(19)
(11) EP 1 753 267 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
14.02.2007  Patentblatt  2007/07

(21) Anmeldenummer: 06118231.7

(22) Anmeldetag:  01.08.2006
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H05B 33/08(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR MK YU

(30) Priorität: 04.08.2005 DE 102005036692

(71) Anmelder: Hella KGaA Hueck & Co.
59552 Lippstadt (DE)

(72) Erfinder:
  • Meinel, Arne
    07546 Gera (DE)
  • Schröder, Stephan
    59555 Lippstadt (DE)

   


(54) Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten


(57) Es wird eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeugleuchten beschrieben, welche ein Leuchtdiodennetz umfasst, in dem eine Vielzahl von Leuchtdioden in kombinierter Parallel/Reihenschaltung angeordnet ist. Dabei ist mindestens einer Leuchtdiode, die nicht Teil des Leuchtdiodennetzes ist, ein Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet.




Beschreibung


[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es daher, in kostengünstiger Weise eine zuverlässige Ausfallerkennung für Beleuchtungseinrichtungen von Fahrzeugleuchten zu schaffen, die eine LED-Matrix umfassen.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] Anhand der beigefügten Figur 1 soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] Dabei bedeutet i.O. in Ordnung und n.i.O. nicht in Ordung.


Ansprüche

1. 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.
 
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Leuchtdiodennetz ein LED-Matrix-Ausfallerkennungsdetektor zugeordnet ist.
 
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Leuchtdiode, die nicht Teil des Leuchtdiodennetzes ist, parallel zum Leuchtdiodennetz geschaltet ist.
 
4. 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.
 
5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Reihenschaltung der nicht zum Leuchtdiodennetz gehörenden Leuchtdioden parallel zum Leuchtdiodennetz geschaltet ist.
 
6. 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.
 




Zeichnung







Recherchenbericht










Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente