CN103978925B

CN103978925B - 一种三基色led汽车灯控制系统

Info

Publication number: CN103978925B
Application number: CN201410205244.3A
Authority: CN
Inventors: 刘治业
Original assignee: LIUZHOU TIANYUN HUANTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: LIUZHOU TIANYUN HUANTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: CN103978925A

Abstract

本发明公开一种三基色LED汽车灯控制系统，包括中央控制器，中央控制器存有色品图；LIN/CAN网关，通过CAN总线与所述中央控制器连接；车灯控制器，通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号，对红绿蓝三基色进行配色、控制车灯的远近光灯、雾灯开启和关闭、远近光灯切换；车灯，显示由车灯控制器配色后的颜色。本发明系统不受车灯种类的限制，且尾灯可采用同一组件实现不同功能；并且能能模仿司机的实际控制思维，使控制效果最大限度地接近实际操作，同时能排除各种杂散光的干扰，误判率低，抗干扰性强，广泛适用于各种车型。

Description

一种三基色LED汽车灯控制系统

技术领域

本发明属于LED灯控制领域，具体是涉及一种三基色LED汽车灯控制系统。

背景技术

LED光源是一种节能、高效、寿命长的光源，现在已越来越受到广泛的运用，目前市面上的LED光源大多是单一颜色的，其发光颜色较为单调没有变化，一般只作为单纯的照明或指示使用，并且由于光色不变，在使用时也给人千篇一律的感觉，没有新意，不能给人带来更好的使用效果，同时由于受各种车灯数量的限制而制约开发人员对车辆外观设计多样化的需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种三基色LED汽车灯控制系统，该系统不受车的限制使用，且尾灯可采用同一组件实现不同功能；并且能能模仿司机的实际控制思维，使控制效果最大限度地接近实际操作，同时能排除各种杂散光的干扰，误判率低，抗干扰性强，广泛适用于各种车型。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三基色LED汽车灯控制系统，包括中央控制器，中央控制器存有色品图；LIN/CAN网关，通过CAN总线与所述中央控制器连接；车灯控制器，通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号，对红绿蓝三基色进行配色、控制车灯的远近光灯、雾灯开启和关闭、远近光灯切换；车灯，显示由车灯控制器配色后的颜色；所述车灯控制器，包括光照及雨量探测传感装置、调理电路、MCU控制器、开关、LED驱动模块和红绿蓝三基色LED灯，所述光照及雨量探测传感装置，是将检测到的外界环境光线、雨量的变化和汽车行驶的状态把接收到的信号转化为电压信号；所述调理电路，是把接收到的电压信号与事先划分好的类进行匹配，判断汽车所处的行车环境；所述MCU控制器通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号以及接收调理电路信号，用于调节红绿蓝三基色的PWM信号所占空间比以及驱动车灯控制开关完成车灯的开启、关闭及远近光变换；开关，用于接收或断开MCU控制器输出的PWM信号；LED驱动模块，用于根据红绿蓝三基色的PWM信号所占的空间比，驱动红绿蓝三基色LED灯；在所述MCU控制器与LED驱动模块之间设有驱动检测模块，用于检测车灯发生短路或断路时，根据反馈回来的数据判断自动检测车灯故障。如果出现断路的情况，左侧灯的电阻增大，电流减小，反馈电流也减小，反馈电阻RIS地作为下拉电阻，反馈电压减小，端口PTAO的电压减小；如果出现短路的情况则恰恰相反，反馈电流增大，端口PTAO电压也增大。如果左侧两个车灯都断路，IL为0，反馈电压为0；有一个断路时，IL为P／VOUT(P为21瓦)。如果左侧两个车灯都短路，I}常大，反馈电压也非常大；有一个短路时，IL也很大，反馈电压也很大。如果左侧两个车灯都正常工作时，IL为2P／VOUT为7.5A(P为21瓦)。同侧两个车灯正常工作时(工作环境为25℃)根据实际线路情况有一定的误差，正常的IL为7.5A，反馈比例(kILIS=IL：IIS)kILIS正常为9700，最低为8000，最高为10800，端1~PTA0；gJA／D，所采集的模拟量电压为6.944V～9.375V，将测得的反馈电压模拟量转化成数字量(二进制)为0110.11l1～1001.0110，十六进制为0x06.F1A9～0x09.6并将转换来的数据与正常范围进行比较，如果在正常范围内则MCU控制器发出相应的信号使车灯低频闪烁，否则高频闪烁。(正常工作闪烁频率为40次／Min，故障时闪烁频率为80次／Min)向驾驶员报警。为保证车灯功率满足的要求，对左侧车灯(前、后)用一块BTS6143D芯片控制，将BTS6143D芯片接在MCU控制器上，右侧车灯同理。

