DE102011053190B4 - Steuergerät für Leuchten, zum Beispiel Kfz-Leuchten, insbesondere LED-Leuchten - Google Patents

Abstract

Steuergerät (1) für Leuchten (2a, 2c), zum Beispiel Kfz-Leuchten, insbesondere LED-Leuchten, mit wenigstens einem Eingang (13b, 13d), an welchen ein Codierwiderstand (21a, 21c), insbesondere ein Codierwiderstand für die Nennleistung, den Nennstrom und/oder die Nennspannung einer Leuchte oder eines Leuchtmittels, anschließbar ist und mit wenigstens einem Eingang (13a, 13c), an welchem ein passiver Temperatursensor (20a, 20c), insbesondere ein PTC oder ein NTC anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) sowohl für den Anschluss eines Codierwiderstandes (21a, 21c) geeignet als auch für den Anschluss eines passiven Temperatursensors (20a, 20c) geeignet konfigurierbar sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für Leuchten, zum Beispiel Kfz-Leuchten, insbesondere LED-Leuchten, mit wenigstens einem Eingang, an welchen ein Codierwiderstand, insbesondere ein Codierwiderstand für die Nennleistung, den Nennstrom und/oder die Nennspannung einer Leuchte oder eines Leuchtmittels, anschließbar ist und mit wenigstens einem Eingang, an welchem ein passiver Temperatursensor, insbesondere ein PTC oder ein NTC anschließbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aus einem solchen Steuergerät und wenigstens einer Leuchte.
• In Kraftfahrzeugen werden zunehmend Leuchten mit oder für Leuchtdiodenleuchtmittel eingesetzt. In den Leuchten oder in den mit den Leuchtdioden ausgestatteten Leuchten sind häufig Widerstandsbauelemente vorsehen. Dem ohmschen Widerstand eines solchen Widerstandsbauelementes ist eine oder mehrere Informationen für die Leuchte oder der verwendeten Leuchtdioden zugeordnet worden. Die Zuordnung ist im Grunde willkürlich. Ist die Zuordnung bekannt, kann anhand des Widerstandes des Widerstandsbauelementes in Erfahrung gebracht werden, wozu die Leuchte geeignet und eingerichtet ist und/oder wie oder woran sie elektrisch angeschlossen werden muss.
• In den Widerstandsbauelementen sind also Informationen codiert. Deshalb werden sie auch Codierwiderstände genannt.
• Leuchtdioden bzw. Leuchtdiodenleuchtmittel, die in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, werden in z. T. genormte, sogenannte Lichtklassen eingeteilt, wobei jeder Lichtklasse bestimmte elektrische Anschlussgrößen der Leuchtdioden bzw. Leuchtdiodenleuchtmittel zugeordnet sind. Auch Informationen über die Lichtklasse einer Leuchte können durch Codierwiderstände in dieser Leuchte abgelegt sein.
• Bei der Anmelderin entwickelte Steuergeräte weisen Eingänge auf, über die der ohmsche Widerstand von Codierwiderständen von Leuchtdioden oder Leuchtdiodenleuchtmitteln oder Leuchten mit Leuchtdioden oder Leuchtdiodenleuchtmitteln ermittelt werden kann, um die Lichtklasse der von dem Steuergerät gesteuerten Leuchten in Erfahrung zu bringen. Das Steuergerät kann dann entsprechend der Lichtklassen die Leuchten ansteuern.
• Die gleichen Steuergeräte weisen Eingänge auf, an denen passive Temperatursensoren (zum Beispiel NTC-Widerstände oder PTC-Widerstände) angeschlossen werden können, mit denen die Temperatur in einer vom Steuergerät angesteuerten Leuchte überwacht werden kann.
• Das Steuergerät ist so konzipiert, dass es in verschiedenen Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Jedes Kraftfahrzeug, für das das Steuergerät geeignet ist, macht eine Anzahl von Eingängen für Codierwiderstände und eine Anzahl von Eingängen für Temperatursensoren notwendig, die von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug unterschiedlich sein kann. Um für eine möglichst große Anzahl von verschiedenen Fahrzeugtypen geeignet zu sein, ist es vorteilhaft, wenn viele Eingänge für Temperatursensoren und viele Eingänge für Codierwiderstände vorhanden sind. Das erfordert eine Vielzahl von Bauelementen und Komponenten im Steuergerät.
• Ein solches Steuergerät ist aus dem Dokument DE 20 2008 008 280 U1 bekannt.
• Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde ein Steuergerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass weniger Bauelemente und Komponenten erforderlich sind, um dass Steuergerät flexibel in verschiedenen Fahrzeugtypen einsetzen zu können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Eingänge des Steuergeräts sowohl für den Anschluss eines Codierwiderstandes geeignet als auch für den Anschluss eines passiven Temperatursensors geeignet konfigurierbar sind. An ein erfindungsgemäßes Steuergerät können nur Codierwiderstände, nur passive Temperaturwiderstände oder beides angeschlossen werden.
• Eine Leuchte im Sinne der Erfindung kann ein Modul eines Scheinwerfers sein.
• Das Steuergerät kann einen Mikrocontroller aufweisen, der über Analog-Digital-Umsetzer mit den Eingängen verbunden ist. Die Eingänge können über Pull-Up-Widerstände mit einem Referenzpotenzialanschluss im Steuergerät verbunden sein. Ebenso ist es möglich, dass ein Referenzpotential aus dem Steuergerät herausgeführt ist, an das der Codierwiderstand oder der passive Temperatursensor angeschlossen ist. Der Codierwiderstand oder der passive Temperatursensor können dann über einen Eingang des Steuergerätes und einen Pull-Down-Widerstand im Steuergerät mit dem Massepotential verbunden sein. Über den Pull-Up-Widerstand oder den Pull-Down-Widerstand und entweder den Codierwiderstand oder den passiven Temperatursensor kann im Betrieb des Steuergerätes ein Strom fließen, dessen Stärke sich entsprechend der Summe der Widerstandswerte des Pull-Up-Widerstandes bzw. Pull-Down-Widerstandes und des Codierwiderstandes bzw. des passiven Sensors zusammensetzt. Am Eingang stellt sich eine Spannung ein, die sich entsprechend dem Spannungsteiler aus den Widerstandswerten einstellt. Je nach der Konfiguration des Eingangs kann die sich einstellende Spannung vom Mikrocontroller entweder als Lichtklasse entsprechend dem Codierwiderstand oder als Temperatur entsprechend dem Widerstand des passiven Sensors interpretiert werden.
• Die Werte für die Codierwiderstände können von 100 Ohm bis 100 kOhm betragen. Denkbar ist aber auch ein 0 Ohm Widerstand, der durch eine Leitungsbrücke realisiert sein kann. Denkbar ist aber auch ein unendlicher Widerstand, der durch eine Leitungsunterbrechung realisiert sein könnte. Die Werte für die Widerstände der passiven Temperatursensoren können je nach Sensor und Temperatur zwischen 100 Ohm und 200 kOhm betragen.
• Der Mikrocontroller kann dazu geeignet und eingerichtet sein, die sich am Eingang einstellende und über einen Analog-Digital-Umsetzer aufgenommene Spannung entsprechend der Konfiguration des Eingangs weiterzuverarbeiten und eine entsprechend einer Programmierung vorgesehene Ansteuerung der Leuchten vornehmen.
• Das Steuergerät kann programmierbar sein, um eine Konfiguration der Eingänge festzulegen. Das Steuergerät kann einen Speicher aufweisen, in welchem eine oder mehrere Konfigurationen für die Eingänge ablegbar oder abgelegt ist bzw. sind.
• Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, über welche eine Konfiguration der Eingänge und/oder eine Anweisung zum Auswählen einer gespeicherten Konfiguration der Eingänge einlesbar und/oder eingebbar ist.
• Eine erfindungsgemäße Anordnung aus einem erfindungsgemäßen Steuergerät und wenigstens einer Leuchte, zum Beispiel einer Kfz-Leuchte, insbesondere einer LED-Leuchte, kann so ausgestaltet sein, dass die wenigstens eine Leuchte wenigstens einen Codierwiderstand aufweist, in welchem die Nennleistung, die Nennspannung und/oder der Nennstrom eines oder mehrer Leuchtmittel für die Leuchte codiert sind. Der wenigstens eine Codierwiderstand kann mit einem ersten der Eingänge des Steuergeräts verbunden sein und dieser erste Eingang kann zum Anschluss eines Codierwiderstandes konfiguriert sein.
• Die wenigstens eine Leuchte oder eine weitere Leuchte der Anordnung kann einen Temperatursensor aufweisen, und der wenigstens eine Temperatursensor mit einem zweiten der Eingänge des Steuergerätes verbunden sein, wobei der zweite Eingang zum Anschluss eines Temperatursensors konfiguriert ist.
• Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
