WO2018073229A1

WO2018073229A1 - Verfahren zum regeln eines betriebsstroms einer leuchteinheit sowie steuergerät und kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2018073229A1
Application number: PCT/EP2017/076446
Authority: WO
Inventors: Christian STÖGER; Emil Kovatchev
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-04-26
Also published as: CN109845401B; CN109845401A; US20190246473A1; DE102016220198B3; US10602579B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Betriebsstroms (18) einer Leuchteinheit (13) durch ein Steuergerät (12), wobei die Leuchteinheit (13) an ein aus zwei elektrischen Kontakten (17) gebildetes Kontaktpaar (16) des Steuergeräts (12) angeschlossen ist und eine über das Kontaktpaar (16) betreibbare Leuchtdiodenanordnung (15) aufweist und das Steuergerät (12) zum Betreiben der Leuchtdiodenanordnung (15) einen über das Kontaktpaar (16) fließenden Betriebsstrom (18) erzeugt und hierbei zumindest einen Parameter (37) des Betriebsstroms (18) in Abhängigkeit von einem Diodentyp (35) der Leuchteinheit (13) einstellt. Das Steuergerät (12) erzeugt bei ausgeschalteter Leuchteinheit (13) einen über das Kontaktpaar (16) durch die Leuchteinheit (13) fließenden Messstrom (32) und ermittelt einen sich aufgrund des Messstromes (32) ergebenden Messwert (34) einer vorbestimmten Messgröße (33) und identifiziert den Diodentyp (35) anhand des ermittelten Messwerts (34), wobei zum Einstellen des zumindest einen Parameters (37) des Betriebsstroms ein hysteretischer Regler (21) bereitgestellt wird, bei welchem während des Betreibens der Leuchteinheit (13) an einem Komparator (24) mittels einer Stromquellenschaltung (25) ein Referenzsignal (26) eingestellt wird, wobei bei inaktiver Leuchteinheit (13) die Stromquellenschaltung (25) zum Erzeugen des Messstroms (32) genutzt wird, und/oder wobei eine Vorladeeinrichtung des Steuergeräts (12) eine an dem Kontaktpaar (16) wirksame Ausgangskapazität (29), die unabhängig von der tatsächlich angeschlossenen Leuchteinheit (13) und Bestandteil des Steuergeräts (12) ist, mittels einer vorbestimmten Vorladeroutine auflädt und als der Messwert (34) eine Abweichung von einem vorbestimmten Erwartungswert ermittelt wird.

Description

Beschreibung

Verfahren zum Regeln eines Betriebsstroms einer Leuchteinheit sowie Steuergerät und Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Betriebsstroms einer Leuchteinheit, die eine Leuchtdiodenanordnung enthält. Die Leuchteinheit wird mit dem Betriebsstrom durch ein Steuergerät versorgt. Zu der Erfindung gehören auch das

Steuergerät zum Betreiben der Leuchteinheit und ein Kraft^¬ fahrzeug mit dem Steuergerät.

In einem Kraftfahrzeug können beispielsweise die Fahrzeug^¬ scheinwerfer Leuchtdioden als Leuchtmittel aufweisen. Unter Leuchtdioden sind hierbei hier und im Folgenden auch Laserdioden zu verstehen. Eine Leuchtdiodenanordnung wird in der Regel in der Form eines Einsetzbauteils bereitgestellt, das die Leuchtdi^¬ odenanordnung selbst sowie einen mechanischen Anschluss und elektrische Anschlusskontakte aufweist. Dieses Einsetzbauteil ist hier und im Folgenden als Leuchteinheit bezeichnet. Eine solche Leuchteinheit kann an ein Steuergerät angeschlossen werden, welches die Leuchteinheit mit einem geregelten Be^¬ triebsstrom versorgen kann. Da Leuchtdioden unter ständiger Weiterentwicklung stehen, um deren Leuchtintensitäten und/oder Leucht-Farbtreue zu verbessern, muss das Steuergerät in der Lage sein, bei Einsetzen einer weiterentwickelten oder neu entwickelten Leuchteinheit den Betriebsstrom an die Eigenschaften der Leuchteinheit anzupassen. Das Steuergerät muss also die notwendigen Parameter zum Erreichen der mindestens zu erreichenden Helligkeit der Leuchteinheit kennen .

Um dies prozesssicher zu gewährleisten, d.h. die richtigen Parameterwerte zu einer gerade eingesetzten neuen Leuchteinheit im Steuergerät zu ermitteln, kann vorgesehen sein, dass in der Leuchteinheit selbst ein digitaler Speicher mit den Parame^¬ terwerten bereitgestellt ist, der von dem Steuergerät ausgelesen werden kann. Problem hierbei ist, dass dies zusätzliche, für die digitale Übertragung nötige elektrische Anschlusskontakte an der Leuchteinheit und dem Steuergerät erfordert. Kommt es im Laufe des Betriebs eines Steuergeräts zu Korrosion an solchen Kon- takten, so kann bei Auswechseln einer Leuchteinheit die Datenübertragung gestört sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Steuergerät, das zum Betreiben von Leuchteinheiten mit Leuchtdioden vor- gesehen ist, korrekte Parameterwerte für den Betriebsstrom der Leuchteinheit einzustellen.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa^¬ tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er- findung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.

Durch einen ersten Aspekt der die Erfindung ist ein Verfahren zum Regeln des Betriebsstroms einer Leuchteinheit bereitgestellt. Das Verfahren wird durch ein Steuergerät durchgeführt und geht davon aus, dass die Leuchteinheit an ein Kontaktpaar des Steuergeräts angeschlossen ist, also an zwei elektrische Kontakte. Die Leuchteinheit weist eine über das Kontaktpaar betreibbare Leuchtdiodenanordnung auf. Mit anderen Worten ist ein Kathodenanschluss der Leuchtdiodenanordnung an einem der elektrischen Kontakte und ein Anodenanschluss der Leuchtdio^¬ denanordnung an dem zweiten der elektrischen Kontakte elektrisch angeschlossen oder mit diesem jeweils elektrisch verbunden. Die Leuchtdiodenanordnung kann eine einzelne Leuchtdiode oder eine Reihenschaltung aus mehreren Leuchtdioden sein.

Zum Betreiben der Leuchtdiodenanordnung, d.h. zum Erzeugen von Licht, erzeugt das Steuergerät den über das Kontaktpaar fließenden Betriebsstrom. Hierbei stellt das Steuergerät zu- mindest einen Parameter des Betriebsstroms in Abhängigkeit von einem Diodentyp der Leuchteinheit ein. Der Diodentyp ist der Bautyp der Leuchtdiode. Mögliche Parameter des Betriebsstroms sind beispielsweise jeweils ein Spitzenstrom (Peak Current) und/oder eine Basispulsweite einer Pulsweitenmodulation. Wie bereits ausgeführt, wird durch den zumindest einen Parameter des Betriebsstroms der Diodentyp berücksichtigt, damit die

Leuchteinheit gemäß einer vorgegebenen Spezifikation betrieben wird, um beispielsweise die korrekte oder gewünschte Helligkeit und/oder Leuchtfarbe bereitzustellen.

Um nun in dem Steuergerät einzustellen oder zu erkennen, welcher Diodentyp an das Kontaktpaar angeschlossen ist, und entsprechend den für den Diodentyp vorgesehenen zumindest einen Parameter des Betriebsstroms einzustellen, ist weiterhin vorgesehen, dass das Steuergerät bei ausgeschalteter Leuchteinheit, wenn also deren Leuchtdiodenanordnung inaktiv oder dunkel oder nicht-leuchtend ist, einen Messstrom erzeugt, der über das Kontaktpaar durch die Leuchteinheit fließt. Da die Leuchtdiodenanordnung der

Leuchteinheit ausgeschaltet ist, fließt dieser Messstrom nicht durch die Leuchtdiodenanordnung selbst. Stattdessen fließt der Messstrom durch einen von der Leuchtdiodenanordnung verschiedenen Teil einer inneren Schaltung der Leuchteinheit. Das Steuergerät identifiziert daraufhin einen sich aufgrund des

Messstroms ergebenden Messwert einer vorbestimmten Messgröße, beispielsweise einer zwischen den Kontakten des Kontaktpaars entstehenden oder abfallenden elektrischen Spannung. Daraufhin identifiziert das Steuergerät den Diodentyp der Leuchteinheit anhand des ermittelten Messwerts.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Steuergerät ohne zusätzliche elektrische Kontakte, wie sie z.B. zum Übertragen von digitalen Informationen benötigt werden, alleine über die elektrischen Kontakte des Kontaktpaars den Diodentyp der Leuchteinheit erkennt. Es sind also keine zusätzlichen elektrischen Kontakte nötig. Ein weiterer Vorteil daran ist, dass im Betrieb der Leuchteinheit, wenn also die Leuchtdiodenano^¬ rdnung eingeschaltet ist oder leuchtet, der hierfür benötigte Betriebsstrom typischerweise derart groß ist, dass eine Kor^¬ rosion der elektrischen Kontakte des Kontaktpaars verhindert wird. Somit ist auch nach längerer Betriebsdauer des Steuergeräts sichergestellt, dass das Kontaktpaar korrosionsfrei ist und somit nach Austauschen der Leuchteinheit deren Diodentyp zu^¬ verlässig ermittelt werden kann.

