EP1753267A1 - Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten - Google Patents
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- EP1753267A1 EP1753267A1 EP06118231A EP06118231A EP1753267A1 EP 1753267 A1 EP1753267 A1 EP 1753267A1 EP 06118231 A EP06118231 A EP 06118231A EP 06118231 A EP06118231 A EP 06118231A EP 1753267 A1 EP1753267 A1 EP 1753267A1
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- H05B45/58—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving end of life detection of LEDs
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- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
- H05B47/21—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel
- H05B47/22—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in parallel with communication between the lamps and a central unit
Definitions
- the invention relates to a lighting device for vehicle lights with light emitting diodes (LEDs) as a light source.
- LEDs light emitting diodes
- the use of light-emitting diodes in vehicle tail lights for the realization of various light functions (flashing, brake, tail light) is already widespread. In this case, a plurality of light-emitting diodes are often necessary to achieve the required light values for the respective lighting functions.
- a generic lighting device with a light-emitting diode network wherein in the light-emitting diode network, a plurality of light-emitting diodes is arranged in a combined parallel / series circuit.
- a light-emitting diode network in combined parallel / series connection is also called LED matrix circuit or simply LED matrix.
- An LED matrix of N LEDs has the advantage over a purely series connection of N LEDs that even if one or one of the LEDs fails, the power supply - and thus the illumination - of the remaining, intact (N-1) LEDs via the networking of the current branches in the matrix is further ensured, while in a series connection of the failure of a single LED has the failure of all LEDs result.
- an LED matrix has the advantage that the circuit and control effort is less.
- a flashing light with an LED matrix is known, which is associated with a failure detection detector.
- a failure detection detector monitors the LED matrix as a whole by measuring the voltage drop across the LED matrix or the current through the LED matrix as a whole.
- a disadvantage is that the monitoring of an LED matrix with a single failure detection detector is not very sensitive, since the failure of individual LEDs in the LED matrix leads only to a small change in the voltage or current values registered by the failure detection detector.
- the failure of the LED matrix is only recognized when a complete LED row of the LED matrix has failed, because then the current flow through the LED matrix is interrupted.
- the individual LEDs Due to the structural arrangement of the individual LEDs within the LED matrix, the individual LEDs do not provide the same contribution to the desired (or even prescribed by law) light distribution, in particular when different viewing angles are taken into account. Rather, it is the case that certain LEDs provide a greater contribution to the distribution of light. In the DE 197 34 750 A1 there are no indications that the contributions of individual LEDs of the LED matrix to the light distribution can be different.
- the LED matrix may no longer meet the requirements for the desired light distribution, even though the failure detection detector according to FIG DE 197 34 750 A1 still would not detect a failure.
- the object of the invention is therefore to provide in a cost effective manner a reliable failure detection for lighting devices of vehicle lights, which include an LED matrix.
- that LED (or those LEDs) which makes a special (indispensable) contribution to the desired light distribution is removed from the LED matrix and arranged in a single branch independently of the LED matrix.
- This at least one LED is then assigned an independent failure detection detector.
- the failure detection is used in a cost effective manner very targeted where it is indispensable.
- the LEDs, the failure of which individually is not critical for the light distribution can furthermore advantageously be arranged in an LED matrix.
- the at least one critical LED is preferably connected in parallel with the LED matrix. Since the failure of individual LEDs of the LED matrix is not critical and the failure of the LED matrix is unlikely due to the advantageous matrix interconnection, it is even provided in a first embodiment, the LED matrix with uncritical LEDs to associate no failure detection detector, but only the at least one critical LED. By dispensing with the failure detection detector for the LED matrix, the lighting device is overall more cost effective.
- both the LED matrix and the at least one LED, which is not part of the LED matrix a failure detection detector is assigned.
- the failure of the LED matrix as a whole is again to be regarded as critical.
- both for the LED matrix and for the at least one LED which is not the part LED matrix to make a failure detection, but only a failure detection detector is provided, which optionally in the switching operation the LED matrix or the at least one critical LED can be assigned.
- a lighting device for vehicle lights has more than one critical LED.
