ES2621961T3 - Método y circuito de control para una unidad externa de iluminación de LED de un vehículo - Google Patents

Método y circuito de control para una unidad externa de iluminación de LED de un vehículo Download PDF

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Abstract

Circuito (10) de control para una unidad externa (2) de iluminación de LED de un vehículo (1), comprendiendo dicha unidad (2) de iluminación al menos una fuente (L1, L2) de LED y un disipador térmico pasivo (3), en el que el circuito (10) de control comprende: - un sensor (11) de temperatura adaptado para proporcionar una primera señal (s_t) de salida que lleva información sobre la temperatura de funcionamiento de la fuente (L1, L2) de LED y/o del disipador térmico pasivo (3); - un primer nodo (NO_1) de salida operativamente conectable a un dispositivo (6) de aviso óptico y/o acústico y adaptado para proporcionarle una primera señal (s_a) de control dependiendo de la primera señal (s_t) de salida, adaptado para generar un aviso de alarma a través de dicho dispositivo (6) de aviso cuando dicha temperatura es superior a un primer valor (T1) de umbral; estando el circuito (10) de control caracterizado porque comprende además: - una unidad (12) de excitador de la fuente (L1, L2) de LED que comprende un primer nodo (NI_1) de entrada adaptado para recibir una segunda señal (s_c) de control, dependiendo de la velocidad del vehículo (1) y de la primera señal (s_t) de salida, estando adaptada la unidad (12) de excitador para emitir una señal (s_d) de excitación de fuente de LED, siendo dicha señal de excitación una señal de potencia relativamente alta o una señal de potencia relativamente baja de acuerdo con la segunda señal (s_c) de control; en el que la señal (s_d) de excitación de alta potencia es una señal de excitación de corriente continua y en la que la señal (s_d) de excitación de baja potencia es una señal modulada de ancho de impulso (señal PWM).