Um den Messstrom zu erzeugen, ist es vorteilhaft, bereits vorhandene elektronische Bauteile zu nutzen, die auch für den eigentlichen Betrieb der Leuchteinheit, d.h. zum Bereitstellen des Betriebsstroms für das Leuchten der Leuchtdiode, genutzt werden können. Hierzu ist gemäß einer ersten Variante vorgesehen, dass zum Einstellen des zumindest einen Parameters des Be- triebsstroms ein hysteretischer Regler oder Hystereseregler (Zweipunktregler) bereitgestellt wird. Ein solcher Regler überwacht eine Stromstärke des Betriebsstroms in Bezug auf eine obere Schwelle und eine untere Schwelle, die sich um einen Deltawert unterscheiden. Um einen solchen Regler zu betreiben, wird ein Referenzsignal für einen Komparator erzeugt, welches den aktuellen Wert der Schaltschwelle signalisiert oder beschreibt. Ein solches Referenzsignal kann mittels einer Stromquellen^¬ schaltung erzeugt werden. Ein hysteretischer Regler mit

Stromquellenschaltung zum Erzeugen des Referenzsignals für den Komparator wird dann in vorteilhafter Weise auch genutzt, um bei inaktiver Leuchteinheit den Messstrom mittels der Stromquel^¬ lenschaltung zu erzeugen. Somit wird die Stromquellenschaltung im Betrieb der Leuchteinheit (Leuchtdiodenanordnung leuchtet) zum Erzeugen des Referenzsignals und bei inaktiver Leuchteinheit (Leuchteinheit leuchtet nicht) zum Erzeugen des Messstroms genutzt .

Eine weitere Möglichkeit zum Signalisieren des Diodentyps sieht gemäß einer zweiten Variante vor, dass eine Vorladeeinrichtung des Steuergeräts eine an dem Kontaktpaar wirksame Ausgangs^¬ kapazität mittels einer vorbestimmten Vorladeroutine vorlädt. Diese Ausgangskapazität ist unabhängig von der tatsächlich angeschlossenen Leuchteinheit und Bestandteil des Steuergeräts. Schließt man dann eine Leuchteinheit an, so hat deren innerer elektrischer Widerstand (ohmscher Widerstand und/oder kapazitiver/induktiver Widerstand, d.h. Impedanz) einen Einfluss auf den Gesamtwert der am Kontaktpaar wirksamen Ausgangskapazität. Als Messwert kann dann nach Durchführen oder Abschluss der Vorladeroutine eine Abweichung von einem vorbestimmten Erwartungswert ermittelt werden. Somit kann ebenfalls ermittelt werden, welche elektrische Größe zusätzlich zur geräteeigenen Ausgangskapazität an dem Kontaktpaar wirksam ist.

Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.

Da sich der Diodentyp über das Kontaktpaar selbst ermitteln lässt, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Leuchteinheit aus^¬ schließlich über das Kontaktpaar an das Steuergerät elektrisch angeschlossen ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass alle verwendeten elektrischen Kontakte durch den Betriebsstrom der Leuchtdiodenanordnung von Korrosion freigehalten sind oder eine Korrosion zumindest vermindert wird.

Der besagte Messstrom zum Ermitteln des Messwerts wird bevorzugt ausschließlich bei einer zwischen den Kontakten des Kontaktpaares erzeugten elektrischen Spannung erzeugt, durch die sich eine über der Leuchtdiodenanordnung abfallende elektrische Spannung ergibt, die kleiner als eine Vorwärtsspannung der Leuchtdiodenanordnung ist. Mit anderen Worten ist eine entsprechende elektrische Spannung bereitgestellt, die eine mit dem Kontaktpaar verschaltete Leuchtdiodenanordnung inaktiv lässt. Somit ist es in der Leuchteinheit nicht nötig, durch Vorschalten oder Nachschalten eines weiteren elektrischen Bauelements, beispielsweise eines elektrischen Widerstands, die elektrische Spannung an der Leuchtdiodenanordnung gering zu halten. Dies vermeidet Verlustleistung.

