專利名稱：具有光源的冗余控制的機動車照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車照明裝置，該裝置具有至少一設(shè)置為從供給的電能中產(chǎn)生光的光源，以及具有設(shè)置為通過操作與該光源偶接的開關(guān)元件來控制流過該至少一光源的電流的控制電路。
背景技術(shù)：
例如從DE 10 2008 036 193 Al中已知一種這樣的照明裝置。該已知照明裝置為前照燈，其使用用于產(chǎn)生可變的、由單個發(fā)光點組成的點光分布的多個半導體光源。在DE 102008 036 193 Al描述的設(shè)計方案中，45個發(fā)光二級管形式的半導體光源組成5行、9列的LED陣列。每個LED形成該LED陣列的矩陣元素。多個LED的光輸出面的集合形成共同LED陣列的柵化光輸出面，其中每個單獨的LED相當于一個像素。根據(jù)特定的的且可單獨控制的多個LED中的哪些被接通，來在該LED陣列的光輸出面上產(chǎn)生另一光分布。通過投影光學元件將該可變的光分布投影至前照燈的前部以作為點光分布。通常，以氣體放電燈工作的前照燈以以下方向繼續(xù)發(fā)展，即在該方向上通過轉(zhuǎn)動整個光模塊或憑借可電動調(diào)整的遮光板從氣體放電燈形式的單光源中的光中產(chǎn)生具有不同明暗界限的不同的近光燈分布，例如鄉(xiāng)村公路光(具有較遠射程的狹窄的光分布)、市區(qū)光(具有較近射程的寬廣的光分布)、動態(tài)彎道光或部分遠光。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對，以上提到的DE 10 2008 036 193 Al中代表另一發(fā)展方向，其中嘗試將不以機械改變光模塊位置和/或遮光板位置來實現(xiàn)不同的光分布，而是以可彼此獨立接通的多個光源來實現(xiàn)。待產(chǎn)生的光分布在此分為不同的區(qū)域，其中的每個可由至少一個光源照亮，該光源也可僅照亮該區(qū)域。因此通過選擇性地開啟和關(guān)閉參與的光源能夠產(chǎn)生不同的光分布。在此無關(guān)緊要的是，每個光源是否擁有自己的聚焦光學器件或例如作為LED矩陣組成模塊的多個光源是否使用共同的光學元件，例如投影透鏡。這樣的前照燈需要相對較少或甚至不需要電動調(diào)整元件，這簡化了構(gòu)造和安裝。然而，借助于多個光源、特別是多個例如為多個LED的半導體光源來形成不同光分布的前照燈在光產(chǎn)生的可靠性上具有缺陷。作為這種情況下的結(jié)果，即通常多個光源必須與驅(qū)動元件共同來產(chǎn)生光分布，且作為這種情況下的結(jié)果，單獨部件的損壞概率為彼此獨立的第一近似值，這樣的前照燈無差錯功能的概率作為所有共同作用的元件的完好概率的產(chǎn)物而產(chǎn)生。在此元件的完好概率看作是用于該元件的損壞概率的補充，其中對于一個元件來說兩個概率的和等于I。然后基于多個系數(shù)產(chǎn)生對于無差錯功能來說不夠小的整體概率，即使單獨參與元件的完好概率具有較大且由此接近I的值。如果單獨光源或單獨驅(qū)動器損壞，可導致兩個不同的后果。一種情況中光源錯誤地保持開啟。這可由于在驅(qū)動電子元件中短路或斷路造成。在另一種情況中光源錯誤地保持關(guān)閉，這同樣作為該短路或斷路的結(jié)果或可由于受影響的光源損壞造成。第一種情況在用于照亮位于指定明暗界限上方區(qū)域的光源中是非常嚴重的。第二種情況在用于照亮指定明暗界限下方區(qū)域且應(yīng)在開啟的近光中一直開啟的光源是特別不利的。這個問題不僅存在于應(yīng)產(chǎn)生前方照亮的光分布的前照燈中，也存在于應(yīng)引起其他的交通參與者對機動車和/或其行為注意的機動車燈中。這既適用于前燈，例如應(yīng)原本始終開啟的日間行車燈，也適用于后燈。在后燈中例如錯誤地照亮或錯誤地沒有照亮的剎車燈和尾燈是嚴重的。不管是否是前燈或后燈，錯誤地持續(xù)或錯誤地沒有照亮的閃光燈也是嚴重的。本發(fā)明既涉及燈也涉及前照燈。開始時使用的照明裝置的概念在此用為前照燈和燈的上位概念。單獨錯誤元件的替換經(jīng)常是不可能的或者需要不經(jīng)濟的很大花費，因為現(xiàn)代的照明裝置越來越多地安置在盡可能封閉的殼體中，該殼體在制造后不可再無損地打開。該完整照明裝置的替換同時十分昂貴。