CN1862275B - 发光二极管转向信号灯和检错方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于检测转向信号灯中的错误的机动车转向信号灯和方法。该转向信号灯包括排列为并联组的多个LED，并从电源接收电流。如果在其中一个并联组中的电流落在预定限制之外的话，耦合到每个并联组的检测器提供错误消息。一个电流吸收器耦合到电源，并被配置为响应于该错误消息而被激活。当被激活时，该电流吸收器引起电源状态的改变。根据本发明的一个实施例，对电源状态改变的检测导致产生一个错误指示，以便向驾驶者警告转向信号灯故障。

Description

发光二极管转向信号灯和检错方法

技术领域

本发明总体涉及一种机动车转向信号灯组件和用于检测该转向信号灯组件中的错误的方法，具体涉及一种包括多个发光二极管的转向信号灯组件和用于检测其中一个或者多个发光二极管中的错误的方法。

背景技术

如果机动车中的转向信号灯发生故障，必须检测该故障并且必须通知该机动车的驾驶员。较老型号的转向信号灯系统在机动车前端的每一侧使用单个白炽转向信号灯泡，并且在机动车尾部的每一侧使用单个白炽灯泡。这一前一后的两个灯泡并行连线，而且每个灯泡可以吸取1安培左右的电流。如果任何一个灯泡发生故障(通常作为开路发生)，则故障检测相对容易，这是由于由故障引起的、由转向信号灯电源供应的电流的较大改变。所引起电流改变可以被检测，例如被检测为串联在所述电源和两个灯泡之间的电阻器两端的电压降的改变。在检测到来自转向信号灯电源的电流中的较大改变时，可以警告机动车驾驶员，例如通过使剩余的转向信号灯和仪表盘转向信号灯指示器以更高速率闪烁来进行警告。用于检测故障的串联电阻器和所述电路可以位于机动车的仪表盘区域中或者位于仪表盘区域附近，其紧邻警告驾驶员所需的电路。

在较新型号的机动车转向信号灯系统中的后转向信号灯元件可以是多个发光二极管(LED)而不是白炽灯泡。所述LED通常排列为串联连接的LED的多个并联组。当操作时，单独的每个LED仅吸取几十毫安培的电流。单个LED或者甚至一组LED的故障只会引起总的转向信号灯电流中的很小改变。后转向信号灯元件中的LED的故障难于通过位于仪表盘中或者接近仪表盘的检测电路来检测，其中故障警告电路位于所述仪表盘处。单个LED或者一小组LED的故障只会引起总的转向信号灯电流中的很小改变，该电流改变例如会被从机动车尾部延伸到仪表盘区域的输线路上的噪声所掩蔽。因此，已经普遍将故障检测电路放置在接近后转向信号灯元件的地方，这样可以确保准确检测LED故障。接着必须将来自检测电路的故障信号通过错误线路(error wire)传送到故障警告电路，所述错误线路从每个后转向信号灯组件向仪表盘延伸。额外的错误线路(机动车的每侧有一个)增加了机动车的成本，并且是附加的故障机制的潜在来源。

因此，期望提供一种用于可靠且廉价地检测在机动车转向信号灯组件中的发光二极管的故障的方法。另外，期望提供一种可以检测组件中的LED的故障的机动车转向信号灯组件，而不需要从组件向仪表盘延伸的附加连线。此外，结合附图以及前述技术领域和背景，通过阅读后面的详细描述，本发明的其他期望的特征和特点将会变得显而易见。

发明内容

提供一种机动车转向信号灯和一种用于检测转向信号灯中的错误的方法。所述转向信号灯包括多个排列为并联组的LED并且从电源接收电流。如果其中一个组中的电流下降到预定限制之外，那么耦合到每个并联组的检测器提供一条错误消息。一个电流吸收器(current sink)耦合到该电源并且被配置成响应于该错误消息而被激活。当被激活时，该电流吸收器使电源状态改变。根据本发明的一个实施例，对电源状态改变的检测导致产生一个错误指示，以便警告驾驶者转向信号灯发生故障。

提供一种用于检测汽车转向信号灯组件中的LED故障的方法，该转向信号灯组件包括多个耦合到电源线的LED。所述方法包括检测所述多个LED中的至少一个LED的故障，并且响应于检测到故障而改变电源线的状态。

附图说明

在下文中将会结合附图来描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1示意性地示出了现有技术汽车转向信号灯组件；

图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的汽车转向信号灯组件；以及

图3示出了根据本发明一个实施例使用的比较器电路。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅仅是示例性的，并不欲限制本发明或者本发明的应用和用途。此外，不希望受到在前面的现有技术领域、背景、概要或者下面的详细描述中出现的所表示或暗示的任何理论的限制。