Bevorzugt ist die besagte Messgröße, deren Messwert zum

Identifizieren des Diodentyps ermittelt wird, eine elektrische Spannung, die aufgrund eines durch den Messstrom hervorgerufenen Spannungsabfalls über einem Codierelement resultiert. Dabei kann, wie bereits oben erläutert, die Stromquellenschaltung zum Erzeugen des Messstroms genutzt werden. Das Codierelement kann insbesondere ein Codierwiderstand sein, also ein elektrisches Bauteil mit einem ohmschen Widerstand, dessen Widerstandswert _r

den Diodentyp signalisiert oder vom Diodentyp abhängt. Mit anderen Worten weisen Leuchteinheiten desselben Diodentyps Codierwiderstände mit gleichem elektrischen Widerstand auf. Leuchteinheiten unterschiedlichen Diodentyps unterscheiden sich auch im Wert des Codierwiderstands. Das Codierelement ist in der Leuchteinheit der Leuchtdiodenanordnung parallel geschaltet. Somit kann der Messstrom durch das Codierelement fließen, ohne dass hierdurch ein elektrischer Strom durch die Leuchtdiodenanordnung selbst fließen muss. Bei einem elektrischen Wi- derstand ergibt sich ein Spannungsabfall bei gegebener

Stromstärke des Messstroms. Der Widerstandswert des Codie^¬ relements kann auch ein komplexwertiger Widerstandswert sein, d.h. also neben einem ohmschen Widerstandswert zusätzlich oder alternativ dazu einen kapazitiven oder induktiven Wider- standswert aufweisen. Ein solches Codierelement kann auch als Widerstandsschaltung bereitgestellt sein, die mehrere elekt^¬ rische Bauelemente umfassen kann.

Eine weitere Art, einen Diodentyp elektrisch zu identifizieren, ist gegeben, indem als Messgröße nicht die elektrische Spannung, sondern eine Ladedauer ermittelt wird, die sich ergibt, falls aufgrund einer durch den Messstrom hervorgerufenen Aufladung eines elektrischen Codierkondensators eine Stromstärke des Messstroms und/oder ein Wert einer elektrischen Spannung einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Diese Ladedauer ist vom Kapazitätswert des Codierkondensators abhängig. Der Codier^¬ kondensator ist in der Leuchteinheit dann ebenfalls in der beschriebenen Weise der Leuchtdiodenanordnung parallel geschaltet. So kann der Diodentyp mittels einer elektrischen Kapazität, deren Kapazitätswert vom Diodentyp abhängig ist, codiert oder signalisiert sein. Dabei kann wiederum die

Stromquellenschaltung zum Erzeugen des Messstroms genutzt werden . Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Messstrom eine eingestellte oder vorgegebene Stromstärke aufweist. Hierzu wird der Messstrom mittels einer Konstantstromquelle erzeugt. So kann als Messgröße die Ladedauer der Kapazität oder eine elektrische Spannung über einem elektrischen Widerstand ermittelt werden. Der hierbei fließende Messstrom ist in seiner Stromstärke dann bekannt. Vorteil hierbei ist, dass eine Zerstörung der Leuchtdiodena^¬ nordnung aufgrund eines zu großen Messstroms verhindert wird. Insbesondere muss in der Leuchteinheit kein Schutzwiderstand für die Leuchtdiodenanordnung bereitgestellt werden, was sonst zu unerwünschten elektrischen Verlusten führen würde.

Um in dem Steuergerät auf Grundlage des Messwerts den Diodentyp erkennen zu können, ist zum Beispiel vorgesehen, mittels einer in dem Steuergerät bereitgestellten Zuordnungstabelle aus dem Messwert den Diodentyp zu ermitteln. Dies weist den Vorteil auf, dass durch Aktualisieren oder Verändern der Zuordnungstabelle auch Leuchteinheiten mit neuem Diodentyp berücksichtigt werden können. Zu jedem Diodentyp kann dann für den zumindest einen Parameter des Betriebsstroms ein jeweiliger Parameterwert bereitgestellt sein.

Um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, ist durch einen weiteren Aspekt der Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben zumindest einer Leuchteinheit bereitgestellt. Zu beachten ist, dass das beschriebene Verfahren auch für mehrere Leuchteinheiten durchgeführt werden kann, wobei dann jede Leuchteinheit in der beschriebenen Weise abhängig von ihrem Diodentyp betrieben werden kann. Das Steuergerät weist hierbei zum Anschließen jeder Leuchteinheit jeweils ein aus zwei elektrischen Kontakten gebildetes Kontaktpaar auf. Des Weiteren weist das Steuergerät eine elektronische Stromregelschaltung auf, die dazu eingerichtet ist, an jedem Kontaktpaar einen Betriebsstrom für die jeweilige Leuchteinheit bereitzustellen. Hierbei sind die Parameter des Betriebsstroms in der be^¬ schriebenen Weise auf den Diodentyp der Leuchteinheit einge^¬ stellt oder angepasst, also zum Beispiel die Pulsweite der Pulsweitenmodulation und/oder die Spitzenstromstärke . Um dies zu ermöglichen, ist das Steuergerät dazu eingerichtet, eine

