CN104582130A - 尤其用于机动车辆的用于控制多组led的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制多组LED的控制装置，所述多组LED至少包括至少与第一功能相关联的第一组LED和至少与第二和第三功能相关联的第二组LED，所述控制装置包括：电源，其能够被连接到所述第一组LED和所述第二组LED，并且发出分别适用于所述第一照明和/或信号指示功能和所述第二照明和/或信号指示功能的至少两个不同电功率水平；切换模块，其能够被连接到所述第一组LED，并且在只有所述第二组LED被供电的第一位置以及所述第一组LED和所述第二组LED被同时供电的第二位置之间切换；以及用于调节电流的模块，其能够被连接到所述第二组LED，并且在能够调节适用于第三功能的第三电功率水平的调节位置和短路位置之间切换。

Description

尤其用于机动车辆的用于控制多组LED的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制与机动车辆的照明和/或信号指示功能相关的多组发光二极管(LED)的控制装置。
背景技术
在机动车辆中，安装有多组LED，其中各组LED具有特定的照明和/或信号指示功能。在机动车辆中执行的许多功能中，以非限制性示例的形式列举出了近光灯(LB)功能、位置灯(PL)功能以及日间行驶灯(DRL)功能。诸如刹车灯功能或者转向指示功能等的很多其他功能也由多组LED来执行，这些LED能够定位在机动车辆的前方、后方或者侧方。
根据交通状况，上述的功能以及多组LED自身需要满足它们的参数的严格规范，这些参数包括最小和/或最大光强度、执行每个功能所需的电功率、用于路面照明功能的光强度的分布。
这些多组LED因此必须根据标准和强制规范而被供电，并且可以被连续地或者同时地打开或关闭。例如，LB和PL功能被设置成同时被打开。此外，多组LED以及与它们相关的控制器必须以尽可能最小的体积集成到车辆中。
文献FR 2959181A1描述了用于控制多组LED的已知装置，在该已知装置中，用于调制电功率水平的装置、多路复用装置和多路解复用装置允许根据多组LED的各自的相关的功能而将不同水平的电功率分配和发送到多组LED。
然而，该类型的结构不能允许低电流，而该低电流对于某些功能特别是信号指示功能而言必须被精确地固定。此外，这些设备的体积需要被最优化。
发明内容
本发明的目的是通过提供用于控制装置的简单和紧凑的结构而克服上述的缺陷，其中，该控制装置控制多组LED并且完美地控制低电流。
本发明通过提供控制装置而完成该目的，其中该控制装置用于控制多组LED，尤其用于机动车辆，其中多组LED至少包括至少与第一照明和/或信号指示功能相关的第一组LED和至少与第二和第三照明和/或信号指示功能相关的第二组LED。该控制装置包括电源，其能够被连接到(尤其被并联连接到)所述第一组LED和所述第二组LED，并且传递分别适用于所述第一照明和/或信号指示功能和所述第二照明和/或信号指示功能的至少两个不同电功率水平。所述控制装置还包括切换模块，其能够被连接到(尤其被串联连接到)所述第一组LED，并且在只有所述第二组LED被供电的第一位置(尤其是断开位置)以及所述第一组LED和所述第二组LED被同时供电的第二位置(尤其是闭合位置)之间切换。所述控制装置还包括用于调节电流的模块，其能够被连接到(尤其被串联地连接到)所述第二组LED，并且在能够调节适用于第三照明和/或信号指示功能的第三电功率水平的调节位置和短路位置之间切换。
“与功能有关的多组LED”的表述被理解为表示多组LED被设置成例如使用所述组LED的光学装置而产生所述功能。所述照明和/或信号指示功能是预设的规范的光度测量功能。各组LED能够产生与这些功能相关的所有的一个或更多个功能。
向第二组LED供给电能使得所述第二照明和/或信号指示功能能够作为整体而产生。类似地，将电功率同时供给到第一和第二组LED使得所述第一和第三照明和/或信号指示功能作为整体而产生。
调节模块也可切换到断开位置从而只有第一组LED被供给有第一功能。
根据本发明的一个实施方式，源自于所述电源的控制信号被用于使得所述用于调节电流的模块在所述调节位置和所述短路位置之间切换。