- it is provided to arrange these LEDs in a series circuit, which is also not part of the LED matrix, and then associate this series circuit with a failure detection detector.
- the failure of a single critical LED would then result in the series connection to an easy to detect failure of the entire series.
- the series connection of the critical LEDs is preferably connected in parallel with the LED matrix.
- the critical LEDs are divided into two or more series circuits, one for each a separate failure detection detector is assigned.
- the series circuits are preferably connected in parallel to the LED matrix.
- Figure 1 shows a lighting device for vehicle lights, with a parallel circuit of an LED matrix with uncritical LEDs and two series circuits with critical LEDs.
- the LED matrix and the series circuits are powered by the vehicle electrical system voltage (VCC).
- VCC vehicle electrical system voltage
- the LED matrix consists of 3 rows and 4 columns.
- both the LED matrix and each series circuit with critical LEDs is assigned a failure detection detector.
- the Failure detection detectors measure the current through the LED matrix or through the respective series connection to detect a failure.
- the output signals of the failure detection detectors are fed to an evaluation unit, which generates an optical and / or audible warning signal in the event that one of the failure detection detectors detects a failure. It is provided in one embodiment that the warning signal is different, depending on which failure detection detector (LED matrix or series connection) reports a failure and / or depending on whether all failure detection detectors report a failure or only one.
Landscapes
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten mit Leuchtdioden (LEDs) als Lichtquelle. Der Einsatz von Leuchtdioden bei Fahrzeugheckleuchten zur Realisierung von verschiedenen Lichtfunktionen (Blink-, Brems-, Schlusslicht) ist bereits weit verbreitet. Dabei sind zur Erreichung der erforderlichen Lichtwerte für die jeweiligen Lichtfunktionen oftmals eine Vielzahl von Leuchtdioden notwendig.
- Aus der
DE 697 06 586 T2 ist eine gattungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit einem Leuchtdiodennetz bekannt, wobei in dem Leuchtdiodennetz eine Vielzahl von Leuchtdioden in kombinierter Parallel-/Reihenschaltung angeordnet ist. Eine solches Leuchtdiodennetz in kombinierter Parallel-/Reihenschaltung wird auch LED-Matrixschaltung oder einfach LED-Matrix genannt. Eine LED-Matrix von N LEDs hat gegenüber einer reinen Reihenschaltung von N LEDs den Vorteil, dass auch beim Ausfall einer oder einzelner LEDs die Stromversorgung - und damit das Leuchten - der übrigen, intakten (N-1) LEDs über die Vernetzung der Stromzweige in der Matrix weiter sichergestellt ist, während bei einer Reihenschaltung der Ausfall einer einzelnen LED den Ausfall sämtlicher LEDs zur Folge hat. Gegenüber einer reinen Parallelschaltung sämtlicher LEDs hat eine LED-Matrix den Vorteil, dass der Schaltungs- und Ansteuerungsaufwand geringer ist. - Für bestimmte Lichtfunktionen ist es wünschenswert, den Fahrer über den Ausfall dieser Lichtfunktion bzw. der entsprechenden Leuchte zu informieren. Für das Blinklicht ist dies sogar gesetzlich vorgeschrieben. Zu diesem Zweck ist es seit langem bekannt, den Ausfall eines Blinklichts mit einer konventionellen Glühlampe über einen der Glühlampe zugeordneten Ausfallerkennungsdetektor zu erkennen, der den Strom durch die Glühlampe überwacht.
- Bei einem Blinklicht, dass nicht mit einer einzigen Glühlampe, sondern mit einer Vielzahl von Leuchtdioden realisiert wird, ist die Ausfallerkennung problematischer, da nicht nur eine Lichtquelle vorhanden ist, sondern eine Vielzahl.