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Besonders vorteilhaft ist dieses Steuergerät bei der Nutzung in einem Kraftfahrzeug, um eine Lichtanlage des Kraftfahrzeugs zu betreiben. Hier ist es besonders vorteilhaft, die Leuchtein^¬ heiten austauschen zu können, ohne hierbei von einem durchgängig über Jahre hinweg gleich bleibenden Diodentyp abhängig zu sein. Entsprechend ist durch einen weiteren Aspekt der Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Lichtanlage bereitgestellt, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Kraftwagen, wie zum Beispiel ein Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, sein.

Ein weiteres Element zum Durchführen der genannten Aspekte der Erfindung ist die Leuchteinheit selbst, die ihren Diodentyp selbstständig signalisiert und zwar an einem Kontaktpaar, über welches auch der Betriebsstrom zum Leuchten empfangen wird. Hierzu weist die Leuchteinheit zwei Anschlusskontakte zum Anschließen der Leuchteinheit an das Kontaktpaar eines Steuergeräts auf. Die Leuchtdiodenanordnung der Leuchteinheit ist elektrisch zwischen die beiden Anschlusskontakte geschaltet. Somit kann die Leuchtdiodenanordnung durch Einregeln eines über das Kontaktpaar fließenden Betriebsstroms betrieben werden. Die Leuchteinheit weist des Weiteren ein passives, elektrisches Codierelement zum Signalisieren eines Diodentyps der Leucht- einheit auf, das elektrisch zwischen die Anschlusskontakte geschaltet ist. Das Codierelement ist hierbei parallel zu der Leuchtdiodenanordnung geschaltet. Somit kann ein Messstrom über die Anschlusskontakte und das Codierelement fließen, ohne dass dieser Messstrom auch durch die Leuchtdiodenanordnung fließen muss. Mit passiv ist bei dem elektrischen Codierelement gemeint, dass es als passives elektrisches Bauelement wirkt, also als ohmscher Widerstand und/oder Kondensator und/oder Induktivität. Allgemein ist also das Codierelement eine elektrische Impedanz, deren Impedanzwert den Diodentyp angibt.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Codierelement um einen Co^¬ dierwiderstand oder einen Codierkondensator. Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts während eines Betriebs einer Leuchteinheit; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Steuergeräts von

Fig. 1, während die Leuchteinheit außer Betrieb ist und ein Diodentyp der Leuchteinheit mittels einer Aus^¬ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt oder identifiziert wird.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt symbolisiert ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Kraftwagen handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Lichtanlage 11 aufweisen, mittels welcher zum

Beleuchten einer Umgebung ein Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt sein kann. Die Lichtanlage 11 kann ein Steuergerät 12 aufweisen, an welches eine Leuchteinheit 13 angeschlossen sein kann. Zum Erzeugen von Licht 14 kann die Leuchteinheit 13 eine Leuchtdiodenanordnung 15 aufweisen. Die Leuchtdiodenanordnung 15 kann eine einzelne Leuchtdiode oder mehrere, in Reihe ge^¬ schaltete Leuchtdioden aufweisen. Jede Leuchtdiode kann auch als Laserdiode ausgebildet sein. Die Leuchteinheit 13 kann über ein Kontaktpaar 16 aus zwei elektrischen Kontakten 17 an das Steuergerät 12 angeschlossen sein. Das Steuergerät 12 kann zum Betreiben der Leuchteinheit 13, damit also die Leuchtdiodenanordnung 15 das Licht 14 emittiert, einen Betriebsstrom 18 erzeugen, der über die Kontakte 17 durch die Leuchteinheit 13 fließt. Der Betriebsstrom 18 kann durch eine Betriebsstromquelle 19 bereitgestellt sein. Zumindest ein Parameter des Betriebsstroms 18, beispielsweise eine Perio- dendauer oder eine Basispulsweite für eine Pulsweitenmodulation (PWM) des Betriebsstroms 18 und/oder eine maximale Stromstärke des Betriebsstroms 18 kann hierbei geregelt werden.

