[发明专利]控制汽车半导体光源亮度的方法以及相应的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的方法，并涉及一种按独立权利要求2、4和7前序部分所述的、控制此方法流程和/或执行此方法的装置，这些权利要求按此顺序涉及汽车光线控制设备、汽车前大灯和汽车照明装置。

背景技术

这样的方法和这样的装置本身是已知的。例如从DE OS 10 2008 036 193 A1已知一种汽车前大灯，它具有作为半导体光源的发光二极管的矩阵布局。发光二极管可由控制设备有针对性地单独地控制，其中所述控制尤其理解为控制二极管电流。通过对电的二极管电流的脉宽调制，控制设备逐一地调节发光二极管的亮度。

在DE 10 2008 036 193中没有公开发光二极管的控制器的电路技术方面的构造和脉宽调制的细节。

本发明假设电路技术方面的具体实施方式是已知的，其中多个半导体光源设置在通过恒定电流调节器52供应的串联电路中。半导体光源具有半导体光源独有的旁路开关，因此通过串联电路流过的电流在旁路开关开启时通过所属的半导体光源流过，并在旁路开关关闭时由于关闭的旁路开关的电阻小于半导体光源的电阻而通过旁路开关流过。

考虑到程序方面，本发明假设已知：通过周期性的打开和关闭旁路开关可调节通过半导体光源的平均电流，所述平均电流产生相应的平均亮度。在此，亮度随着脉宽调制的信号的频率进行变化。为了避免闪耀的现象，频率足够高使得亮度的变化在人体的视觉看来是均匀的平均亮度。例如在高于200Hz的PWM信号的频率时，会出现这种情况。

所有半导体光源借助具有相同周期持续时间的占空比进行驱动，即开启阶段和关闭阶段的总持续时间相同。不同的亮度通过不同长度的开启阶段来调节。借助PWM周期的共同开启，所有的半导体光源可一起开启，并按照各个待调节的亮度在不同的时间点关闭。

但是，用这些已知假设的电路技术方面的具体实施方式和程序方面来尝试时，在半导体光源的疲劳强度方面和电磁兼容性方面都会产生问题，而这些对于在汽车中的应用都是必需的。

发明内容

基于这个背景，本发明的目的在于提供一种各前述类型的方法、汽车光线控制设备、汽车前大灯和汽车照明装置，它们可使半导体光源具有相对更长的平均使用寿命，并提高电磁兼容性。

此目的分别借助任一个独立权利要求中的特征得以实现。

考虑到程序方面，本发明的特征在于，半导体光源应该把其平均亮度调到不同的数值，在脉宽调制的信号的周期持续时间内分别单独地在不同的时间点开启，并一起在对于半导体光源相同的时间点关闭。

相应地适用于根据本发明的控制设备，它设置得分别单独地在不同的时间点开启这些半导体光源，并一起在对于半导体光源相同的时间点关闭。

此外，相应地适用于根据本发明的前大灯，它设置得在脉宽调制的信号的周期内分别单独地在不同的时间点开启这样的半导体光源，并一起在对于半导体光源相同的时间点关闭。

此外，相应地适用于根据本发明的汽车照明装置，它设置得在所述的周期内分别单独地在不同的时间点开启这样的半导体光源，并一起在对于半导体光源相同的时间点关闭。

与该方法相关的技术效果和优点在以下背景下是很明显的：发明人知道，在已知的情况下关闭单个半导体光源的后果是，短暂地提高串联电路其余还开启的半导体光源的电压。因此，所述提高实现了，通过串联电路下降的总电压在切断单个半导体光源之前分散在例如n个开启的半导体光源上，而相同的电压在单个半导体光源关闭之后直接分散在相应地减少了n-1中的一个数量后的半导体光源上。

在此，半导体光源在此分别理解为由半导体材料构成的每个光源，它在电流引导时发出光线。尤其对于发光二极管和激光二极管来说，会出现这种情况。由于通过这种半导体光源的电流在指数上依赖施加到它上面的电压，所以电压的上升会产生比例过大的电流上升，所述电流流过串联电路的还开启的半导体光源。

虽然，此电流上升再次通过串联电路的恒定电流调节器52s的反作用进行调节，但对于此调节还需要一定的时间间隔，在此时间间隔内通过还流过串联电路的导电的半导体光源的电流的电流强度在它再次回落到其起始值之前首先剧烈地上升。

随着时间推移，电流曲线相对陡峭的侧面会众所周知地导致能量相对较大的电磁波的发散，其在周围环境中作为汽车的其它电子或电气元件的干扰，或作为汽车周围环境中的信号接收的干扰而被注意到。