在此背景下，本發(fā)明的任務(wù)在于提供可靠的照明裝置，其具有不期望的照明和/ 或不期望的未照明光源的較小的概率。該任務(wù)在前述類型的照明裝置中通過權(quán)利要求I的特征來解決。本發(fā)明的特征在于，控制電路在開關(guān)元件處具有多個冗余的開關(guān)元件且設(shè)置為通過冗余開關(guān)元件的同步操作來控制電流。在此，將冗余開關(guān)元件理解為多個在控制電路內(nèi)一起且彼此相同地作用的開關(guān)元件。錯誤地不再關(guān)閉的第一開關(guān)元件例如可通過并聯(lián)的且因此相同作用的第二元件接通。然后不再出現(xiàn)第一開關(guān)元件的錯誤。在其他的例子中，第一開關(guān)元件錯誤地持續(xù)關(guān)閉的不期望的效果將通過第二開關(guān)元件來避免，該效果在于不再打開所屬的電流通路，該第二開關(guān)元件與第一開關(guān)元件串聯(lián)且為電流通路提供期望的斷路。在此，多個在控制電路內(nèi)一起且彼此相同地作用的開關(guān)元件理解為至少兩個開關(guān)元件，其中之一在無故障運行時是不需要的。如果在無錯誤狀態(tài)下可拿走其中一個而不會改變開關(guān)的功能，則互相并聯(lián)的開關(guān)元件是冗余的。如果在無錯誤狀態(tài)下可通過小塊導體來替換其中一個而不會改變開關(guān)的功能，則串聯(lián)的開關(guān)元件是冗余的。一個有利的設(shè)計方案的特征在于，控制電路與光源并聯(lián)連接。根據(jù)控制電路電路的設(shè)計方案，該設(shè)計方案允許光源的可靠的可斷開性或可接通性。在此可選方案設(shè)計為，控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件彼此并聯(lián)連接且與光源并聯(lián)連接。以該可選方案提升了光源的可斷開性的可靠性，因為期望關(guān)閉的開關(guān)元件已經(jīng)足夠無電流地接通光源。一個其他的可選方案設(shè)計為，控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件彼此彼此串聯(lián)連接，其中開關(guān)元件的串聯(lián)電路與光源并聯(lián)連接。該設(shè)計方案具有以下優(yōu)點期望打開的開關(guān)元件已經(jīng)足夠接通通過光源的電流通路。一個其他的設(shè)計方案設(shè)計為，控制電路與光源串聯(lián)連接。根據(jù)控制電路的設(shè)計方案，該設(shè)計方案也允許光源的可靠的可斷開性或可接通性。為了可靠的可接通性，優(yōu)選地控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件彼此并聯(lián)連接且與光源串聯(lián)連接。那么期望關(guān)閉的開關(guān)元件足夠接通通過光源的電流通路。
為了可靠的可斷開性，優(yōu)選地控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件彼此串聯(lián)地連接，其中開關(guān)元件的串聯(lián)電路與光源串聯(lián)連接。更安全的可斷開性在此由此產(chǎn)生期望打開的開關(guān)元件足夠無電流地連接光源。特別優(yōu)選的設(shè)計方案設(shè)計為各自成對的冗余開關(guān)元件的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的組合。這樣的設(shè)計方案的特征在于，冗余開關(guān)元件具有至少一第一開關(guān)元件組以及至少一第二開關(guān)元件組，其中第一組具有彼此并聯(lián)連接的開關(guān)元件，第二組具有彼此并聯(lián)連接的開關(guān)元件，且第一組與第二組串聯(lián)連接。該設(shè)計方案既提升了可斷開性的可靠性又提升了可接通性的可靠性。為了安全地引導電流，對于這樣的控制電路足夠能夠僅僅關(guān)閉每個組的開關(guān)元件。如果控制電路電路與光源串聯(lián)，則由此可靠地將其接通。如果控制電路與該光源并聯(lián)，則由此可靠地無電流且因此而將其斷開。為了安全地不引導電流，足夠能夠由兩組中的僅僅一組同時將并聯(lián)的開關(guān)元件打·開。