Welchen Wert der jeweilige Parameter des Betriebsstroms 18 aufweisen muss, kann durch eine Logikschaltung 20 des Steuergeräts 12 selbsttätig oder automatisiert in Abhängigkeit von einem Diodentyp der Leuchteinheit 13, d.h. von einem Baumodell oder einer Ausgestaltung der zumindest einen Leuchtdiode der Leuchtdiodenanordnung 15, eingestellt oder ermittelt werden. Hierzu kann durch das Steuergerät 12 der Diodentyp über das

Kontaktpaar 16 an der Leuchteinheit 13 selbst ermittelt werden.

In dem Steuergerät 12 kann hierzu eine Stromregelschaltung oder kurz Regelschaltung 21 genutzt werden, die auch zum Einregeln der Parameter des Betriebsstroms 18 genutzt wird. Zum Einstellen der Parameter des Betriebsstroms 18, d.h. zum Regeln des Be^¬ triebsstroms 18, weist die Regelschaltung 21 beispielsweise einen hysteretischen Regler 22 mit einem Shuntwiderstand 23, Komparatoren 24 und einer Stromquellenschaltung 25 mit Strom- quellen 25 ^λ zum Bereitstellen eines jeweiligen Referenzwerts 26 für jeden der Komparatoren 24 für eine Hysterese-Regelung auf. Jede Stromquelle 25 ^λ kann beispielsweise auf der Grundlage eines Transistors und/oder eines Operationsverstärker gebildet sein. Die Komparatoren 24 vergleichen das jeweilige Referenzsignal mit einem Messsignal 27, das von einem Stromstärkewert des Be^¬ triebsstroms 18 abhängig ist. Des Weiteren sind eine Kompensationsstromquelle 28 und eine Anschlusskapazität 29 veranschaulicht. Die Stromkreise werden jeweils über ein Massepotential 30 geschlossen. Fig. 2 veranschaulicht, wie mittels der Regelschaltung 21 auch der Diodentyp der Leuchteinheit 13 ermittelt werden kann. Die Leuchteinheit 13 weist hierzu parallel geschaltet zur

Leuchtdiodenanordnung 15 eine Codierimpedanz oder ein Codierelement 31 auf, bei dem es sich zum Beispiel um ein Wider- Standselement oder ein Widerstandsbauteil mit einem vom Dio^¬ dentyp abhängigen ohmschen Widerstandswert handeln kann. Bei abgeschaltetem Betriebsstrom 18 und abgeschalteter Kompensationsstromquelle 28 kann mittels einer der Stromquellen 25 ^λ der Stromquellenschaltung 25 ein Messstrom 32 an dem Kontaktpaar 16 bereitgestellt werden.

Da das Codierelement 31 parallel zur Leuchtdiodenanordnung 15 zwischen die Kontakte 17 geschaltet ist, fällt über dem Co^¬ dierelement 31 eine von dem Messstrom 32 hervorgerufene elektrische Spannung 33 ab, deren Messwert 34 über die

Stromquellenschaltung 25 von der Logikschaltung 20 als Messsignal 34 ^λ mittels beispielsweise eines Analog-Digital-Wandlers erfasst wird. Der Messwert 34 kann einem Diodentyp 35 zugeordnet werden, was beispielsweise mittels einer Zuordnungstabelle 36 erfolgen kann. Dem Diodentyp 35 kann wiederum zumindest ein

Parameterwert 37 für den jeweiligen Parameter des Betriebsstroms 18 zugeordnet sein. Die Regelschaltung 21 kann dann auf der Grundlage des zumindest einen Parameterwerts 37 konfiguriert werden .

In Fig. 2 ist auch zu sehen, dass auch die Ausgangskapazität 29 von der Stromquelle 25 ^λ aufgeladen werden muss. Daher kann prinzipiell zur Codierung auch als Codierelement 31 eine Ka^¬ pazität herangezogen werden.

Bei dem Steuergerät 12 liegt der besondere Vorteil nun also in folgenden Eigenschaften. Es sind keine separaten elektrischen Pins oder Kontakte am Stecker für die Leuchteinheit 13 nötig, sondern die Kontakte 17 können sowohl für den Betrieb der Leuchtdiodenanordnung 15 als auch zum Detektieren oder Erkennen des Diodentyps 35 genutzt werden. Bei Integration der Funktion der Diodentyp-Erkennung in einen integrierten Schaltkreis, wie beispielsweise einen Leuchtdioden-Treiber, ist auch keine zusätzliche Schaltung nötig, was insbesondere durch Nutzung der Stromquellenschaltung 25 zum Erzeugen des Messstroms 32 möglich ist. Die Kontaktkorrosion der Kontakte 17 stellt auch kein Problem mehr dar, da der Betriebsstrom 18 die Kontakte 17 von Korrosion frei hält. In Werkstätten muss bei einem Scheinwerferaustausch nicht auf die Parametrierung des Betriebsstroms 18 gemäß der neuen Leuchteinheit 13 geachtet werden, wodurch insbesondere eine erhöhte Verkehrssicherheit ein großer Vorteil ist .