以上所述MCU控制器选用MC9S12DG128芯片。

以上所述开关为智能功率开关，芯片选用BTS6143D。

以上所述LED驱动模块型号为MAX16831。

以上所述LED驱动模块为恒流源驱动电路。

以上所述光照及雨量探测传感装置还包括手动参数输入模块，可手动输入车灯颜色和形状的变化。

本发明加上调理电路，通过外置的传感器感测环境光线强弱、光线实时变化情况和外界的天气情况，把感测到的信号转化为电压信号，作为神经网络的输入。由神经网络按照事先对测得数据已经划分好的类进行分析归类，判断出汽车所处的行车环境(白天、雨雾天气、夜晚的市区、夜晚的郊外、夜晚会车、进入隧道等等)，在与内置的特征参数进行对比后发送灯光控制指令给开关。如果检测到光探测器输出的电压高于一定值时，单片机控制开关闭合,汽车变为近光灯；如果光探测器的电压低于一定值时，汽车变为远光灯；若电压介于二者之间，则开关保持原来状态，汽车车灯不发生变化，这样就实现车辆前灯的全自动控制。

其中，本发明所述的PWM是PulseWidthModulation的缩写，中文意思是脉冲宽度调制，简称,是LED最佳的灰度调节方式。PWM说的容易理解些,就是控制LED开和关的时间比例,将开和关的时间比例划分为若干等级，LED就会显示出相应数量的灰阶。

PWM频率：上述提到PWM就是打开和关闭LED的时间比例实现的，但是开关次数不能使太低，最起码要欺骗过眼睛。建议设计在300-500Hz较为合理。

在三基色设计应用中通常是,通过调节LED电流来达到白平衡和最大的期望亮度,通过控制PWM来实现灰阶等级。LED领域灰度等级数目分别有7色、8级、16级、32级、64级、128级、256级、512级等几种方式。也可以是不同的数量级,这些数量等级主要是便于数字线路数据处理而已.比如非要划分为100级,那也是可以的。

三基色的灰度等级乘积，是本发明产品可以再现的颜色数量，本发明的单色是256色，那么可以再现的颜色数量即为红256(级)×绿256(级)×蓝256(级)=16777216(16KK种颜色)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明系统不受车灯功能的限制，且尾灯可采用同一组件实现不同功能；并且能能模仿司机的实际控制思维，使控制效果最大限度地接近实际操作，同时能排除各种杂散光的干扰，误判率低，抗干扰性强，广泛适用于各种车型。

附图说明

图1为本发明三基色LED汽车灯控制系统的原理方框图；

图2为本发明调理电路示意图；

图3为本发明LED驱动模块电路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：

一种三基色LED汽车灯控制系统，包括中央控制器，中央控制器存有色品图；LIN/CAN网关，通过CAN总线与所述中央控制器连接；车灯控制器，通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号，对红绿蓝三基色进行配色、控制车灯的远近光灯、雾灯开启和关闭、远近光灯切换；车灯，显示由车灯控制器配色后的颜色；所述车灯控制器，包括光照及雨量探测传感装置、调理电路、MCU控制器、开关、LED驱动模块和红绿蓝三基色LED灯，所述光照及雨量探测传感装置，是将检测到的外界环境光线、雨量的变化和汽车行驶的状态把接收到的信号转化为电压信号；所述调理电路，是把接收到的电压信号与事先划分好的类进行匹配，判断汽车所处的行车环境；所述MCU控制器通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号以及接收调理电路信号，用于调节红绿蓝三基色的PWM信号所占空间比以及驱动车灯控制开关完成车灯的开启、关闭及远近光变换；开关，用于接收或断开MCU控制器输出的PWM信号；LED驱动模块，用于根据红绿蓝三基色的PWM信号所占的空间比，驱动红绿蓝三基色LED灯；在所述MCU控制器与LED驱动模块之间设有驱动检测模块，用于检测车灯发生短路或断路时，根据反馈回来的数据判断自动检测车灯故障。以上所述MCU控制器选用MC9S12DG128芯片。所述开关为智能功率开关，芯片选用BTS6143D。所述LED驱动模块型号为MAX16831。所述LED驱动模块为恒流源驱动电路。如果出现断路的情况，左侧灯的电阻增大，电流减小，反馈电流也减小，反馈电阻RIS地作为下拉电阻，反馈电压减小，端口PTAO的电压减小；如果出现短路的情况则恰恰相反，反馈电流增大，端口PTAO电压也增大。如果左侧两个车灯都断路，IL为0，反馈电压为0；有一个断路时，IL为P／VOUT(P为21瓦)。如果左侧两个车灯都短路，I}常大，反馈电压也非常大；有一个短路时，IL也很大，反馈电压也很大。如果左侧两个车灯都正常工作时，IL为2P／VOUT为7.5A(P为21瓦)。同侧两个车灯正常工作时(工作环境为25℃)根据实际线路情况有一定的误差，正常的IL为7.5A，反馈比例(kILIS=IL：IIS)kILIS正常为9700，最低为8000，最高为10800，端1~PTA0；gJA／D，所采集的模拟量电压为6.944V～9.375V，将测得的反馈电压模拟量转化成数字量(二进制)为0110.11l1～1001.0110，十六进制为0x06.F1A9～0x09.6并将转换来的数据与正常范围进行比较，如果在正常范围内则MCU控制器发出相应的信号使车灯低频闪烁，否则高频闪烁。(正常工作闪烁频率为40次／Min，故障时闪烁频率为80次／Min)向驾驶员报警。为保证车灯功率满足的要求，对左侧车灯(前、后)用一块BTS6143D芯片控制，将BTS6143D芯片接在MCU控制器上，右侧车灯同理。