如果控制電路與光源串聯(lián)，則由此可靠地將其斷開。如果控制電路與光源并聯(lián)，則由此安全地帶電且因此而將其接通。一個可選的優(yōu)選設(shè)計方案設(shè)計為，冗余開關(guān)元件具有至少一第一開關(guān)元件組以及一至少一第二開關(guān)元件組，其中第一組具有彼此串聯(lián)連接的開關(guān)元件，第二組具有彼此串聯(lián)連接的開關(guān)元件，且第一組與第二組彼此并聯(lián)連接。同樣該設(shè)計方案既提升了可斷開性的可靠性又提升了可接通性的可靠性。為了安全地引導電流，對于這樣的控制電路足夠能夠僅僅關(guān)閉每個組中的兩個開關(guān)元件。如果該控制電路與光源串聯(lián)，則由此可靠地將其接通。如果控制電路與該光源并聯(lián)，則由此可靠地無電流且因此而將其斷開。為了安全地不引導電流，足夠能夠在每組中僅僅打開該組的開關(guān)元件中的一個。如果控制電路與光源串聯(lián)，則由此可靠地將其斷開。如果控制電路與光源并聯(lián)，則由此可靠地帶電且因此而將其接通。一個特別優(yōu)選的設(shè)計方案的特征在于，照明裝置為具有多個光源或光源組的前照燈，其設(shè)置為以第一光源或第一光源組產(chǎn)生第一光分布，在該光分布中僅存在對于迎面交通相對較小的炫目危險，且該前照燈以第二光源或第二光源組產(chǎn)生第二光分布，在該分布中存在對于迎面交通相對較大的炫目危險，其中促成第一光分布的光源具有能夠安全接通的控制電路，且促成第二光分布的光源具有能夠安全斷開的控制電路。能夠?qū)⒎ǘǖ慕夥植家暈榈谝还夥植嫉睦樱軌驅(qū)⑦h光分布視為為第二光分布的例子。通過該設(shè)計方案也能夠在由于短路或斷路導致的錯誤時通過控制電路的冗余保持近光的全部效果。與之相對地能夠有效避免能夠例如由于在遠光光源的控制電子裝置中類似的錯誤而出現(xiàn)的違規(guī)的炫目。同樣優(yōu)選地，控制電路具有用于每個開關(guān)元件的測試觸點，其實現(xiàn)在控制電路的制造過程中開關(guān)元件的為測試目的而進行的觸點接通。否則在最終測試中不會注意到備用元件的故障。同樣優(yōu)選地，除了開關(guān)元件之外，同樣能夠通過額外的功能上分別相同作用的備用元件冗余地構(gòu)造串聯(lián)冗余開關(guān)元件的組件，特別是有源電子組件和插接件。
其他優(yōu)點來自于從屬權(quán)利要求、說明書和所附附圖?？梢岳斫獾氖牵鲜鲆约跋率龃f明的特征不僅可用于各自給出的組合中，也可用于其他組合或單獨使用中，而不會脫離本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出且將在下述說明書中進一步說明。在此分別以示意圖形式示出圖I機動車照明裝置的剖面圖；
圖2連同半導體光源裝置的照明裝置的主要光學器件的設(shè)計方案；圖3能夠以根據(jù)圖I和圖2的照明裝置調(diào)節(jié)的光分布54 ；圖4能夠以圖I和圖2中的對象調(diào)整的其他光分布；圖5用于彼此并聯(lián)的光源的控制電路的截面；圖6用于彼此串聯(lián)的光源的控制電路的截面；圖7具有防止意外接通光源、提升了的安全性的光源的控制設(shè)計方案；圖8具有防止意外斷開光源、提升了的安全性的光源的控制設(shè)計方案；圖9具有防止意外斷開光源、提升了的安全性的設(shè)計方案；圖10提供有防止意外接通光源、提升了的安全性的設(shè)計方案；圖11通過開關(guān)元件的并聯(lián)電路的串聯(lián)電路來代替單獨的開關(guān)元件的設(shè)計方案；以及
圖12通過開關(guān)元件的串聯(lián)電路的并聯(lián)電路來代替單獨的開關(guān)元件的設(shè)計方案。
具體實施例方式在此相同的附圖標記在不同的附圖中分別表示相同的、或者至少按照其功能相同的元件。圖I詳細示出機動車照明裝置10的剖面圖。照明裝置10具有帶有光源的矩陣式裝置特別是半導體光源、主要光學器件14以及次級光學器件16的光模塊12。光模塊12設(shè)置在照明裝置10的殼體18中。該殼體18具有由透明防塵蓋20遮蓋的光輸出開口。在圖示的設(shè)計方案中，半導體光源的矩陣式裝置設(shè)置在電路板22上。在優(yōu)選的設(shè)計方案中，電路板22為剛性印刷電路板或柔性印刷電路板。柔性印刷電路板具有以下優(yōu)點其允許用于半導體光源的、在空間內(nèi)彎曲的、特別是凹形彎曲的連接面，通過該光源已經(jīng)產(chǎn)生某種程度上聚焦的效果。與之相對，剛性印刷電路板具有在前照燈的制造中成本較低、更好的易處理性以及具有較高穩(wěn)定性的優(yōu)點。此外優(yōu)選地，將電路板構(gòu)造為具有用于半導體光源的冷卻元件的結(jié)構(gòu)單元，從而能夠可靠地散發(fā)在工作期間積累的熱量損失。此外優(yōu)選地，電路板22同樣支撐在一個設(shè)計方案中實施為專用集成電路的控制電路。在一個用于安置在電路板22上的可選設(shè)計方案中，控制電路與電路板分離地放置在照明裝置內(nèi)或照明裝置處且經(jīng)由電纜與電路板22連接。光軸24實質(zhì)上水平地從半導體光源的裝置開始、穿過主要光學器件14和次級光學器件16延伸。就這方面而言，圖I示出了沿著光學軸24從側(cè)面剖開的照明裝置10，即從垂直于光學軸24的視線。在示出的的設(shè)計方案中，照明裝置為前照燈。然而，本發(fā)明同樣可用于例如為日間行車燈的前燈、例如為尾燈或剎車燈的后燈或閃光燈的燈中。以下說明將涉及作為前照燈的照明裝置10的設(shè)計方案。由于參考前照燈，因此以下的說明同樣參考實質(zhì)上不用于由作為前照燈的設(shè)計方案概括的本發(fā)明的特征。在權(quán)利要求I中概括了用于發(fā)明的實質(zhì)的特征。在圖示的設(shè)計方案中，次 級光學器件16為投影透鏡，其將在主要光學器件14的光輸出面26上調(diào)節(jié)的光分布投影至照明裝置10的前部。在此，在主要光學器件14的光輸出面上的光分布取決于設(shè)置在電路板22上且將光輸送到主要光學元件14中的半導體光源的開關(guān)狀態(tài)而產(chǎn)生。圖2示出了電路板22上的、連同半導體光源28、30、32、34裝置的主要光學器件14的設(shè)計方案。該裝置優(yōu)選具有多于4個半導體光源，其中出于視線原因僅示出4個。圖示只要理解為純粹的示意圖。可單獨地或成組地接通或斷開半導體光源28、30、32、34，從而可彼此分離地特定地增強或減弱其各自對于機動車前方的光分布的影響。在一個設(shè)計方案中，使用多個發(fā)光二極管(LEDs)來作為半導體光源。該半導體光源根據(jù)設(shè)計方案具有矩形的或基于期望的矩形光分布而具有不同的光輸出面且以對于各自光功能期望的顏色發(fā)出光線或其發(fā)出白光。如果照明裝置為前照燈，則使用發(fā)出白光的LEDs。與此相反，如果照明裝置為后燈，則也能夠使用發(fā)出紅光的LEDs。在圖示的設(shè)計方案中，主要光學器件14具有半導體光源-各自的導光部分36、38、40,42以及由矩陣式設(shè)置的部分邊界面44、46、48、50共同組成的邊界52。邊界面52相應(yīng)于圖I中的光輸出面26。導光部分優(yōu)選由硅酮制造。硅酮為高透明材料且具有高達大約260°C的耐熱性。變熱的硅酮特別具有流動性且因此能夠在注塑器件同樣以相對精細的結(jié)構(gòu)來注塑。在其他的設(shè)計方案中，其由玻璃、塑料或可在技術(shù)上媲美的材料制成。將導光部分和所屬的部分邊界面設(shè)置為將由所屬的半導體光源接收的光在主要反射方向上朝向次級光學器件16。將每個長形的導光部分以其面對其部分邊界面的末端直接設(shè)置在其配有的半導體光源或半導體光源的組之前，從而接收從其發(fā)出的光。該接收的光首先通過折射耦合到導光部分的內(nèi)部且隨后主要通過在側(cè)傳輸面上產(chǎn)生的全反射在其部分邊界面方向上傳輸。通過其特殊的特征在于在光傳播方向擴展的橫截面的形狀，且通過在傳輸壁處的多次反射，光導體減少了穿透其的光束的視角。擴展的橫截面優(yōu)選通過在光傳播方向分布的側(cè)面來實現(xiàn)，該側(cè)面至少逐段地錐形分布和/或凸形和/或凹形彎曲且在此限定漏斗形結(jié)構(gòu)。在圖示的構(gòu)造中，鄰近的導光部分傳輸面越來越近似地與部分邊界互相近似。根據(jù)該設(shè)計方案，主要光學器件14由單獨的、分離的導光部分組成或?qū)崿F(xiàn)為導光部分的一體
