensatorspannung U2. Die Größe des Stroms 12 und damit die Stärke der Entladung des Kondensators C sowie die Stärke der Änderung der Kondensatorspannung U2 hängt davon ab, welchem Umgebungslicht die Leuchtdiode D während des zweiten Zeitintervalls ausgesetzt ist. Wenn die Leuchtdiode D einem dunklen Umgebungslicht ausgesetzt ist, dann entlädt sich der Kondensator C stark und die Spannung U2 sinkt während des zweiten Zeitintervalls stark ab. Wenn die Leuchtdiode während des zweiten Zeitintervalls einem vergleichsweise helleren Um¬ gebungslicht ausgesetzt ist, dann entlädt sich der Kondensa- tor C vergleichsweise schwächer und es kommt nur zu einer vergleichsweise schwächeren Änderung der Kondensatorspannung U2, insbesondere zu einem vergleichsweise schwächeren Absin¬ ken der Kondensatorspannung U2, während des zweiten Zeitintervalls. Der zeitliche Verlauf der Kondensatorspannung wäh- rend des zweiten Zeitintervalls (insbesondere die Änderung bzw. das Absinken der Kondensatorspannung während des zweiten Zeitintervalls) gibt also an, wie hell das Umgebungslicht der Leuchtdiode D ist. Die Änderung der Spannung U2 während des zweiten Zeitintervalls stellt also einen Helligkeitsindikator für das Umgebungslicht der Leuchtdiode dar.
Kommt es zu einer starken Änderung, insbesondere zu einem starken Absinken, der Kondensatorspannung während des zweiten Zeitintervalls, wird durch die Steuereinrichtung ST erkannt, dass dunkles Umgebungslicht vorliegt, und die Steuereinrich¬ tung verändert die Schaltspannung Ul so, dass das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls an dieses dunkle Umgebungslicht angepasst wird. Misst die Steuereinrichtung, dass es während des zwei- ten Zeitintervalls nur zu einer vergleichsweise schwächeren Änderung (insbesondere zu einem schwächeren Absinken) der Kondensatorspannung U2 kommt, dann erkennt die Steuereinrichtung ST, dass vergleichsweise helleres Umgebungslicht vor¬ liegt. In diesem Fall passt die Steuereinrichtung ST die Schaltspannung Ul so an, dass das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls an das hellere Umgebungslicht angepasst wird. Damit wird ein um- gebungslichtabhängiges Betreiben der Leuchtdiode D ermög¬ licht .
Bei hellem Umgebungslicht erzeugt die (als Fotodiode arbei¬ tende) Leuchtdiode einen Fotostrom, welcher entgegengesetzt zum Strom 12 gerichtet ist. Man kann sich die Leuchtdiode da- bei als eine Stromquelle vorstellen. Aufgrund dieses dem Strom 12 entgegengerichteten Fotostroms entlädt sich der Kondensator nur langsam. Im Unterschied dazu erzeugt die Leuchtdiode bei dunklem Umge¬ bungslicht nur einen geringen Fotostrom. Daher entlädt sich der Kondensator schneller als bei hellem Umgebungslicht. Deshalb sinkt bei dunklem Umgebungslicht die Kondensatorspannung stärker (d.h. schneller) ab als bei hellem Umgebungslicht.
In Figur 2 sind in einem Diagramm der zeitliche Verlauf der Schaltspannung Ul und der Kondensatorspannung U2 für helles Umgebungslicht dargestellt. In Figur 3 sind die Schaltspan¬ nung Ul und die Kondensatorspannung U2 für dunkles Umgebungs- licht dargestellt.
Zwischen den Zeitpunkten tO und tl liegt ein erstes Zeitintervall ZI vor, während dieses ersten Zeitintervalls ZI ist mittels der Spannung Ul der Schalter S geschlossen und die Leuchtdiode D leuchtet. Ein solches erstes Zeitintervall ZI liegt auch zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 sowie zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 vor.
Zwischen den Zeitpunkten tl und t2 liegt ein zweites Zeitin- tervall Z2 vor, während dieses zweiten Zeitintervalls Z2 ist mittels der Schaltspannung Ul der Schalter S geöffnet und die Leuchtdiode D leuchtet nicht. Ein derartiges zweites Zeitin¬ tervall Z2 liegt auch zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 sowie zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 vor.
Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 die Schaltspannung Ul bei hellem Umgebungslicht identisch zur Schaltspannung Ul bei dunklem Umgebungslicht dargestellt. In anderen Ausführungs- beispielen kann natürlich die Schaltspannung Ul bei hellem Umgebungslicht auch anders verlaufen als die Schaltspannung Ul bei dunklem Umgebungslicht. Insbesondere kann bei der Schaltspannung Ul bei hellem Umgebungslicht das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitinterfalls anders sein als bei der Schaltspannung Ul bei dunklem Umgebungslicht. In Figur 2 ist gut zu erkennen, dass bei hellem Umgebungs¬ licht die Spannung U2 während des zweiten Zeitintervalls na¬ hezu konstant bleibt (d. h. nur sehr wenig absinkt - dieses geringe Absinken ist in der Figur 2 nicht erkennbar) . Demgegenüber sinkt in Figur 3 bei dunklem Umgebungslicht die Span- nung U2 während des zweiten Zeitintervalls stark ab. Der zeitliche Verlauf der Kondensatorspannung U2 während des zweiten Zeitintervalls wird von der Steuereinrichtung ST gemessen und ausgewertet. Anhand des zeitlichen Verlaufs er¬ kennt die Steuereinrichtung ST, ob helleres oder dunkleres Umgebungslicht vorliegt. Dazu misst im Ausführungsbeispiel die Steuereinrichtung ST die Stärke der Änderung der Kondensatorspannung (insbesondere die Stärke des Absinkens der Kon¬ densatorspannung) während des zweiten Zeitintervalls und er¬ mittelt einen mittleren Wert für dieses Absinken (Beispiel: das mittlere Absinken der Kondensatorspannung während des zweiten Zeitintervalls beträgt 5 Millivolt pro Millisekunde, 5 mV/ms) . In der Steuereinrichtung ST ist eine Tabelle abge¬ speichert, bei der bestimmten Werten für das Absinken der Kondensatorspannung jeweils ein bestimmtes Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitin¬ tervalls zugeordnet ist. Die Steuereinrichtung ST liest für den gemessenen Wert des Absinkens der Kondensatorspannung den zugehörigen Wert für das Verhältnis aus der Tabelle aus (Bei¬ spiel: Bei einem Absinken der Kondensatorspannung von 5 Mil- livolt pro Millisekunde beträgt das neue Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls zur Länge des zweiten Zeitintervalls 3:2 = 1,5; das entspricht 60% Einschaltdauer der
Leuchtdiode und 40% Ausschaltdauer der Leuchtdiode) . Darauf¬ hin gibt die Steuereinrichtung ST eine Schaltspannung Ul aus, die das Verhältnis 1,5 aufweist (in den Figuren nicht darge¬ stellt) . Damit wird die mittlere Leuchtstärke der Leuchtdiode D an das Umgebungslicht angepasst. In Figur 4 ist eine Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben von mehreren Leuchtdioden dargestellt. Diese Anordnung unterscheidet sich von der anhand der Figur 1 beschrie¬ benen Anordnung dadurch, dass anstelle der einen Leuchtdiode D drei elektrisch in Reihe geschaltete Leuchtdioden Dl, D2 und D3 vorhanden sind. Der Kondensator C ist elektrisch parallel zu der Reihenschaltung aus den Leuchtdioden Dl, D2 und D3 geschaltet. Während des zweiten Zeitintervalls entlädt sich der Kondensator C über die in Reihe geschalteten Leucht- dioden Dl, D2 und D3, wobei diese Leuchtdioden Dl, D2 und D3 dem Umgebungslicht ausgesetzt sind. Natürlich kann auch eine andere Anzahl Leuchtdioden gewählt werden.
Bei dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Anord- nung ist für die Steuerung der mittleren Helligkeit der
Leuchtdiode D nur ein geringer Aufwand notwendig. Insbeson¬ dere wird kein zusätzlicher Helligkeitssensor (wie z. B. eine zusätzliche Fotodiode oder ein zusätzlicher Fototransistor) benötigt, da die Leuchtdiode D während des zweiten Zeitinter- valls als Fotodiode verwendet wird.
