CN104210416A - 一种汽车日间行车灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种汽车日间行车灯系统，用于将位置灯作为日间行车灯的汽车上，可以在满足车辆正常照明功能的前提下，提高车辆照明效率及驾驶舒适度。具体包括控制单元、电源模块、信号采集模块、左位置灯、右位置灯，控制单元通过信号采集模块获取驾驶员的控制信号，并根据上述信号控制电源模块的输出电流；当控制单元收到ON档信号后，控制单元控制各位置灯均以日行灯状态工作，当控制单元收到近光灯信号或远光灯信号后，控制单元控制各位置灯均以位置灯状态工作；当控制单元收到转向信号后，控制单元控制相应方向的位置灯按预定频率闪烁；当控制单元收到ON档断开的信号后，控制单元进入休眠模式，并控制各位置灯延时预定时间后关闭。

Description

一种汽车日间行车灯系统
技术领域
本发明属于汽车照明技术领域，具体涉及一种汽车日间行车灯系统。
背景技术
日间行车灯是一种新出现的汽车灯具，目前已经开始应用于奥迪等品牌车辆上，装在车身前部，使车辆在白天行驶时更容易被识别，以提醒其他车辆的司机注意安全。日间行车灯要满足基本的亮度要求，但也不能太亮，以免干扰他人。日间行车灯不同于普通的近光灯，其专门为白天行车照明而设计。据统计，开启日间行车灯，可降低12.4％的车辆意外，同时也可降低26.45％的车祸死亡机率。但是，在汽车上设立单独的日行灯不仅成本较高，而且很难布置。
发明内容
本发明的目的是提出一种汽车日间行车灯系统，用于将位置灯作为日间行车灯的汽车上，可以在满足车辆正常照明功能的前提下，提高车辆照明效率及驾驶舒适度。
本发明的汽车日间行车灯系统包括控制单元、电源模块、信号采集模块、左位置灯、右位置灯，所述控制单元通过信号采集模块获取ON档信号、近光灯信号、远光灯信号、右转向信号和左转向信号，并根据上述信号控制电源模块的输出电流；当控制单元收到ON档信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以日行灯状态工作，当控制单元收到近光灯信号或远光灯信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以位置灯状态工作；当控制单元收到右转向信号或左转向信号后，控制单元控制相应方向的位置灯按预定频率闪烁；当控制单元收到ON档断开的信号后，控制单元进入休眠模式，并控制左位置灯、右位置灯延时预定时间后关闭。
上述汽车日间行车灯系统在不影响位置灯正常功能的前提下，采用位置灯作为日行灯，可以降低成本，提高车辆照明效率及驾驶舒适度。
进一步地，为节省电量，所述左位置灯、右位置灯在位置灯状态下的工作电流为在日行灯状态下的工作电流的0.1～0.3。
进一步地，该汽车日间行车灯系统还包括信号检测模块，所述信号检测模块由ON档信号与右转向信号、左转向信号中的一个或两个通过或门电路连接而成；所述信号检测模块与控制单元相连，以用于控制单元的上电及检测。或门电路可以防止ON档信号与右转向信号或左转向信号之间的串扰问题。
具体来说，所述电源模块由左位置灯电源模块和右位置灯电源模块构成，所述左位置灯电源模块和右位置灯电源模块结构相同，均由电源输入端子、电源芯片PT4115、电流采样电阻、电感构成；所述电源输入端子与电源芯片PT4115的电源输入端相连，电源芯片PT4115的电源输入端与电流采样端通过电流采样电阻相连，电源芯片PT4115的PWM调光端与控制单元的相应位置灯的控制端相连；电源芯片PT4115的电流采样端与位置灯的正极相连，电源芯片PT4115的功率开关的漏端通过电感与位置灯的负极相连。
上述位置灯电源模块的工作原理如下：电源芯片PT4115和电感、电流采样电阻形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。电源芯片PT4115上电时，电感和电流采样电阻的初始电流为零，位置灯的工作电流也为零。这时候，电源芯片PT4115内的CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，电源芯片PT4115的功率开关的漏端(即SW)的电位为低，电流从电源芯片PT4115内的电源端通过电流采样电阻、位置灯、电感和内部功率开关流到地，电流上升的斜率由电源端、电感和位置灯压降决定，在电流采样电阻上产生一个压差VCSN，当(VIN-VCSN)>115mV时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过电流采样电阻、位置灯、电感和芯片内的肖特基二极管，当(VIN-VCSN)<85mV时，功率开关重新打开，这样使得在位置灯上的平均电流为：IOUT＝(0.085+0.115)/2*(采样电阻)＝0.1/(采样电阻)，上述VIN为电源芯片PT4115电源端的输入电压；上述电源模块的结构使得外部元器件数量很少，采用高精度的采样电阻，可以使位置灯的工作电流控制在需要的精度范围内。