图1示意性地示出了现有技术机动车转向信号灯组件10。所述转向信号灯组件包括前转向信号灯元件12和后转向信号灯元件14，其中的每一个都安装在机动车的一侧，并用于指示意图转向该侧。当然，在机动车的另一侧会安装类似的转向信号灯元件(未示出)以指示转向相反方向。这两个转向信号灯元件通过电阻器20和开关18并联连接到转向信号灯电流源16。这里的描述和附图仅仅是示意性的；本领域技术人员应了解，所述组件可以用附加的、其他的、或者稍微不同的元件来实施。转向信号灯元件12和14是白炽灯泡，当其操作时，每个白炽灯泡吸取1安培左右的电流。通过监视节点22处的电压可以监视由所述两个转向信号灯元件所吸取的电流。例如，可以通过比较器(未示出)或者其他逻辑电路来监视节点22处的电压。由于由每个转向信号灯元件所吸取的电流相对较大，因此如果其中一个元件烧毁，则检测到节点22处的电压的显著且容易测量的改变。

图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的机动车转向信号灯组件30。根据本发明的这个示例性实施例，组件30包括位于机动车中的三个位置处的元件。前转向信号灯元件12位于机动车前端附近，并且通常位于前挡泥板上。由虚线32指示的后转向信号灯元件位于机动车的尾部角落，例如位于汽车的后挡泥板上。该转向信号灯组件的第三个元件是由虚线33指示的控制部分，其位于机动车仪表盘区域中或者接近机动车仪表盘区域。所述三个元件之间的互连在下面解释。

如前所述，前转向信号灯元件12是自炽灯包。但是在这个实施例中，后转向信号灯元件32被实施为多个发光二极管(LED)34的阵列35。所述LED优选地排列为串联连接的LED 34的多个并联组36、38和40。前转向信号灯元件12和后转向信号灯元件32通过转向信号灯载流线44并联耦合到转向信号灯电流源16。电阻器20和开关18与转向信号灯电流源串联耦合。通过响应于驾驶员激活转向信号灯操纵杆(stalk)而选择性和周期性地向转向信号灯元件供给转向信号灯电流，从而接通前、后转向信号灯元件。

阵列35中的LED和并联组的数量和排列取决于在其中安装它们的特定机动车的结构。例如，所述数量和配置可以取决于尾灯组件的形状和尺寸。例如，LED阵列35可以包括十个并联组，每个并联组具有四个串联连接的LED 34。当接通转向信号灯时，由该阵列所吸取的总电流可能是1安培左右，该电流相当于由白炽灯泡所吸取的电流。在具有十个并联分支的示例性配置中，通过每个分支的电流仅约为100毫安(mA)。如果其中一个LED开路从而使得没有电流流经相应的组，则由后转向信号灯组件所吸取的电流中的改变仅为100毫安左右。而如果其中一个LED短路，则通过相应组的电流会改变大约25毫安。在任何一种情况中，由LED阵列的其中一个LED的故障引起的总转向信号灯电流中的改变远小于现有技术转向信号灯系统中的转向信号灯泡故障所经历的电流改变，并且所述变化难于通过现有技术检测方法来检测。

根据本发明的一个实施例，小电阻器46、48、50分别串联耦合在组36、38、40中。每个电阻器的一端都被耦合到地。通过测量电阻器46、48、50两端的电压降，例如可以通过比较器电路52来监视通过每个组的电流。如果通过任何串联连接的LED组的电流被确定为异常(这表明一个或者多个LED发生故障)，则被耦合来接收比较器电路52的输出的逻辑电路54导致产生一个错误信号并将其传送到电流吸收器元件56，所述电流吸收器元件56耦合在转向信号灯载流线44和地之间。根据本发明的一个实施例，电流吸收器元件56包括可变阻抗元件，所述可变阻抗元件可由来自逻辑电路54的信号激活，并且该电流吸收器元件56优选地包括与电阻器60串联的NPN双极晶体管58。晶体管58的基极接收来自逻辑电路54的错误信号。晶体管58的发射极耦合到电阻器60，所述电阻器60连接到地。晶体管58的集电极通过短线62耦合到线路44。在一个或者多个LED 34发生故障的情况下，来自逻辑电路54的错误信号使晶体管58接通，即变得导通。当晶体管58接通时，载送转向信号灯电流的线路44通过晶体管58和电阻器60短路到地。选择电阻器60的电阻以使得将线路44通过该电阻器短路到地的动作导致流经线路44的电流的容易检测的改变。因而，电源线的状态响应于检测到一个或者多个LED的故障而被改变。场效应晶体管或者其他可变阻抗装置可以替代NPN晶体管58来使用。如果使用场效应晶体管，则将该晶体管的栅极耦合来接收来自逻辑电路54的错误信号。