>J-U裝直。在每種情況下，優(yōu)選地，導光部分在其部分邊界面?zhèn)鹊哪┒吮舜斯鈱W耦合。在此光學耦合理解為，導光部分的光可通過該導光部分的部分邊界離開主要光學器件或隨著更強地定向發(fā)射到側(cè)面而經(jīng)由相鄰導光部分的部分邊界面離開主要光學器件。部分邊界面優(yōu)選設(shè)置為進一步減小以下到達成像的次級光學器件16的、輸出光束的視角。通過在導光部分中的多次反射且通過進一步聚焦到部分邊界面，在邊界面52上組合成均勻的亮度分布，該亮度分布具有較小的或最強抑制的晶格結(jié)構(gòu)且其不描繪半導體光源之間的空間分離。同時各個相鄰的部分邊界面控制導致不均勻的光部分與成像的次級光學元件分離，從而其不促成成像且不在車道上產(chǎn)生的光分布中生成干擾的明暗結(jié)構(gòu)。圖3示出了在車道57上相對于地平線59的光分布54，其可通過分成三行、每行21個LEDs的63個LEDs的裝置來實現(xiàn)。通過多個相鄰的、彼此清晰分離的區(qū)域55的照亮來產(chǎn)生光分布54，其中每個區(qū)域優(yōu)選由單個半導體光源或共同運行的半導體光源組照亮。在此優(yōu)選地，單個區(qū)域或區(qū)域的組的照亮可獨立地接通和斷開。在圖示的構(gòu)造中，明暗界限56將位于明暗界限56下方的光分布54的明亮區(qū)域與位于上方的昏暗區(qū)域分開。光分布54表不為右行駛規(guī)則中典型的鄉(xiāng)村公路燈的光分布,其中明暗界限56在左側(cè)下降，從而避免迎面交通的炫目。就這方面而言，LEDs能夠?qū)儆谖挥诿靼到缦?6上方的區(qū)域，稱為炫目嚴重的LEDs，而剩余的LEDs可稱為不炫目嚴重的LEDs。對于炫目嚴重的LEDs待避免可能性的錯誤存在于錯誤地接通的狀態(tài)中。對于炫目不嚴重的LEDs待避免可能性的錯誤存在于錯誤地斷開的狀態(tài)中。通過選擇性的接通和斷開不同的區(qū)域配有的LEDs能夠產(chǎn)生多個不同的光分布。在此能夠以一個及同樣的光模塊產(chǎn)生近光-光分布和遠光-光分布。圖4形象地說明其他的光分布，其可通過這里描述的對象調(diào)整。在此可單獨照亮的區(qū)域(像素)相應(yīng)于其在整體生成的光分布中的位置被分配到不同的功能組。一個光分布代表左側(cè)的部分遠光-光分布58,而其他的光分布代表右側(cè)的部分遠光-光分布60、用于左轉(zhuǎn)彎的照亮的光分布62，鄉(xiāng)村公路-光分布64以及用于右轉(zhuǎn)彎的照亮的光分布66。
在一個設(shè)計方案中，通過監(jiān)測電流消耗和電壓降來監(jiān)測各自參與產(chǎn)生這樣的光分布的LEDs組。該觀測優(yōu)選通過將獲取的電流和/或電壓與用于表征故障的邊界值比較來 實現(xiàn)。進一步優(yōu)選地，對于一個確定的錯誤通過切斷供電電壓來斷開分別涉及的功能組。圖5示出了用于光源28、30、32、……33的控制電路的截面，其中光源優(yōu)選為半導體光源、特別是發(fā)光二極管(LEDs)，且其中箭頭33如果需要代表存在的其他光源。在此光源彼此并聯(lián)且由共同的DC/DC開關(guān)調(diào)節(jié)器70提供電壓且分別由光源-各自的開關(guān)元件72、74,76以及如果需要存在的其他開關(guān)元件彼此獨立地控制。開關(guān)元件在本申請的范圍內(nèi)提出的對象中優(yōu)選為線性調(diào)節(jié)器，其通常由控制元件、基準電壓源以及誤差放大器組成?？刂圃ǔ閱为毜木w管或晶體管組合，例如達林頓電路。開關(guān)元件72、74、76……由微控制器78以PWM-信號(PWM=脈寬調(diào)制)來控制。在此如此實現(xiàn)控制，使得調(diào)節(jié)期望的光分布。在此DC/DC開關(guān)調(diào)節(jié)器70提供盡可能恒定的、與剛開啟的光源72，74，76的數(shù)量無關(guān)的通過這些光源的壓降。每個光源在此分別使用自身的、與其串聯(lián)的開關(guān)元件，以該開關(guān)元件能夠獨立于其他光源的工作電流調(diào)整其工作電流。圖6示出了光源28、30、……、80的串聯(lián)電路。該串聯(lián)電路經(jīng)由DC/DC調(diào)節(jié)器70提供電流。經(jīng)由光源各自的、且與每個光源28、30、……、80并聯(lián)的開關(guān)元件72、74、……，82來獨立地接通和斷開各個光源。以微控制器78控制開關(guān)元件。對于關(guān)閉的開關(guān)元件分別斷開所屬的光源。對于接通的開關(guān)元件接通所屬的光源。