- Aus der
DE 197 34 750 A1 ist ein Blinklicht mit einer LED-Matrix bekannt, der ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. Dort wird also mit einem Ausfallerkennungsdetektor die LED-Matrix insgesamt überwacht, indem der Spannungsabfall über der LED-Matrix oder der Strom durch die LED-Matrix insgesamt gemessen wird. Ein Nachteil dabei ist, dass die Überwachung einer LED-Matrix mit einem einzigen Ausfallerkennungsdetektor nicht sehr empfindlich ist, da der Ausfall einzelner LEDs in der LED-Matrix nur zu einer geringen Änderung der von dem Ausfallerkennungsdetektor registrierten Spannungs- oder Stromwerte führt. Meist wird der Ausfall der LED-Matrix erst dann erkannt, wenn eine komplette LED-Zeile der LED-Matrix ausgefallen ist, da dann der Stromfluß durch die LED-Matrix unterbrochen ist. - Aufgrund der konstruktiven Anordnung der einzelnen LEDs innerhalb LED-Matrix liefern die einzelnen LEDs nicht den gleichen Beitrag zur gewünschten (oder sogar gesetzlich vorgeschriebenen) Lichtverteilung, insbesondere bei Berücksichtigung unterschiedlicher Betrachtungswinkel. Vielmehr ist es so, dass bestimmte LEDs einen größeren Beitrag zur Lichtverteilung liefern. In der
DE 197 34 750 A1 finden sich keine Angaben darüber, dass die Beiträge einzelner LEDs der LED-Matrix zur Lichtverteilung unterschiedlich sein können. - Fällt nun eine der LEDs aus, deren Beitrag im Vergleich zu den anderen LEDs der LED-Matrix bedeutender ist, kann es sein, dass die LED-Matrix die Anforderungen an die gewünschte Lichtverteilung schon nicht mehr erfüllt, obwohl der Ausfallerkennungsdetektor gemäß
DE 197 34 750 A1 noch keinen Ausfall detektieren würde. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, in kostengünstiger Weise eine zuverlässige Ausfallerkennung für Beleuchtungseinrichtungen von Fahrzeugleuchten zu schaffen, die eine LED-Matrix umfassen.
- Erfindungsgemäß wird diejenige LED (oder diejenigen LEDs), die einen besonderen (unverzichtbaren) Beitrag zur gewünschten Lichtverteilung leistet aus der LED-Matrix herausgelöst und in einem Einzelzweig- unabhängig von der LED-Matrix ― angeordnet. Dieser mindestens einen LED wird dann ein eigenständiger Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet. Auf diese Weise wird die Ausfallerkennung in kostengünstiger Weise sehr gezielt dort eingesetzt, wo sie unverzichtbar ist. Gleichzeitig können die LEDs, deren Ausfall einzeln für sich betrachtet für die Lichtverteilung nicht kritisch ist, weiterhin in vorteilhafter Weise in einer LED-Matrix angeordnet sein.
- Die mindestens eine kritische LED wird vorzugsweise parallel zur LED-Matrix geschaltet. Da der Ausfall einzelner LEDs der LED-Matrix unkritisch ist und der Ausfall der LED-Matrix insgesamt aufgrund der vorteilhaften Matrixverschaltung unwahrscheinlich ist, ist es in einer ersten Ausführungsform sogar vorgesehen, der LED-Matrix mit den unkritischen LEDs gar keinen Ausfallerkennungsdetektor zuzuordnen, sondern nur der mindestens einen kritischen LED. Durch den Verzicht auf den Ausfallerkennungsdetektor für die LED-Matrix wird die Beleuchtungseinrichtung insgesamt kostengünstiger.
- In einer weiteren Ausführungsform, dort wo die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Ausfallerkennung besonders hoch sind, ist es vorgesehen, dass sowohl der LED-Matrix als auch der mindestens einen LED, die nicht Teil der LED-Matrix ist, ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. In diesem Fall ist der Ausfall der LED-Matrix insgesamt auch wieder als kritisch zu betrachten.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es zwar ebenfalls vorgesehen, sowohl für die LED-Matrix als auch der für die mindestens eine LED, die nicht der Teil LED-Matrix ist, eine Ausfallerkennung vorzunehmen, wobei allerdings nur ein Ausfallerkennungsdetektor vorgesehen ist, der wahlweise im Umschaltbetrieb der LED-Matrix oder der mindestens einen kritischen LED zugeordnet werden kann.