转向信号灯组件的控制部分33包括开关18和电阻器20以及比较器电路64或者其他用于监视节点66处的电压的装置。监视节点66处的电压有效地监视流向前、后转向信号灯元件的电流，并因此监视转向信号灯组件的状态。节点66处的电压的明显改变表明电源线状态的改变，并且从而表明在至少一个转向信号灯元件中已经发生故障。根据本发明的一个实施例，控制部分33还包括继电器线圈68。该继电器线圈68通过线路69耦合到转向信号灯操纵杆(未示出)，并且当机动车驾驶员移动该操纵杆以激活转向信号灯时通电。移动转向信号灯操纵杆使继电器线圈68周期性通电，从而周期性闭合开关18，并使转向信号灯闪烁。用于周期性地为继电器线圈68通电的电路是常规的，因此未作说明。

如果转向信号灯元件中的任何一个出现故障，即如果前转向信号灯元件烧坏或者后转向信号灯元件中的一个或多个LED发生故障，则应当通知机动车驾驶员。根据前面所述的本发明的一个实施例，无论前、后转向信号灯元件的故障都会引起向转向信号灯元件供应转向信号灯电流的电源线状态的改变。电源线的状态改变将会引起节点66处的电压改变，并且节点66处的改变将会被比较器电路64检测到。由比较器电路64检测到的电源线的状态改变可以通过在线路70上产生错误信号而作为报警警告(alert alarm)被传达给机动车驾驶员。由逻辑电路72对该错误信号进行处理，以便改变对继电器线圈68通电的周期。例如，该周期可以被加倍，以便使转向信号灯和仪表盘上的常规转向信号灯指示器以正常速率的两倍闪烁，从而作为报警警告。虽然在该说明性实施例中开关18由继电器线圈68控制，但在替换实施例中，所述开关和线圈都可以被替换为例如通过激活转向信号灯操纵杆而通电的固态部件。所述固态部件用于与所述继电器线圈和开关相同的目的。

比较器电路52、逻辑电路54、电流吸收器元件56、线路62和阵列35都可以彼此紧邻地位于后转向信号灯或者后尾灯组件内部。不需要额外的线路从后转向信号灯元件32向位于仪表盘区域中的控制部分33传送错误数据。优选地，比较器电路52、逻辑电路54和电流吸收器元件56全部位于后转向信号灯组件中的单个PC板上。例如调节器、控制开关等等同样可以合并在后转向信号灯组件中的其他元件同样可以被包括在该PC板上。这些元件对本领域技术人员而言是公知的，因此未作论述或者说明。

图3示意性地示出了比较器电路52和可以用于监视例如图2所示的后转向信号灯组件32中的电阻器46两端的电压的逻辑电路54。比较器电路52包括比较器80和82。来自节点84的引线耦合到比较器80的低输入85和比较器82的高输入87。高电压基准86耦合到比较器80的高输入89，以及低电压基准91耦合到比较器82的低输入93。如果预计通过组36的额定电流为大约100毫安，则例如可以将高电压基准设置成使得比较器80在经过组36的电流超过大约120毫安的情况下脱扣(trip)。相应的，可以将低电压基准设置成使得比较器82例如在经过组36的电流小于大约80毫安的情况下脱扣。类似的比较器对(未示出)可以监视LED阵列的其他各组中的电流。每个比较器对的输出都可以被耦合作为对逻辑电路54的输入。逻辑电路54可以是例如多输入OR(或)门。对逻辑电路54的附加的输入对应于从比较器耦合到组件32的其他各组的输入。如果任何比较器的输出为高，该OR门就会输出高信号，这使得晶体管58导通。

监视节点66处的电压的比较器64可以类似于比较器电路52，除了对于高、低电压基准将设置不同的值之外。比较器电路64的高、低电压基准可以被设置成使得比较器在标称为2安培的转向信号灯电流处于从约1.8安培至约2.2安培的范围之外的情况下触发。

虽然前面已经详细描述了至少一个示例性实施例，但是应当注意的是存在大量的变型。同样应当注意的是，所述一个示例性实施例或者多个示例性实施例都只是示例，而不打算以任何方式限制本发明的范围、适用性或者配置。相反，前面的详细描述将向本领域技术人员提供方便的途径以便实施所述一个示例性实施例或者多个示例性实施例。应当理解的是，在不脱离由所附权利要求书及其等效表述所阐明的本发明的范围下，可以在元件的功能和配置方面做出各种改变。

Claims (17)

1.一种用于向机动车驾驶员传达在后转向信号灯组件中的发光二极管的故障的方法，所述后转向信号灯组件包括多个耦合到电源线的发光二极管，该方法包括以下步骤：

检测所述多个发光二极管中的至少一个的故障；

响应于检测到故障而传送第一错误信号；

响应于该第一错误信号而改变电源线的状态；

检测电源线状态的变化；以及

响应于检测到状态变化而传送第二错误信号，以便警告驾驶者转向信号灯发生故障。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个发光二极管被排列为串联连接的发光二极管的多个并联组，并且其中所述检测故障的步骤包括检测通过其中一个并联组的电流改变的步骤。