Das Steuergerät 12 löst somit zwei Probleme, nämlich Kon^¬ taktkorrosion und eine steigende Anzahl an elektrischen Kontakten oder Steckerpins zu vermeiden. Hierzu wird als Codie^¬ relement 31 ein Binning-Widerstand oder Codierwiderstand pa- rallel zur Leuchtdiodenanordnung 15 angeordnet. Um bei der

Messung mittels des Messstroms 32 die Leuchtdiodenanordnung 15 nicht zum Leuchten zu bringen, während der Diodentyp abgerufen wird, darf die maximal erzielbare Spannung 33 am Codierwiderstand nicht gleich oder größer als die Vorwärtsspannung der

Leuchtdiodenanordnung 15 werden, da diese dann leuchten würde. Das bedeutet, dass dazu nur sehr geringe Messströme 32 verwendet werden. Schließlich wird im normalen Betrieb bei leuchtender Leuchtdiodenanordnung 15 durch den Codierwiderstand 31 auch ein Verluststrom vom Betriebsstrom 18 abgezweigt. Dabei liegt der Codierwiderstand 31 im Betrieb an der Leuchtdiodenspannung parallel an, also eventuell auch bei beispielsweise 60 V. Das führt zur Verwendung eines großen Widerstandswerts, um elektrische Verluste an dem Codierwiderstand 31 gering zu halten. Des Weiteren ist durch den Betriebsstrom 18 für die Reinigung der Kontakte 17 gesorgt, also einer Korrosion vorgebeugt. Es ist also immer gewährleistet, dass (abgesehen von wenigen Milliohm, die im Vergleich zu den über 1000 Ohm, insbesondere über 10 000 Ohm, des Codierwiderstands 31 keinen veränderlichen Beitrag leisten können) der Kontaktwiderstand des Kontaktpaars 16 gleich bleibt.

Für eine repräsentative, beispielhafte Berechnung kann zugrunde gelegt werden, dass bei vorgegebener maximaler Verlustleistung von 60 mW am Codierwiderstand 31 und bei einer Betriebsspannung von 60 V, der Widerstandswert R des Codierwiderstands 31 im Bereich R=U²/P gleich 60 kOhm oder höher liegt. Bei einem Messstrom von 10 Mikroampere (als Beispiel) fallen dann 0,6 V daran ab, was noch deutlich unter einer Vorwärtsspannung einer einzelnen Leuchtdiode ist. Um genügend unterschiedliche Binning-Werte oder Widerstandswerte zum Unterscheiden zwischen Diodentypen bereitstellen zu können, ergibt sich ein sinnvoller Strom von 5 Mikroampere oder 10 Mikroampere, so dass Leucht^¬ dioden-Ketten oder Reihenschaltungen bis 60 V betrieben werden können und die Widerstandswerte mittels des Messwerts 34 identifiziert oder gemessen werden können. Eine weitere Ausgestaltung ist möglich durch Einführen einer eigenen Stromquelle zum Laden der Ausgangskapazität anstelle der Verwendung der Stromquelle 25 ^λ.

Auch kann das Kontaktpaar 16 mittels einer Vorladeroutine mit fest vorgegebenem Ablauf auf einen Erwartungswert vorgeladen werden, um eine schnellere Ermittlung des Kapazitätswerts oder Widerstandswerts des Codierelements 31 zu erreichen. Das Vorladen kann auch durch einen größeren Strom, den maximalen Strom der Komparator-Stromquelle 25 oder durch die Be- triebsstromquelle 19 für den Betriebsstrom 18 selbst geschehen.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Codierwiderstandsmessung mittels Komparator-Referenzströmen bereitgestellt werden kann. Bezugs zeichenliste

10 Kraftfahrzeug

11 Lichtanlage

12 Steuergerät

13 Leuchteinheit

14 Licht

15 Leuchtdiodenanordnung

16 Kontaktpaar

17 elektrischer Kontakt

18 Betriebsstrom

19 Betriebsstromquelle

20 Logikschaltung

21 Regelschaltung

22 Hysteretischer Regler

23 Shuntwiderstand

24 Komparator

25 Stromquellenschaltung 25 ^λ Stromquelle

26 Referenzsignal

27 Messsignal

28 Kompensationsstromquelle

29 Ausgangskapazität

30 Massepotential

31 Codierelement

32 Messstrom

33 Elektrische Spannung

34 Messwert

34 ^λ Messsignal

35 Diodentyp

36 Zuordnungstabelle

37 Parameterwert

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Regeln eines Betriebsstroms (18) einer