进一步地，所述电源芯片PT4115的功率开关的漏端通过二极管与电源输入端相连，所述二极管的导通方向由功率开关的漏端朝向电源输入端；所述电源芯片PT4115的电源输入端通过电容接地。上述二极管及电容可以保证电源芯片PT4115工作更加稳定。
具体来说，所述信号采集模块由ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块构成，所述ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块的结构相同，均由相应的信号端子、防反二极管、电阻分压电路依次连接而成。
具体来说，所述控制单元由单片机MC9RS08KA4及其附属电路构成，单片机MC9RS08KA4通过向电源芯片PT4115的PWM调光端输出不同占空比的PWM信号来控制相应位置灯的工作电流。
本发明的汽车日间行车灯系统可以将位置灯作为日间行车灯，降低汽车照明功耗及成本，在满足车辆正常照明功能的前提下，增加了日行灯功能，提高了车辆照明效率及驾驶舒适度和行车安全性。
附图说明
图1是本发明的汽车日间行车灯系统的整体原理框图。
图2是本发明的汽车日间行车灯系统的左位置灯电源模块的原理图。
图3是本发明的汽车日间行车灯系统的右位置灯电源模块的原理图。
图4是本发明的汽车日间行车灯系统的控制单元的原理图。
图5是本发明的汽车日间行车灯系统的信号采集模块及信号检测模块的原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的汽车日间行车灯系统包括控制单元、电源模块、信号采集模块、左位置灯、右位置灯；左位置灯、右位置灯均为LED灯；所述控制单元通过信号采集模块获取ON档信号、近光灯信号、远光灯信号、右转向信号和左转向信号，并根据上述信号控制电源模块的输出电流；当控制单元收到ON档信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以日行灯状态工作，当控制单元收到近光灯信号或远光灯信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以位置灯状态工作；当控制单元收到右转向信号或左转向信号后，控制单元控制相应方向的位置灯按预定频率闪烁；当控制单元收到ON档断开的信号后，控制单元进入休眠模式，并控制左位置灯、右位置灯延时预定时间后关闭。
为节省电量，所述左位置灯、右位置灯在位置灯状态下的工作电流为在日行灯状态下的工作电流的0.1。
如图2所示，所述电源模块由左位置灯电源模块和右位置灯电源模块构成，以左位置灯电源模块为例：左位置灯电源模块由电源输入端子LEDPOWER、电源芯片PT4115(即U1)、由R1、R2并联而成的电流采样电阻、电感L1构成；所述电源输入端子LEDPOWER与电源芯片PT4115的电源输入端(第6脚)相连，电源芯片PT4115的电源输入端(第6脚)与电流采样端(第4脚)通过电流采样电阻相连，电源芯片PT4115的PWM调光端(第3脚)与控制单元的相应位置灯的控制端(PWML端，即U6的第7脚)相连；电源芯片PT4115的电流采样端(第4脚)与位置灯的正极(即OUTL+)相连，电源芯片PT4115的功率开关的漏端(第1脚)通过电感L1与位置灯的负极(即OUTL-)相连。电源芯片PT4115的地端(第2脚)和外壳端(第5脚)接地。电源芯片PT4115的功率开关的漏端(第1脚)通过二极管D1与电源输入端(第6脚)相连，二极管D1的导通方向由功率开关的漏端(第1脚)朝向电源输入端(第6脚)；所述电源芯片PT4115的电源输入端(第6脚)通过电容C3接地。上述二极管D1及电容C3可以保证电源芯片PT4115的工作更加稳定。
右位置灯电源模块的结构与左位置灯电源模块相同，此处不再赘述。
下面以左位置灯电源模块为例来说明位置灯电源模块的工作原理：
电源芯片PT4115和电感L1、电流采样电阻(R1//R2)形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。电源芯片PT4115上电时，电感L1和电流采样电阻(R1//R2)的初始电流为零，位置灯的工作电流也为零。这时候，电源芯片PT4115内的CS比较器的输出为高，内部功率开关导通，电源芯片PT4115的功率开关的漏端(第1脚)的电位为低，电流从电源芯片PT4115内的电源端(第6脚)通过电流采样电阻(R1//R2)、位置灯、电感L1和内部功率开关流到地，电流上升的斜率由电源端、电感L1和位置灯压降决定，在电流采样电阻(R1//R2)上产生一个压差VCSN，当(VIN-VCSN)>115mV时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，电流以另一个斜率流过电流采样电阻(R1//R2)、位置灯、电感L1和芯片内的肖特基二极管，当(VIN-VCSN)<85mV时，功率开关重新打开，这样使得在位置灯上的平均电流为：IOUT＝(0.085+0.115)/2*(采样电阻)＝0.1/(R1//R2)，上述VIN为电源芯片PT4115电源端的输入电压；上述电源模块的结构使得外部元器件数量很少，采用高精度的采样电阻，可以使位置灯的工作电流控制在需要的精度范围内。
如图3所示，所述信号采集模块由ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块构成，以ON档信号采集模块为例，该ON档信号采集模块由信号端子MAINRELAY、防反二极管D13、电阻分压电路(由R28、R29串联而成)依次连接而成，ON档信号采集模块的输出端IN3将R28、R29的接点与控制单元U6相连。电阻R29与电容C14并联，以减少纹波对控制单元U6的影响，避免控制单元U6的误判。
所述ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块的结构相同，因此其它信号采集模块此处不再赘述。
该汽车日间行车灯系统还包括信号检测模块，所述信号检测模块由ON档信号与右转向信号通过或门电路连接而成；所述信号检测模块与控制单元U6的WAKEUP(第15脚)相连，以用于控制单元U6的上电及检测。或门电路由二极管D4、D5构成，可以防止ON档信号与右转向信号之间的串扰问题。
控制单元由单片机MC9RS08KA4(即U6)及其附属电路构成，单片机MC9RS08KA4通过向电源芯片PT4115的PWM调光端(即第3脚)输出不同占空比的PWM信号(即PWML、PWMR)来控制相应位置灯的工作电流。
上述汽车日间行车灯系统可以将位置灯作为日间行车灯，降低汽车照明功耗及成本，在满足车辆正常照明功能的前提下，增加了日行灯功能，提高了车辆照明效率及驾驶舒适度和行车安全性。

Claims (7)

1.一种汽车日间行车灯系统，其特征在于包括控制单元、电源模块、信号采集模块、左位置灯、右位置灯，所述控制单元通过信号采集模块获取ON档信号、近光灯信号、远光灯信号、右转向信号和左转向信号，并根据上述信号控制电源模块的输出电流；当控制单元收到ON档信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以日行灯状态工作，当控制单元收到近光灯信号或远光灯信号后，控制单元控制左位置灯、右位置灯均以位置灯状态工作；当控制单元收到右转向信号或左转向信号后，控制单元控制相应方向的位置灯按预定频率闪烁；当控制单元收到ON档断开的信号后，控制单元进入休眠模式，并控制左位置灯、右位置灯延时预定时间后关闭。
2.根据权利要求1所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于所述左位置灯、右位置灯在位置灯状态下的工作电流为在日行灯状态下的工作电流的0.1～0.3。
3.根据权利要求1所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于该汽车日间行车灯系统还包括信号检测模块，所述信号检测模块由ON档信号与右转向信号、左转向信号中的一个或两个通过或门电路连接而成；所述信号检测模块与控制单元相连，以用于控制单元的上电及检测。
4.根据权利要求1或2或3所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于所述电源模块由左位置灯电源模块和右位置灯电源模块构成，所述左位置灯电源模块和右位置灯电源模块结构相同，均由电源输入端子、电源芯片PT4115、电流采样电阻、电感构成；所述电源输入端子与电源芯片PT4115的电源输入端相连，电源芯片PT4115的电源输入端与电流采样端通过电流采样电阻相连，电源芯片PT4115的PWM调光端与控制单元的相应位置灯的控制端相连；电源芯片PT4115的电流采样端与位置灯的正极相连，电源芯片PT4115的功率开关的漏端通过电感与位置灯的负极相连。
5.根据权利要求4所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于所述电源芯片PT4115的功率开关的漏端通过二极管与电源输入端相连，所述二极管的导通方向由功率开关的漏端朝向电源输入端；所述电源芯片PT4115的电源输入端通过电容接地。
6.根据权利要求1或2或3所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于所述信号采集模块由ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块构成，所述ON档信号采集模块、近光灯信号采集模块、远光灯信号采集模块、右转向信号采集模块和左转向信号采集模块的结构相同，均由相应的信号端子、防反二极管、电阻分压电路依次连接而成。
7.根据权利要求1或2或3所述的汽车日间行车灯系统，其特征在于所述控制单元由单片机MC9RS08KA4及其附属电路构成，单片机MC9RS08KA4通过向电源芯片PT4115的PWM调光端输出不同占空比的PWM信号来控制相应位置灯的工作电流。
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