3.如权利要求2的方法，其中所述检测电流改变的步骤包括将与所述其中一个并联组串联的电阻器两端的电压降和基准电压相比较的步骤。

4.如权利要求2的方法，其中所述改变电源线状态的步骤包括响应于检测到电流中的改变而激活耦合在电源线和接地端子之间的阻抗元件的步骤。

5.如权利要求1的方法，还包括响应于第二错误信号而激活报警警告的步骤。

6.一种用于检测包括多个发光二极管的机动车转向信号灯组件中的发光二极管的故障的方法，该方法包括以下步骤：

将所述多个发光二极管排列为串联连接的发光二极管的多个并联耦合的组；

响应于对转向信号灯开关的激活，向所述多组发光二极管供应转向信号灯电流；

在所述多组发光二极管当中的每一组内测量转向信号灯组电流；

响应于所述多个发光二极管中的一个的错误，检测转向信号灯组电流中的超出预定数量的改变，所述转向信号灯组电流被提供给所述多个发光二极管中的所述一个；

响应于所述检测到改变的步骤而传送第一错误信号；

响应于所述传送第一错误信号的步骤而激活电流吸收器，该电流吸收器被耦合来引起转向信号灯电流中的可测量的改变；

检测转向信号灯电流中的该可测量的改变；以及

响应于所述检测可测量改变的步骤而传送第二错误信号。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述激活电流吸收器的步骤包括接通耦合在转向信号灯电流源和接地端子之间的晶体管的步骤。

8.一种机动车转向信号灯，包括：

前转向信号灯元件；

后转向信号灯组件，其包括被耦合为串联连接的发光二极管的多个并联组的多个发光二极管，该后转向信号灯组件并联耦合到该前转向信号灯元件；

电源，其被耦合来向并联的前转向信号灯元件和后转向信号灯组件提供电流；

第一检测器，其耦合到发光二极管的每个所述并联组并被配置成检测其中一个发光二极管的故障，并且配置成响应于所述检测到故障而传送第一错误信号；

第二检测器，其耦合到该电源并被配置为检测由该电源提供的电流的改变，并且配置成响应于所述检测到改变而传送第二错误信号；以及

电流吸收器，其耦合到第一检测器和该电源，并且被配置成响应于第一错误信号而引起由该电源供应的电流中的足够大的改变，以便可由第二检测器检测。

9.如权利要求8所述的机动车转向信号灯，其中第二检测器包括比较器，该比较器被配置成响应于该比较器确定由电源提供的电流在预定限制之外而提供第二错误信号。

10.如权利要求9所述的机动车转向信号灯，进一步包括故障指示器，该故障指示器被配置成响应于接收到该第二错误信号而警告驾驶者。

11.如权利要求8所述的机动车转向信号灯，其中第一检测器包括比较器，该比较器被配置成响应于该比较器确定流经其中一个所述并联组的电流在预定限制之外而提供第一错误信号。

12.如权利要求11所述的机动车转向信号灯，其中所述电流吸收器包括与电阻器串联耦合在电源和接地端子之间的晶体管，其中该晶体管被配置为由所述第一错误信号接通。

13.一种机动车转向信号灯组件，包括

串联耦合的发光二极管的多个并联组；

选择性地向所述多个组提供电流的电源；

比较器电路，其耦合到所述多个组中的每一个，并且被配置成响应于所述多个组当中的一个组中的电流在预定范围之外而提供第一错误信号；

电流吸收器，其耦合到该电源并且被配置成响应于接收到该错误信号而激活，以便引起该电源的状态的改变；以及

检测器，被配置成检测电源的状态改变并且响应于检测到状态改变而产生第二错误信号。

14.如权利要求13所述的机动车转向信号灯组件，进一步包括响应于第二错误信号而激活的驾驶员可察觉的错误指示器。

15.如权利要求13所述的机动车转向信号灯组件，其中所述电流吸收器包括耦合在电源和接地端子之间的晶体管，该晶体管被配置成由所述第一错误信号接通。

16.如权利要求13所述的机动车转向信号灯组件，其中所述比较器电路包括多个比较器，每个比较器被配置成监视所述串联连接的发光二极管的相应的其中一个并联组中的电流。

17.如权利要求13所述的机动车转向信号灯组件，其中所述串联耦合的发光二极管的多个并联组、比较器电路和电流吸收器形成后转向信号灯组件，该机动车转向信号灯组件还包括：

并联到后转向灯的白炽灯，该白炽灯形成前转向信号灯组件。

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