通過控制信號的脈寬調(diào)制能夠調(diào)整光源。在此，光源組連接至開關(guān)調(diào)節(jié)器70。這同樣適用于根據(jù)圖5的并聯(lián)電路。該控制電路通常包括多個LED-光源組且因此也包括多個開關(guān)調(diào)節(jié)器。根據(jù)圖5和6的電路代表現(xiàn)有技術(shù)，其中一個開關(guān)元件分別正好接通和斷開一個光源、特別是半導體光源，發(fā)明人由此為基礎(chǔ)。與此相比，本發(fā)明的特征在于，控制電路在分配到恰好一個光源的恰好一個開關(guān)元件處具有多個冗余開關(guān)元件并且設(shè)置為通過同步操作冗余開關(guān)元件來控制流過所屬光源的電流。在此光源可具有一個或多個LEDs。圖7示出了一種設(shè)計方案，其中n = 2個開關(guān)元件86、88與發(fā)光二極管84形式的光源并聯(lián)連接。由微控制器78控制兩個開關(guān)元件86、88。微控制器78設(shè)置為同步地打開和關(guān)閉n個并聯(lián)連接的開關(guān)元件。同步打開和關(guān)閉的控制例如可由此實現(xiàn)通過唯一的微控制器的輸出端來共同地控制共同待操作的開關(guān)元件。而且這同樣還適用于其他在本申請 中提出的設(shè)計方案。這樣通過n個并聯(lián)連接且同步操作的開關(guān)元件來替換單個開關(guān)元件提升了防止不期望地接通光源84的安全性。光源84僅當兩個開關(guān)元件均正確地打開時才點亮。因此兩個開關(guān)元件中的任何一個中斷不會妨礙光源84的可控性。圖8示出了一個設(shè)計方案，其中光源90具有n = 2個互相并聯(lián)的開關(guān)元件92、94，并由微控制器78同步操作，且與光源90串聯(lián)連接。在這個設(shè)計方案中，產(chǎn)生了提升的防止不期望地斷開光源90的安全性。光源90僅當兩個開關(guān)元件92、94均正確打開時才斷開。因此兩個開關(guān)元件中的一個中斷不會妨礙光源90的可控性。在此n也能夠大于2。圖9示出了一個設(shè)計方案，其中n = 2個開關(guān)元件98、100的串聯(lián)電路與光源96并聯(lián)連接。該設(shè)計方案提升了防止不期望地斷開光源96的安全性。光源96僅當兩個開關(guān)元件均關(guān)閉時才斷開。因此兩個開關(guān)元件中僅一個短路不會妨礙光源96的可控性。在此n也能夠大于2。圖10示出了一個設(shè)計方案，其中光源102形成具有n = 2個串聯(lián)的開關(guān)元件104和106的串聯(lián)電路。該設(shè)計方案具有提升的防止不期望地接通光源102的安全性，因為光源102僅當兩個開關(guān)元件104、106均關(guān)閉時才點亮。僅僅正確地打開兩個開關(guān)元件104、106中的任一個對于斷開是足夠的。與此相比，兩個開關(guān)元件中僅一個持續(xù)斷路不會妨礙光源102正確的可控性。在此n也能夠大于2。圖11示出了一個設(shè)計方案，其中通過開關(guān)元件的并聯(lián)電路的串聯(lián)電路來代替光源的單個開關(guān)元件。兩個開關(guān)元件108和110形成第一開關(guān)元件組且兩個其他開關(guān)元件112、114形成第二開關(guān)元件組。在每組內(nèi)，各個組的開關(guān)元件分別彼此并聯(lián)連接。第一組和第二組彼此串聯(lián)連接。也能夠使用多于2個組且每個組能夠具有多于2個開關(guān)元件。圖12示出了一個設(shè)計方案，其中通過開關(guān)元件串聯(lián)電路的并聯(lián)電路來代替光源的單個開關(guān)元件。2個開關(guān)元件116和118形成第一開關(guān)元件組且其他開關(guān)元件120、122構(gòu)成第二開關(guān)元件組。在每組內(nèi)，一個組的開關(guān)元件分別彼此串聯(lián)連接。第一組合第二組彼此并聯(lián)連接。也能夠使用多于2個組且每個組能夠具有多于2個開關(guān)元件。與單個開關(guān)元件相比，根據(jù)圖11和12的兩個電路既能提供提升的接通通過相關(guān)電路的電流的安全性又能提供提升的斷開通過相關(guān)電路的電流的安全性。