Eine solche Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode und ein solches Verfahren können insbesondere bei leuchtdiodenbasierten Beleuchtungen, leucht- diodenbasierten Beleuchtungssystemen oder bei leuchtdiodenbasierten Anzeigeeinheiten eingesetzt werden. Derartige Geräte, Systeme oder Einheiten können bei verschiedensten elektrischen und elektronischen Geräten eingesetzt werden, beispielsweise bei Ladeeinrichtungen für Elektroautos. Da derar- tige Ladeeinrichtungen oftmals unter freiem Himmel angeordnet sind, liegt dort häufig wechselndes Umgebungslicht vor, so dass dort das Verfahren und die Anordnung vorteilhaft einge¬ setzt werden können. Es wurde ein Verfahren und eine Anordnung zum umgebungslicht¬ abhängigen Betreiben von einer oder mehreren Leuchtdioden beschrieben. Mittels dieses Verfahrens und dieser Anordnung lässt sich in einfacher und zuverlässiger Art und Weise die mittlere Leuchtstärke bzw. Leuchtleistung der Leuchtdiode bzw. der Leuchtdioden an sich änderndes Umgebungslicht anpas¬ sen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode (D) , bei dem
- eine Leuchtdiode (D) so angesteuert wird, dass die Leucht¬ diode (D) während eines ersten Zeitintervalls (ZI) leuchtet und während eines darauffolgenden zweiten Zeitintervalls (Z2) nicht leuchtet,
- während des ersten Zeitintervalls (ZI) ein Kondensator (C) aufgeladen wird,
- während des zweiten Zeitintervalls (Z2) der Kondensator (C) über die Leuchtdiode (D) entladen wird, wobei die Leuchtdiode (D) dem Umgebungslicht ausgesetzt ist,
- während des zweiten Zeitintervalls (Z2) die Kondensator- Spannung (U2) gemessen wird und
- in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung (U2) das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der Kondensatorspannung (U2) das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) verän- dert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- in Abhängigkeit von der Änderung der Kondensatorspannung (U2) das Verhältnis der Länge des ersten Zeitintervalls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) verändert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- anhand der Änderung der Kondensatorspannung (U2) erkannt wird, wie hell das Umgebungslicht ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- bei einer starken Änderung der Kondensatorspannung (U2) erkannt wird, dass dunkles Umgebungslicht vorliegt, oder
- bei einer vergleichsweise schwächeren Änderung der Konden- satorspannung (U2) erkannt wird, dass vergleichsweise helle¬ res Umgebungslicht vorliegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- mehrere Leuchtdioden (Dl, D2, D3) elektrisch in Reihe geschaltet sind und während des zweiten Zeitintervalls (Z2) der Kondensator (C) über die in Reihe geschalteten Leuchtdioden (Dl, D2, D3) entladen wird, wobei die Leuchtdioden (Dl, D2, D3) dem Umgebungslicht ausgesetzt sind.
7. Anordnung zum umgebungslichtabhängigen Betreiben mindestens einer Leuchtdiode (D) , wobei die Anordnung ausgestaltet ist zum
- Ansteuern einer Leuchtdiode (D) derart, dass die Leucht- diode (D) während eines ersten Zeitintervalls (ZI) leuchtet und während eines darauffolgenden zweiten Zeitintervalls (Z2) nicht leuchtet,
- Aufladen eines Kondensator (C) während des ersten Zeitintervalls (ZI),
- Entladen des Kondensators (C) über die Leuchtdiode (D) wäh¬ rend des zweiten Zeitintervalls (Z2), wobei die Leuchtdiode (D) dem Umgebungslicht ausgesetzt ist,
- Messen der Kondensatorspannung (U2) während des zweiten Zeitintervalls (Z2) und
- Ändern des Verhältnisses der Länge des ersten Zeitinter¬ valls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) in Ab¬ hängigkeit von der Kondensatorspannung (U2).
8. Anordnung nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
diese ausgestaltet ist zum
- Ändern des Verhältnisses der Länge des ersten Zeitintervalls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) in Ab- hängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der Kondensatorspannung (U2) .
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
diese ausgestaltet ist zum
- Ändern des Verhältnisses der Länge des ersten Zeitintervalls (ZI) zur Länge des zweiten Zeitintervalls (Z2) in Ab¬ hängigkeit von der Änderung der Kondensatorspannung (U2) .
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
diese ausgestaltet ist zum
- Erkennen anhand der Änderung der Kondensatorspannung (U2), wie hell das Umgebungslicht ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
diese ausgestaltet ist zum
- Erkennen, dass dunkles Umgebungslicht vorliegt, wenn eine starke Änderung der Kondensatorspannung (U2) auftritt, oder
- Erkennen, dass vergleichsweise helleres Umgebungslicht vor¬ liegt, wenn eine vergleichsweise schwächere Änderung der Kon¬ densatorspannung (U2) auftritt.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- mehrere Leuchtdioden (Dl, D2, D3) elektrisch in Reihe geschaltet sind und das Entladen des Kondensators (C) während des zweiten Zeitintervalls (Z2) über die in Reihe geschalte¬ ten Leuchtdioden (Dl, D2, D3) erfolgt, wobei die Leuchtdioden (Dl, D2, D3) dem Umgebungslicht ausgesetzt sind.
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