- In der Regel weist eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten mehr als eine kritische LED auf. In diesem Fall ist es vorgesehen, diese LEDs in einer Reihenschaltung anzuordnen, die ebenfalls nicht Teil der LED-Matrix ist, und dieser Reihenschaltung dann einen Ausfallerkennungsdetektor zuzuordnen. Der Ausfall einer einzelnen kritischen LED würde dann in der Reihenschaltung zu einem einfach zu detektierenden Ausfall der gesamten Reihe führen. Die Reihenschaltung der kritischen LEDs wird vorzugsweise parallel zur LED-Matrix geschaltet.
- Falls beispielsweise die Zahl der kritischen LEDs so groß ist, dass eine einzige Reihenschaltung aller kritischen LEDs wegen der Addition der Flußspannungen und der begrenzten Höhe der Versorgungsspannung nicht möglich ist, so ist es vorgesehen, die kritischen LEDs auf zwei oder mehr Reihenschaltungen aufzuteilen, denen jeweils ein separater Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. Die Reihenschaltungen sind vorzugsweise parallel zur LED-Matrix geschaltet.
- Auch für den Fall der Reihenschaltung(en) der kritischen LEDs ist es vorgesehen, nur einen einzigen Ausfallerkennungsdetektor einzusetzen, der im Multiplexbetrieb zwischen der LED-Matrix und der (den) Reihenschaltung(en) geschaltet wird.
- Anhand der beigefügten Figur 1 soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.
- Figur 1 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten, mit einer Parallelschaltung aus einer LED-Matrix mit unkritischen LEDs und zwei Reihenschaltungen mit kritischen LEDs. Die LED-Matrix und die Reihenschaltungen werden von der Fahrzeugbordnetzspannung (VCC) versorgt. Die LED-Matrix besteht aus 3 Zeilen und 4 Spalten.
- In der dargestellten Ausführungsform ist sowohl der LED-Matrix als auch jeder Reihenschaltung mit kritischen LEDs ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet. Die Ausfallerkennungsdetektoren messen den Strom durch die LED-Matrix bzw. durch die jeweilige Reihenschaltung, um einen Ausfall zu erkennen.
- Die Ausgangssignale der Ausfallerkennungsdetektoren werden einer Auswerteeinheit zugeführt, die für den Fall, dass einer der Ausfallerkennungsdetektoren einen Ausfall erkennt ein optisches und/oder akustisches Warnsignal erzeugt. Dabei ist es in einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Warnsignal unterschiedlich ist, und zwar in Abhängigkeit davon, welcher Ausfallerkennungsdetektor (LED-Matrix oder Reihenschaltung) einen Ausfall meldet und/oder in Abhängigkeit davon, ob alle Ausfallerkennungsdetektoren einen Ausfall melden oder nur einer.
- Dabei bedeutet i.O. in Ordnung und n.i.O. nicht in Ordung.
Claims (6)
- Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten umfassend ein Leuchtdiodennetz, in dem eine Vielzahl von Leuchtdioden in kombinierter Parallel-/Reihenschaltung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Leuchtdiode vorgesehen ist, die nicht Teil des Leuchtdiodennetzes ist, wobei dieser Leuchtdiode ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. - Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Leuchtdiodennetz ein LED-Matrix-Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. - Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Leuchtdiode, die nicht Teil des Leuchtdiodennetzes ist, parallel zum Leuchtdiodennetz geschaltet ist. - Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Reihenschaltung von zwei oder mehr Leuchtdioden vorgesehen ist, die nicht Teil des Leuchtdiodennetzes sind, wobei der Reihenschaltung dieser Leuchtdioden ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist. - Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Reihenschaltung der nicht zum Leuchtdiodennetz gehörenden Leuchtdioden parallel zum Leuchtdiodennetz geschaltet ist. - Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
nur ein Ausfallerkennungsdetektor vorgesehen ist, der wahlweise dem Leuchtdiodennetz, der mindestens einen Leuchtdiode und/oder einer Reihenschaltung zugeordnet wird.
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