优选地，所述电源包括提供电压的电源，所述电压可被调节到分别与所述至少两个不同电功率水平相对应的至少两个不同电流水平。根据一个变体，所述可调节电压源包括DC/DC电压转换器。
根据一个实施方式，所述用于调节电流的模块包括可调节电流源，其中所述装置还包括被连接在(尤其被串联连接在)所述电源和所述可调节电流源之间的调制模块，其中所述调制模块能够控制所述可调节电流源从而调节所述第三电功率水平。
有利地，调节模块发出用于控制所述可调节电流源的信号，其中控制信号是被脉宽调制的且占空比被选择为使得所述电流源调节所述第三电功率水平。
如果有需要，占空比被选择为使得流过所述第二组LED的电流比额定值(尤其是100mA)大，同时保证由第二组LED发出的光通量不会超过规范允许的最大值。
在机动车辆领域，当流过LED的电流比例如100mA的额定值高时，LED一般地被设置成发出与流过它们的电流成比例的光通量。当该电流比额定值低时，上述情况不成立。然而，在特定的光度测量功能中，允许的最大功率需要比该值小得多的电流。前述的特征因此具有如下的优点：允许LED被供给有保证LED的发光性能完全地可预测的电流，同时保证光度测量功能保持满足规范。
根据一个变体，所述用于调节电流的模块包括线性电流源。
根据本发明的一个实施方式，所述多组LED还包括能够被串联连接到所述第一组LED的第三组LED，从而形成与第四照明和/或信号指示功能相关的第四组LED。
有利地，所述装置还包括电子开关，其能够被连接到(尤其被并联连接到)所述第三组LED，并且能够切换到能够控制所述第一照明和/或信号指示功能的位置(尤其是闭合位置)和切换到能够控制所述第四照明和/或信号指示功能的位置(尤其是断开位置)。
所述第一照明和/或信号指示功能可以是近光灯功能，所述第二照明和/或信号指示功能可以是日间行驶灯功能，并且第三功能可以是位置灯功能。
根据另一示例，所述第一照明和/或信号指示功能可以是雾灯功能，所述第二照明和/或信号指示功能可以是日间行驶灯功能，第三功能可以是位置灯功能，并且第四功能可以是近光灯功能。
所述第四照明和/或信号指示功能可以是远光灯功能或者近光灯功能。
根据一个实施方式，所述切换模块被连接在所述电源和所述第一组LED之间。
根据一个变体，所述切换模块被连接在所述第一组LED和参考电位之间。
附图说明
在阅读以下的对一个实施方式以及完成本发明的一个非限制性示例的说明的基础上，将更好地理解本发明及其优点，其中参考如下的附图进行说明，其中：
图1示意性示出了根据本发明的主题的用于控制多组LED的控制装置的一个实施方式。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个可能实施方式的用于控制多组LED的控制装置。控制装置尤其适用于在机动车辆中执行功能。多组LED至少包括位于两个并行支路中的第一组LED 11和第二组LED 12。第一组LED 11与第一照明和/或信号指示功能相关联。第二组LED 12与第二和第三照明和/或信号指示功能相关联。因此，单组LED可用于两个照明和/或信号指示功能，而仅仅保持一单个供给电路。
根据本实施方式的控制装置包括电源3，其期望与包括第一组LED11和第二组LED 12的各个支路并联。电源3发出至少两个不同的电功率水平。电功率和与各个LED组11、12相关联的一个功能或多个功能直接相关。电源3尤其适于发出输出电压Uout和相应的输出电流Iout，从而提供所需的电功率水平。电源3可由车辆的诸如车辆的电池等电压源(未示出)来提供。
电源3例如包括提供电压的电源，其中该电压可被调整到至少两个不同电流水平，其中不同的电流水平分别与两个不同的电功率水平相对应。更具体地，电源3有利地可由DC/DC电压转换器组成，其中后者可由车辆的电池来提供。电源3的输出电压的值可能低于、高于或者类似于由车辆的电池所提供的电压值。
优选地，电源3也包括功率控制模块17，其用于选择与所要求的照明和/或信号指示功能相关的电功率水平。
根据本实施方式的装置也包括切换模块7。切换模块7与第一组LED11串联连接并且可在只有第二组LED 12被供电的断开位置与第一和第二组LED 11、12均被同时供电的闭合位置之间切换。因此，在断开位置中，只有第二照明和/或信号指示功能是激活的，然而，在闭合位置中，第一和第三照明和/或信号指示功能被同时激活。根据本发明的控制装置因此具有非常简单紧凑的结构。
在如图1所示的实施方式中，切换模块7被连接在电源3和第一组LED 11之间。该切换模块7也可被连接在第一组LED 11和参考电位之间。
此外，该装置包括用于调节电流的且与第二组LED 12串联的模块5。用于调节电流的模块5可在调节位置和短路位置之间切换。在调节位置中，调节模块5调节供给到第二组LED 12的电流，从而获得第三电功率水平。该第三电功率水平与第三照明和/或信号指示功能直接相关。调节模块5通过限制和稳定经过第二组LED 12的电流而调整电功率。
各个支路的终端之间的电压一般地取决于用在包含在支路中的多组LED中的LED的数量和/或类型。调节模块5使得一方面经过第一组LED11和另一方面经过第二组LED 12的电压被平衡。
当用于调节电流的模块5处于短路位置时，经过第二组LED 12的电流与由电源3供给到第二组LED 12的电功率水平相对应。源自于电源3(尤其是源自于电功率控制模块17)的控制信号被用于使得调节模块5在调节位置和短路位置之间切换。
具体地，调节模块5有利地可由可调节电流源组成，其中该装置还包括串联在电源3和可调节电流源之间的调制模块9，该调制模块9能够控制可调节电流源从而调节第三电功率水平。可选地，用于调节电流的模块能够是线性电流源。例如，调节模块5可以经由DC信号或者借助于由调制模块9所表示的脉宽调制(PWM)而被功率控制模块17控制。
图1也示出了第三组LED 13，其形成为多组LED的一部分。第三组LED 13与第一组LED 11串联连接。因此，第一组LED 11和第三组LED 13形成与第四照明和/或信号指示功能相关联的第四组LED。根据一个实施方式的控制装置包括电子开关15，其与第三组LED 13并联地连接。在控制第三照明和/或信号指示功能的同时，电子开关15分别可切换到闭合位置从而能够控制第一照明和/或信号指示功能，并且可切换到断开位置从而能够控制第四照明和/或信号指示功能。电子开关15可以由晶体管构成。
以下将说明根据本发明的控制装置的一个示例性实施方式。电源3是DC/DC电压转换器，其被供给有机动车辆的电池所发出的大约12至14V的电压。典型地，多组LED 11、12和13中的一个的LED需要大约3至4V的电压以进行操作。
根据该示例，第一组LED 11与近光灯(LB)功能相关。第二组LED12与日间行驶灯(DRL)和位置灯(PL)功能相关。当切换模块7断开时，第二组LED 12被供给有电功率，DC/DC电压转换器3调整输出电压Uout和相应的输出电流Iout从而发出DRL功能所需的电功率水平。典型地，具有DRL功能的一组LED包括5或6个LED。输出电压因此是大约20至24V。输出电流Iout＝IDRL是大约200mA。
当切换模块7闭合时，第一组LED 11被供给有电功率，转换器3调整输出电压Uout和相应的输出电流Iout从而发出LB和PL功能所需的电功率水平。输出电流然后被表述为：Iout＝ILB+IPL，其中IPL《ILB，LB功能只需要很小的电流。例如，ILB是大约1A，那么IPL是大约20mA。在此情况下，上述的可以是线性的或者可调节电流源的调节模块将电流IPL限制和稳定在大约20mA。典型地，具有LB功能的一组LED包括8个LED。输出电压是因此是32V。对于PL功能而言，与LB功能使用同一组LED。
根据本发明的控制装置可执行除上述示例中所提及的照明和/或信号指示功能之外的照明和/或信号指示功能。具体地，当在借助于电流调节模块来平衡控制装置的多个支路中的电压的同时需要同时控制多个需要具有非常不同的电流比的电功率的照明和/或信号指示功能时，根据本发明的控制装置特别地适合。

Claims (15)

1.一种用于控制多组LED的控制装置，尤其是用于机动车辆的控制装置，所述多组LED至少包括至少与第一照明和/或信号指示功能相关联的第一组LED(11)和至少与第二和第三照明和/或信号指示功能相关联的第二组LED(12)，所述控制装置包括：
电源(3)，其能够被连接到，尤其被并联连接到所述第一组LED(11)和所述第二组LED(12)，并且发出分别适用于所述第一照明和/或信号指示功能和所述第二照明和/或信号指示功能的至少两个不同的电功率水平；