Description

imagen1
una realización, la unidad 5 de procesamiento constituye la unidad de control electrónico ECU (figura 2) del vehículo
1. Una unidad 5 de control de este tipo es capaz de adquirir información directa o indirecta sobre la velocidad del vehículo 1, que está conectado a un sensor 25 de movimiento del propio vehículo. El sensor 25 de movimiento es por ejemplo un velocímetro y en este caso la información adquirida es información de velocidad directa.
5 Alternativamente, en el caso de que el vehículo 1 sea un vehículo de motor con CVT (transmisión continuamente variable), el sensor 25 de movimiento es un contador de revoluciones, ya conectado convencionalmente a la unidad 5 de procesamiento por otras razones relacionadas con el control del vehículo 1. En este caso, la información adquirida es información de velocidad indirecta. Debe considerarse que, incluso con independencia del tipo de transmisión del vehículo 1, es posible prever que la unidad 5 de control esté conectada al velocímetro del vehículo 1
o al contador de revoluciones del vehículo 1 o incluso a ambos.
Preferiblemente, la unidad externa 2 de iluminación de LED comprende una carcasa que contiene un reflector, una pantalla y al menos una fuente óptica LED L1, L2 (figura 2). Preferiblemente, el circuito 10 de control está alojado dentro de la carcasa mencionada anteriormente. En el ejemplo particular representado la unidad externa 2 de
15 iluminación de LED está en forma de un faro delantero de LED del vehículo que tiene selectiva o conjuntamente la función de producir en salida un haz óptico de carretera y de cruce.
Con referencia a la figura 2, la unidad externa 2 de iluminación de LED comprende un disipador térmico pasivo 3. Este último tiene preferiblemente dimensiones relativamente pequeñas para ser adaptado para alojarse al menos parcialmente en la carcasa del dispositivo externo 2 de iluminación de LED. Preferiblemente, la fuente L1, L2 de LED comprende una primera fuente L1 que, cooperando con el reflector, está adaptada para producir en salida un haz óptico de cruce y una segunda fuente L2 que, cooperando con el reflector, está adaptada para producir en salida un haz óptico de carretera. Preferiblemente, tanto la primera L1 como la segunda fuente L2 de LED comprenden, cada una, un par de diodos LED conectados eléctricamente entre sí en serie. Preferiblemente, dichos diodos LED son
25 diodos LED de potencia, por ejemplo, cada uno de los cuales tiene una potencia operativa igual a aproximadamente 11 W. Las fuentes primera L1 y segunda L2 de LED pueden ser iguales entre sí, pero dispuestas en diferentes posiciones con respecto al reflector, o pueden ser diferentes entre sí.
El circuito 10 de control comprende un sensor 11 de temperatura adaptado para proporcionar una primera señal s_t de salida que lleva información de temperatura relativa a la temperatura de funcionamiento de la fuente L1, L2 de LED y/o del disipador térmico pasivo 3.
De acuerdo con una realización, el sensor 11 de temperatura mencionado anteriormente está en contacto con el disipador térmico pasivo 3. El disipador térmico pasivo 3 está en contacto con la fuente L1, L2 de LED. Debe 35 observarse que por las razones mencionadas anteriormente el sensor 11 de temperatura es tal que detecta la temperatura de funcionamiento del disipador térmico 3, que está sin embargo unido a la temperatura de funcionamiento de la fuente L1, L2 de LED mediante una función de transferencia. Por lo tanto, la primera señal s_t de salida lleva información sobre la temperatura de funcionamiento del disipador térmico 3 y, por tanto, relacionada con la información, a través de la función de transferencia anteriormente mencionada, puede determinarse experimental y/o analíticamente hasta la temperatura de funcionamiento de la fuente L1, L2 de LED. Debe observarse que la temperatura de funcionamiento de la fuente de LED es la denominada temperatura de unión de la fuente de LED. La fuente de LED tiene una carcasa que por conducción es tal que es capaz de transferir calor, directa o indirectamente, al disipador térmico 3. La temperatura de la carcasa es una temperatura intermedia entre la temperatura de unión y la temperatura del disipador térmico 3. Por ejemplo, entre la temperatura del disipador
45 térmico 3 y la temperatura de unión del LED hay una diferencia de aproximadamente 30 °C (por ejemplo igual a 32 °C) mientras que entre la temperatura del disipador térmico y la de la carcasa hay una diferencia de aproximadamente 10 °C.
De acuerdo con una realización, el sensor 11 de temperatura es preferiblemente un termistor NTC (coeficiente negativo de temperatura) o un termistor PTC (coeficiente positivo de temperatura) aplicado, por ejemplo pegado, a una porción superficial del disipador térmico pasivo 3.
El circuito 10 de control comprende un primer nodo NO_1 de salida operativamente conectado o conectable a un dispositivo 6 de aviso óptico y/o acústico y adaptado para proporcionarle una primera señal s_a de control,
55 dependiendo de la primera señal s_t de salida. La primera señal s_a de control está adaptada para producir un aviso de alarma a través del mencionado dispositivo 6 de aviso óptico y/o acústico, que puede ser utilizado por el conductor del vehículo 1, cuando la temperatura (en funcionamiento, es decir, unión de la fuente L1, L2 de LED o de la carcasa de la fuente de LED o del disipador térmico pasivo) está por encima de un primer valor T1 de umbral. De aquí en adelante, para simplificar, cuando se hace referencia al término temperatura de funcionamiento, se entiende sin por esta razón introducir ninguna limitación, la temperatura del disipador térmico pasivo 3. Por lo tanto, para los fines de la presente descripción por primer valor T1 de umbral se entiende un valor definido sobre la temperatura de funcionamiento del disipador térmico pasivo 3. De acuerdo con una realización, dicho primer valor T1 de umbral es igual a aproximadamente 75ºC.