• 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät.
• Die dargestellte erfindungsgemäße Anordnung umfasst ein Steuergerät 1 und zwei an das Steuergerät angeschlossene Scheinwerfer 2a, 2c eines Kraftfahrzeugs auf. Dargestellt sind nur die Verbindungen zwischen dem Steuergerät 1 und den Scheinwerfern 2a, 2c, die im Zusammenhang mit der Erfindung interessieren. Weitere Verbindungen zwischen dem Steuergerät 1 und den Scheinwerfern 2a, 2c, zum Beispiel zum Ansteuern der Scheinwerfer 2a, 2c, sind nicht dargestellt.
• Das Steuergerät kann zentral für mehrere Leuchten im Fahrzeug vorgesehen sein. Es ist aber auch eine Zuordnung zu einer oder einigen Leuchten des Fahrzeugs möglich. Dann können in dem Fahrzeug mehrere erfindungsgemäße Steuergeräte vorgesehen sein.
• Ferner sind nur die im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Komponenten des Steuergerätes 1 und der Scheinwerfer 2a, 2c dargestellt.
• Das Steuergerät 1 weist einen Mikrocontroller 10 auf. Der Mikrocontroller 10 hat vier Eingänge 100a, 100b, 110c, 100d, die über Analog-Digital-Umsetzer 11a, 11b, 11c, 11d mit Eingängen 13a, 13b, 13c, 13d des Steuergerätes 1 verbunden sind. Die Eingänge 13a, 13b, 13c, 13d sind über Pull-Up-Widerstände 12a, 12b, 12c, 12d mit einem positiven Referenzpotenzial V₊ des Steuergerätes 1 verbunden. Ferner weist das Steuergerät 1 einen Speicher 14 auf.
• Die Analog-Digital-Umsetzer könnten auch außerhalb des Steuergerätes angeordnet sein. Die Analog-Digital-Umsetzer 11a, 11b, 11c, 11d könnten auch Teil des Mikrocontrollers sein.
• Die Eingänge 13a, 13b sind über Anschlüsse 22a, 22b des oberen der beiden dargestellten Scheinwerfer 2a, 2c verbunden. Der Anschluss 22a ist über einen NTC-Widerstand 20a mit Massepotential verbunden. Der NTC-Widerstand 20a ist als Temperatursensor in dem Scheinwerfer 2a eingesetzt. Aufgrund einer sich ändernden Temperatur des Scheinwerfers 2a ändert sich der elektrische Widerstand des NTC-Widerstandes 20a.
• Der Anschluss 22b ist über einen Widerstand 21a ebenfalls mit Massepotential verbunden. Der Widerstand 21a hat einen Widerstandswert, der für eine Lichtklasse des Scheinwerfers steht. Der Widerstand 21a wird daher auch als Codierwiderstand bezeichnet.
• Die Eingänge 13c, 13d sind über Anschlüsse 22c, 22d des unteren der beiden dargestellten Scheinwerfer 2a, 2c verbunden. Der Scheinwerfer 2c ist in Bezug auf die Erfindung genauso gestaltet wie der obere dargestellte Scheinwerfer 2a. Der Anschluss 22c ist über ein NTC-Widerstand 20c mit Massepotential verbunden. Der NTC-Widerstand 20c ist als Temperatursensor in dem Scheinwerfer 2c eingesetzt. Der Anschluss 22d ist über einen Widerstand 21c ebenfalls mit Massepotential verbunden. Der Widerstand 21c ist ebenfalls ein Codierwiderstand.
• Die Spannungsteiler aus den Pull-Up-Widerständen 12a bis d und den Temperatursensoren 20a, 20c bzw. den Codierwiderständen 21a, 21b stellt das sich aufgrund eines über diesen Spannungsteiler vom positiven Referenzpotential V+ des Steuergerätes zum Massepotenzial der Scheinwerfer fließenden Stroms einstellende elektrische Potenzial an den Eingängen 13a, 13b, 13c, 13d des Steuergerätes 1 ein, das dem Mikrocontroller 10 über die Analog-Digital-Umsetzer 11a bis d zur Verfügung gestellt wird. Anhand dieses Potenzials und der im Steuergerät 1 abgelegten Konfiguration der Eingänge 13a bis d ermittelt der Mikrocontroller entweder die Temperatur oder erhält Informationen über die Lichtklasse, die für die weitere Verarbeitung im Steuergerät benötigt werden.
• Jeder der Eingänge 13a bis 13d des Steuergerätes kann als Eingang zur Verbindung mit einem Codierwiderstand oder mit einem passiven Temperatursensor verbunden werden. Die Konfiguration ist in einer Software im Mikrocontroller 10 programmiert. Die Programmierung kann geändert werden, damit das Steuergerät 1 in einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer anderen Topologie verwendet werden kann. Verschiedene Konfigurationen der Eingänge 13a bis 13d sind in dem Speicher 14 abgelegt und können von dort in den Mikrocontroller geladen werden.
• Bezugszeichenliste

1

Steuergerät

10

Mikrocontroller

100a bis 100d

Eingänge des Mikrocontrollers

11a bis 11b

Analog-Digital-Umsetzer

12a bis 12d

Pull-Up-Widerstände

13a bis 13d

Eingänge des Steuergerätes

14

Speicher

2a, 2c

Scheinwerfer

20a, 20c

passive Temperatursensoren

21a, 21c

Codierwiderstände

22a bis 22d

Anschlüsse der Scheinwerfer

Claims (8)

1. Steuergerät (1) für Leuchten (2a, 2c), zum Beispiel Kfz-Leuchten, insbesondere LED-Leuchten, mit wenigstens einem Eingang (13b, 13d), an welchen ein Codierwiderstand (21a, 21c), insbesondere ein Codierwiderstand für die Nennleistung, den Nennstrom und/oder die Nennspannung einer Leuchte oder eines Leuchtmittels, anschließbar ist und mit wenigstens einem Eingang (13a, 13c), an welchem ein passiver Temperatursensor (20a, 20c), insbesondere ein PTC oder ein NTC anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) sowohl für den Anschluss eines Codierwiderstandes (21a, 21c) geeignet als auch für den Anschluss eines passiven Temperatursensors (20a, 20c) geeignet konfigurierbar sind.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Microcontroller (10) aufweist, der über Analog-Digital-Umsetzer (11a, 11b, 11c, 11d) mit den Eingängen (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) verbunden ist.
3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) über Pull-Up-Widerstände (12a, 12b, 12c, 12d) mit einem Referenzpotenzialanschluss im Steuergerät (1) verbunden sind.
4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) programmierbar ist, um eine Konfiguration der Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) festzulegen.
5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) einen Speicher (14) aufweist, in welchem eine oder mehrere Konfigurationen für die Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) ablegbar oder abgelegt ist bzw. sind.
6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) eine Schnittstelle aufweist, über welche eine Konfiguration der Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) und/oder eine Anweisung zum Auswählen einer gespeicherten Konfiguration der Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) einlesbar und/oder eingebbar ist.
7. Anordnung aus einem Steuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und wenigstens einer Leuchte (2a, 2c), zum Beispiel einer Kfz-Leuchte, insbesondere einer LED-Leuchte, wobei die wenigstens eine Leuchte (2a, 2c) wenigstens einen Codierwiderstand (21a, 21c) aufweist, in welchem die Nennleistung, die Nennspannung und/oder der Nennstrom eines oder mehrerer Leuchtmittel für die Leuchte (2a, 2c) codiert sind, und wobei der wenigstens eine Codierwiderstand (21a, 21c) mit einem ersten der Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergeräts (1) verbunden ist und dieser erste Eingang zum Anschluss eines Codierwiderstandes (21a, 21c) konfiguriert ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leuchte (2a, 2b) oder eine weitere Leuchte einen Temperatursensor (20a, 20c) aufweist, und der wenigstens eine Temperatursensor (20a, 20c) mit einem zweiten der Eingänge (13a, 13b, 13c, 13d) des Steuergerätes (1) verbunden ist und dieser zweite Eingang zum Anschluss eines Temperatursensors (20a, 20c) konfiguriert ist.

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