因此以下例如適用于圖11中的對象當開關(guān)元件108短路時，可通過打開開關(guān)元件112和114中斷電流。當開關(guān)元件108錯誤地中斷時，可通過正確關(guān)閉的開關(guān)110維持電流。類似地以下例如適用于圖12的對象當開關(guān)元件116短路時，可通過正確地打開其他開關(guān)118、120、122安全地中斷通過電路的電流。當錯誤地中斷開關(guān)元件116時，可通過其他組的正確關(guān)閉的開關(guān)120，122維持電流。然而當多于I個開關(guān)元件損壞時，就會產(chǎn)生根據(jù)圖11和12的兩個電路的區(qū)別。例如假設(shè)圖11的對象中，開關(guān)108與其他開關(guān)短路且因此錯誤地導通，作為第二錯誤導通的開關(guān)元件的開關(guān)元件110、開關(guān)元件112或開關(guān)元件114出現(xiàn)問題。然后，通過根據(jù)圖11的電路的錯誤的(不期望的)電流在兩種情況下產(chǎn)生，即當除了開關(guān)元件108以外的開關(guān)元件112或開關(guān)元件114同樣短路時。

與此相比，在類似的前提下，即開關(guān)元件116和其他開關(guān)元件短路，如果觀察根據(jù)圖12的電路，則僅當?shù)诙e誤導電開關(guān)元件為開關(guān)元件118時，才產(chǎn)生通過根據(jù)圖12的整體電路的錯誤電流。因此根據(jù)圖12的電路錯誤導電的可能性無論如何要小于根據(jù)圖11的電路錯誤導電的可能性。類似地，根據(jù)圖11的電路不期望地不導電的可能性無論如何要小于根據(jù)圖12的電路不期望地不導電的可能性。因此在與這樣的根據(jù)圖11或12的電路并聯(lián)的光源中，根據(jù)圖11的電路更好地適合炫目嚴重的光源，也就是說特別適合遠光-光源。與此相對，在串聯(lián)光源中根據(jù)圖12的電路更好地適合炫目嚴重的光源。在炫目不嚴重的光源中，也就是說特別是近光-光源中產(chǎn)生相反的優(yōu)先性。與此相應(yīng)地，根據(jù)圖11和12的電路的優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域不同。根據(jù)圖11的電路更可能適用于替換并聯(lián)開關(guān)電路，如其在圖7和8的對象中使用的一樣。根據(jù)圖12的電路更可能適用于替換串聯(lián)開關(guān)電路，如其在圖9和16的對象中使用的一樣。在所有的情況下，如果將串聯(lián)的電性和電機組件、特別是較為敏感的有源電子組件，以及例如現(xiàn)有的插接件實施為冗余的，則可以進一步提高光模塊的故障安全性。在此組件各自優(yōu)選地額外地與備用元件并聯(lián)連接。在一個有利的設(shè)計方案中，控制電路優(yōu)選與光源一起設(shè)置在其上的電路板具有測試觸點，可以在測試觸點上單獨測試冗余元件的正確功能。以這種方式可以實現(xiàn)在制造過程末尾的帶端測試中識別出其中不再保證冗余的具有損壞的備用元件的電路板且不再對其進行處理。在一個設(shè)計方案中，分別為單個光源設(shè)計有自己的控制電路。但可選地，也可以共同連接、一起通過單個控制電路連接多個光源，例如用于實現(xiàn)例如部分遠光燈功能的光功能的不同光源。換句話說將光源劃分為單個可控的單獨光源或光源組，其中為每個單獨光源或光源組的開關(guān)設(shè)計有多于I個開關(guān)元件。根據(jù)設(shè)計方案，單獨光源或光源組彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接。同樣優(yōu)選地，取決于各個光源或光源組所屬的光功能僅確定的單獨光源或光源組設(shè)置有冗余開關(guān)元件。同樣優(yōu)選地，根據(jù)其光技術(shù)功能對光源進行分組，其中一個或多個組由共同的電壓源(DC/DC調(diào)節(jié)器)供電且每個組可通過共同的控制電路連接。同樣優(yōu)選地，獲得在至少一個光源組處的供電電壓和/或電流，以便如果需要檢測出光源組的錯誤功能。
權(quán)利要求