切换模块(7)，其能够被连接到，尤其被串联连接到所述第一组LED(11)，并且在只有所述第二组LED(12)被供电的第一位置以及所述第一组LED(11)和所述第二组LED(12)被同时供电的第二位置之间切换，所述第一位置尤其是断开位置，所述第二位置尤其是闭合位置；以及
用于调节电流的模块(5)，其能够被连接到，尤其被串联地连接到所述第二组LED(12)，并且在能够调节适用于第三照明和/或信号指示功能的第三电功率水平的调节位置和短路位置之间切换。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，源自于所述电源(3)的控制信号被用于使得所述用于调节电流的模块(5)在所述调节位置和所述短路位置之间切换。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的控制装置，其中，所述电源(3)包括提供电压的电源，所述电压可被调节到分别与所述至少两个不同的电功率水平相对应的至少两个不同的电流水平。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，所述可调节电压电源包括DC/DC电压转换器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其中，所述用于调节电流的模块(5)包括线性电流源。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的控制装置，其中，所述用于调节电流的模块(5)包括可调节电流源，其中所述控制装置还包括被连接在，尤其被串联连接在所述电源(3)和所述可调节电流源之间的调制模块(9)，其中所述调制模块(9)能够控制所述可调节电流源从而调节所述第三电功率水平。
7.根据前一权利要求所述的控制装置，其特征在于，调节模块(5)发出用于控制所述可调节电流源的信号，其中控制信号是被脉宽调制的且占空比被选择为使得所述电流源调节所述第三电功率水平。
8.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述多组LED还包括能够被串联连接到所述第一组LED(11)的第三组LED(13)，从而形成与第四照明和/或信号指示功能相关联的第四组LED。
9.根据前一权利要求所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括电子开关(15)，该电子开关(15)能够被连接到，尤其被并联连接到所述第三组LED(13)，并且能够切换到能够控制所述第一照明和/或信号指示功能的位置，尤其是闭合位置，且能够切换到能够控制所述第四照明和/或信号指示功能的位置，尤其是断开位置。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的控制装置，其中，所述第四照明和/或信号指示功能是远光灯功能。
11.根据前述权利要求的任一项所述的控制装置，其中，所述第一照明和/或信号指示功能是近光灯功能，所述第二照明和/或信号指示功能是日间行驶灯功能，并且第三照明和/或信号指示功能是位置灯功能。
12.根据权利要求8和9中任一项所述的控制装置，其中，所述第四照明和/或信号指示功能是近光灯功能。
13.根据权利要求1至9和权利要求12中任一项所述的控制装置，其中，所述第一照明和/或信号指示功能是雾灯功能，所述第二照明和/或信号指示功能是日间行驶灯功能，并且第三照明和/或信号指示功能是位置灯功能。
14.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其中，所述切换单元(7)被连接在所述电源(3)和所述第一组LED(11)之间。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的控制装置，其中，所述切换单元(7)被连接在所述第一组LED(11)和参考电位之间。
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