在驾驶时，如果要转向，中央控制器即输出黄色图，同时输入信号光线，经LIN/CAN网关分析传送到MCU控制器，由MCU控制器对调节红绿蓝三基色的PWM信号所占空间比进行调节，然后输出PWM信号红色占空比100%，绿色占空比100%，蓝色占空比0，经开关传送到LED驱动模块，驱动红绿LED灯，这时车灯即可显示黄色灯光；依次类推，调准红绿蓝三基色占空比，输出不同的PWM信号，即可实现颜色的调节。

本发明加上调理电路，通过外置的传感器感测环境光线强弱、光线、雨雾实时变化情况和外界的天气情况，把感测到的信号转化为电压信号，作为神经网络的输入。由神经网络按照事先对测得数据已经划分好的类进行分析归类，判断出汽车所处的行车环境(白天、雨雾天气、夜晚的市区、夜晚的郊外、夜晚会车、进入隧道等等)，在与内置的特征参数进行对比后发送灯光控制指令给开关，从而控制车灯不同亮度。用户可以对日行灯的颜色与亮度进行设定，也可以根据个人需要设备转向灯显示的形状及大小。如果检测到光探测器输出的电压高于一定值时，单片机控制开关闭合,汽车变为近光灯；如果光探测器的电压低于一定值时，汽车变为远光灯；若电压介于二者之间，则开关保持原来状态，汽车车灯不发生变化，这样就实现车辆前灯的全自动控制。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：包括中央控制器，中央控制器存有色品图；LIN/CAN网关，通过CAN总线与所述中央控制器连接；车灯控制器，通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号，对红绿蓝三基色进行配色、控制车灯的远近光灯、雾灯开启和关闭、远近光灯切换；车灯，显示由车灯控制器配色后的颜色；所述车灯控制器，包括光照及雨量探测传感装置、调理电路、MCU控制器、开关、LED驱动模块和红绿蓝三基色LED灯，所述光照及雨量探测传感装置，是将检测到的外界环境光线、雨量的变化和汽车行驶的状态把接收到的信号转化为电压信号；所述调理电路，是把接收到的电压信号与事先划分好的类进行匹配，判断汽车所处的行车环境；所述MCU控制器通过LIN总线接收LIN/CAN网关的输出信号以及接收调理电路信号，用于调节红绿蓝三基色的PWM信号所占空间比以及驱动车灯控制开关完成车灯的开启、关闭及远近光变换；开关，用于接收或断开MCU控制器输出的PWM信号；LED驱动模块，用于根据红绿蓝三基色的PWM信号所占的空间比，驱动红绿蓝三基色LED灯；在所述MCU控制器与LED驱动模块之间设有驱动检测模块，用于检测车灯发生短路或断路时，根据反馈回来的数据判断自动检测车灯故障。

2.根据权利要求1所述的三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：所述MCU控制器选用MC9S12DG128芯片。

3.根据权利要求1所述的三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：所述开关为智能功率开关，芯片选用BTS6143D。

4.根据权利要求1所述的三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：所述LED驱动模块型号为MAX16831。

5.根据权利要求4所述的三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：所述LED驱动模块为恒流源驱动电路。

6.根据权利要求1所述的三基色LED汽车灯控制系统，其特征在于：所述光照及雨量探测传感装置还包括手动参数输入模块，可手动输入车灯颜色和形状的变化。