1.ー種機動車照明裝置(10)，具有至少ー設(shè)置為從供給的電能中產(chǎn)生光的光源(28、30、32)，以及具有設(shè)置為通過操作與所述光源(28)偶接的開關(guān)元件(72)來控制流過所述至少一光源(28)的電流的控制電路(68)，其特征在于，所述控制電路在所述開關(guān)元件(72)的位置處具有多個冗余開關(guān)元件(86、88)，所述多個冗余開關(guān)元件(86、88)在所述控制電路內(nèi)共同且彼此相同地作用，且設(shè)置為通過所述冗余開關(guān)(86、88)的同步操作來控制所述電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路與所述光源(84、96)并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件(86、88)彼此并聯(lián)且與所述光源(90)并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件(98、100)彼此串聯(lián)連接，其中所述開關(guān)元件(98、100)的所述串聯(lián)電路與所述光源(96)并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路與所述光源(90、102)串聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件(92、94)彼此并聯(lián)連接且與所述光源(90)串聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路的至少兩個冗余開關(guān)元件(104、106)彼此串聯(lián)連接，其中所述開關(guān)元件(104、106)的所述串聯(lián)電路與所述光源(102)串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述冗余開關(guān)元件具有至少ー第一開關(guān)元件(108、110)組以及至少ー第二開關(guān)元件(112、114)組，其中所述第ー組具有彼此并聯(lián)連接的開關(guān)元件(108、110)，所述第二組具有彼此并聯(lián)連接的開關(guān)元件(112、114)，且所述第一組與所述第二組彼此串聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或5的照明裝置(10)，其特征在于，所述冗余開關(guān)元件具有至少一第一開關(guān)元件(116、118)組以及至少ー第二開關(guān)元件(120、122)組，其中所述第一組具有彼此串聯(lián)連接的開關(guān)元件(116、118)，所述第二組具有彼此串聯(lián)連接的開關(guān)元件(120、122)，且所述第一組與所述第二組彼此并聯(lián)連接。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述照明裝置(10)是具有多個光源或光源組的前照燈，設(shè)置為以第一光源或第一光源組產(chǎn)生僅存在對于迎面交通相對較小的炫目危險的第一光分布，且以第二光源或第二光源組產(chǎn)生存在對于迎面交通相對較大的炫目危險的第二光分布，其特征在于，促成所述第一光分布的光源具有根據(jù)權(quán)利要求4、6、8、9中任一項的控制電路，且促成所述第二光分布的光源具有根據(jù)權(quán)利要求3、7、8、9中任一項的控制電路。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的照明裝置(10)，其特征在于，所述控制電路具有用于每個開關(guān)元件的測試觸點，所述測試觸點允許在所述控制電路的制造過程中所述開關(guān)元件的為測試目的而進行的觸點接通。
全文摘要
提出一種機動車照明裝置，其具有至少一設(shè)置為從供給的電能中產(chǎn)生光的光源，以及設(shè)置為通過操作與該光源偶接的開關(guān)元件來控制流過該至少一光源的電流的控制電路。該照明裝置的特征在于，控制電路在開關(guān)元件的位置處具有多個冗余開關(guān)元件，且設(shè)置為通過同步操作冗余開關(guān)來控制電流。
文檔編號H05B37/02GK102685980SQ20121006945
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者馬丁·賴歇爾特, 馬蒂亞斯·布倫德勒 申請人:汽車照明羅伊特林根有限公司