65 De acuerdo con una realización, el dispositivo 6 de aviso óptico y/o acústico está dispuesto en el tablero de control del vehículo 1, siendo por ejemplo un dispositivo óptico de aviso en forma de una luz indicadora dedicada o una
3
pantalla genérica adaptada para visualizar el aviso de alarma mencionada anteriormente. De acuerdo con una realización alternativa o adicional, el dispositivo 6 de aviso óptico y/o acústico está integrado en un dispositivo de comunicación personal, como por ejemplo un teléfono inteligente, conectable operativamente o conectado al vehículo 1, por ejemplo conectado o conectable de forma inalámbrica a la unidad 5 de procesamiento. Como se
5 representa en la figura 2, de acuerdo con una realización preferida el dispositivo 6 de aviso es un dispositivo diferente con respecto a dicha fuente de LED de la unidad L1, Lexterna 2 de iluminación incluso si puede ser, o incluir, otro dispositivo de LED por ejemplo colocado en la tarjeta de control del vehículo dirigido hacia el conductor.
De acuerdo con una realización, la primera señal s_a de control es una señal lógica, adaptada para ocupar al menos dos niveles lógicos (por ejemplo, "0" y "1"). El circuito 10 de control comprende, por ejemplo, un primer comparador Cmp1 adaptado para comparar la tensión de la primera señal s_t de salida con un umbral de tensión de referencia Vref_T1 correspondiente al primer valor T1 de umbral, para suministrar en salida la primera señal s_a de control adaptada para tomar un primer nivel (nivel normal) cuando la temperatura detectada por el sensor 11 (es decir, en el ejemplo descrito la temperatura de funcionamiento del disipador térmico 3) es menor o igual que el primer valor T1
15 de umbral y un segundo nivel (nivel de alarma) cuando la temperatura detectada por el sensor 11 es mayor que el primer valor de umbral. En una realización alternativa, el primer nodo NO_1 de salida podría suministrarse directamente con la primera señal s_t de salida, y en este caso el dispositivo 6 de aviso óptico y/o acústico tiene la función de discriminar si la temperatura detectada por el sensor 11 de temperatura está por encima del primer valor T1 de umbral.
El circuito 10 de control comprende una unidad 12 de excitador de la fuente L1, L2 de LED que comprende un primer nodo NI_1 de entrada adaptado para recibir una segunda señal s_c de control, dependiendo de la velocidad del vehículo y de la primera señal s_t de salida. De acuerdo con una realización, la segunda señal s_c de control se suministra a un primer nodo NI_1 de entrada del circuito 10 de control por la unidad 5 de procesamiento.
25 La unidad 12 de excitador es tal que suministra en salida una señal s_d de excitación de potencia relativamente alta
o de potencia relativamente baja de la fuente L1, L2 de LED de acuerdo con la segunda señal s_c de control.
De acuerdo con una realización, la unidad 12 de excitador es tal que suministra en salida la señal s_d de excitación de potencia relativamente alta o de potencia relativamente baja de acuerdo con la segunda señal s_c de control de manera que cuando la temperatura detectada por el sensor 11 de temperatura está por encima de un segundo valor T2 de umbral:
-la señal s_d de excitación de potencia relativamente alta se proporciona en salida si la velocidad del vehículo 1 35 está por encima de una velocidad de umbral;
-la señal s_d de excitación de potencia relativamente baja se proporciona en salida si la velocidad del vehículo 1 es menor o igual que la velocidad de umbral.
De acuerdo con una realización, la unidad 12 de excitador es tal que las transiciones de la señal s_d de excitación de potencia relativamente alta a potencia relativamente baja y viceversa tienen lugar gradualmente, por ejemplo durante un periodo de tiempo predeterminado comprendido preferiblemente entre 3 segundos y 10 segundos y preferiblemente igual a aproximadamente 4 ó 5 segundos.
45 De acuerdo con una realización, el circuito 10 de control comprende un segundo nodo NO_2 de salida conectado operativamente o conectable a la unidad 5 de procesamiento. El circuito 10 de control es tal que proporciona dicho segundo nodo NO_2 de salida con la primera señal de salida o una tercera señal s_r de control obtenida de ella. Por ejemplo, de una manera análoga a lo que ya se ha descrito para la primera señal s_a de control, la tercera señal s_r de control es también una señal lógica, adaptada para ocupar al menos dos niveles lógicos. El circuito 10 de control comprende, por ejemplo, un segundo comparador Cmp2 adaptado para comparar la tensión de la primera señal s_t de salida con un umbral de tensión de referencia Vref_T2 correspondiente al segundo valor T2 de umbral, para suministrar en salida la tercera señal s_r de control adaptada para tomar un primer nivel (nivel normal) cuando la temperatura detectada por el sensor 11 es menor o igual al segundo valor T2 de umbral y un segundo nivel (nivel de alarma) cuando la temperatura detectada por el sensor 11 es mayor que el segundo valor T2 de umbral. En una
55 realización alternativa, el segundo nodo NO_2 de salida podría suministrarse directamente con la primera señal s_t de salida y, en este caso, a la unidad 5 de procesamiento se le asigna la función de discriminar si la temperatura detectada por el sensor 11 está por encima del segundo valor T2 de umbral.
De acuerdo con una realización, el segundo valor T2 de umbral es mayor que el primer valor T1 de umbral, habiendo una diferencia máxima de 10ºC y preferiblemente una diferencia de, o aproximadamente igual a, 5ºC entre los dos valores.
De acuerdo con una realización, la velocidad de umbral mencionada es igual a cero km/h o aproximadamente igual a cero km/h, por ejemplo igual a un máximo de aproximadamente 5 km/h. Esto significa que la unidad 12 de excitador
65 es tal que proporciona a la fuente L1, L2 de LED la señal s_d de excitación de potencia relativamente baja cuando el vehículo 1 se detiene o se detiene sustancialmente.
4
imagen2
imagen3

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  1. imagen1
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