Leuchteinheit (13) mittels eines Steuergeräts (12), wobei die Leuchteinheit (13) an ein aus zwei elektrischen

Kontakten (17) gebildetes Kontaktpaar (16) des Steuergeräts (12) angeschlossen ist und eine über das Kontaktpaar (16) betreibbare Leuchtdiodenanordnung (15) aufweist und das Steuergerät (12) zum Betreiben der Leuchtdiodenan- Ordnung (15) einen über das Kontaktpaar (16) fließenden

Betriebsstrom (18) erzeugt und hierbei zumindest einen Parameter (37) des Betriebsstroms (18) in Abhängigkeit von einem Diodentyp (35) der Leuchteinheit (13) einstellt, wobei das Steuergerät (12) bei ausgeschalteter Leucht- einheit (13) einen über das Kontaktpaar (16) durch die

Leuchteinheit (13) fließenden Messstrom (32) erzeugt und zu einer vorbestimmten Messgröße (33) einen sich aufgrund des Messstromes (32) ergebenden Messwert (34) ermittelt und den Diodentyp (35) anhand des ermittelten Messwerts (34) identifiziert, wobei

a) zum Einstellen des zumindest einen Parameters (37) des Betriebsstroms ein hysteretischer Regler (21) bereitgestellt wird, bei welchem während des Betreibens der Leuchteinheit (13) an einem Komparator (24) mittels einer Stromquellenschaltung (25) ein Referenzsignal (26) eingestellt wird, wobei bei inaktiver Leuchteinheit (13) die Stromquellenschaltung (25) zum Erzeugen des Messstroms (32) genutzt wird, und/oder

b) eine Vorladeeinrichtung des Steuergeräts (12) eine an dem Kontaktpaar (16) wirksame Ausgangskapazität (29), die unabhängig von der tatsächlich angeschlossenen Leuchteinheit (13) und Bestandteil des Steuergeräts (12) ist, mittels einer vorbestimmten Vorladeroutine auflädt und als der Messwert (34) eine Abweichung von einem vorbestimmten Erwartungswert ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leuchteinheit (13) ausschließlich über das Kontaktpaar (16) an das Steuergerät (12) elektrisch angeschlossen ist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Erzeugen des Messstroms (32) zwischen den Kontakten (17) des Kontaktpaars (16) eine elektrische Spannung (33) erzeugt wird, die an der Leuchtdiodenanordnung (15) einen Spannungsabfall kleiner als eine Vorwärtsspannung der Leuchtdiodenanordnung (15) ergibt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messgröße (33) eine elektrische Spannung (33) ist, die aufgrund des Messstroms (32) über einem Codierwiderstand (31) , der in der Leuchteinheit (13) der Leuchtdiodenanordnung (15) parallel geschaltet ist, abfällt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Messgröße eine Ladedauer ist, die aufgrund einer durch den Messstrom (32) hervorgerufenen Aufladung eines elektrischen Codierkondensators, der in der Leuchteinheit (13) der Leuchtdiodenanordnung (15) parallel geschaltet ist, resultiert.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messstrom (32) mittels einer Konstantstromquelle (25 ^λ) erzeugt wird .

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Diodentyp (35) mittels einer in dem Steuergerät (12) bereit- gestellten Zuordnungstabelle (36) aus dem Messwert (34) er^¬ mittelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als der zumindest eine Parameterwert (37) des Betriebsstroms (18) eine Pulsweite einer Pulsweitenmodulation und/oder eine

Spitzenstromstärke eingestellt wird.

9. Steuergerät (12) zum Betreiben zumindest einer Leuchteinheit (13), wobei das Steuergerät (12) zum Anschließen jeder

Leuchteinheit (13) jeweils ein aus zwei elektrischen Kontakten (17) gebildetes Kontaktpaar (16) aufweist und eine elektronische Stromregelschaltung (21) dazu eingerichtet ist, an jedem Kontaktpaar (16) einen Betriebsstrom (18) für die jeweilige Leuchteinheit (13) bereitzustellen, wobei das Steuergerät (12) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

10. Kraftfahrzeug (10) mit einer Lichtanlage (11), die ein Steuergerät (12) nach Anspruch 9 aufweist.