CN104869688B - 一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，属于背光调节开关领域，包括工作指示灯和背光电路，背光电路由背光调节开关控制，通过脉宽调制信号对工作指示灯的有效电流进行调节，使工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级。本发明实现了一种使汽车内部的开关或按键的工作指示灯亮度在汽车背光开启后可以自动降级的背光调节开关，提高了夜间行车的安全性。

Description

一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关

技术领域

本发明涉及背光调节开关技术领域，具体涉及一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关。

背景技术

为方便驾驶员在夜晚行车，在车内的各个开关或按键、旋钮、仪表灯位置都有对应的背光电路，用于标识这些操作机构或仪表的位置。随着轿车的技术的进步，汽车上增加了越来越多的功能和电子配置，用于操作这些功能的开关或按键也在同步增加，其中多带有工作指示灯，由各个控制器直接驱动，亮度不可调节。

这些开关或按键多分布在主仪表板和中通道的仪表板上。现在的轿车上还有许多车型配有天窗等透光较好的玻璃，汽车的使用环境又较为多变，白天时许多的开关或按键暴露在阳光的直射下，若使驾驶员或乘客能够看清这些开关或按键的工作状态，就必须提高这些开关或按键的工作指示灯的亮度。但在夜晚使用时，这些特别亮的开关或按键的工作指示灯就会特别炫目，容易引起视觉疲劳问题，进而增加行车的安全隐患。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，能够使使汽车内部开关的工作指示灯亮度在汽车背光开启后可以自动降级。

依据本发明的一个方面，提供了一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，包括工作指示灯和背光电路，所述背光电路由背光调节开关控制，通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级。

进一步地，还包括小灯开关，所述背光电路输出用于调节背光亮度的第一PWM形式的信号。

进一步地，所述背光调节开关与所述小灯开关对背光亮度进行连锁控制，具体包括：

当所述小灯开关未打开时，第一PWM发生器无输出信号，所述背光电路未点亮；

当所述小灯开关打开后，所述第一PWM发生器开始工作，根据调节电阻的阻值，输出对应占空比的第一PWM信号，使第一场效应管输出与所述第一PWM发生器的输出占空比一致的背光输出，所述背光电路点亮，其中背光亮度基于占空比的比值。

进一步地，所述通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级，具体是通过其输出适用于控制第二场效应管和第三场效应管输出的第二PWM发生器来实现的，其中一路为高边驱动的PWM信号，一路为低边驱动的PWM信号。

更进一步地，所述第二PWM发生器的电源有两路输入，其包括小灯开关和KL15电源，驱动电路的控制端设有电源选择电路，当所述小灯开关无输入时，由所述KL15电源提供电源，使所述驱动电路的输出占空比为100％的高电平；当所述小灯开关输入高电平后，所述驱动电路的控制端的输入切换为所述第二PWM发生器的输出端。

进一步的，所述工作指示灯为LED发光二极管。

本发明具有以下有益效果：本发明提出了一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，实现了在小灯打开时能够自动对开关或按键的工作指示灯的亮度进行降级，从而在夜晚使用车辆时，各个开关或按键的工作状态指示灯变得柔和，提高行车安全性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一的背光电路结构示意图；

图2示出了现有工作指示灯电路示意图；

图3示出了根据本发明实施例二的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关电路结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一、背光电路结构示意图。

图1为本发明实施例一的背光电路结构示意图，如图1所示，本发明实施例包括小灯开关信号101、可调电阻Rp102、第一PWM发生器103、三极管Qa104和第一场效应管Qb105。

本发明实施例中，为方便驾驶员在夜晚行车，在车内的各个开关或按键、旋钮、仪表灯位置都有对应的背光电路，用于标识这些操作机构或仪表的位置。这些背光电路由汽车上的背光调节开关控制，其输出为PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)形式的信号，用于调节整车的开关或按键的背光亮度、显示屏的亮度、仪表的亮度。所述背光调节开关与所述小灯开关信号101进行连锁控制：当所述小灯开关信号101未打开时，所述第一PWM发生器103无输出信号，整车背光未点亮；当所述小灯开关信号101打开后，所述第一PWM发生器103开始工作，根据调节所述可调电阻Rp102的阻值，输出对应占空比的PWM(脉宽调制)信号，使所述第一场效应管Qb105输出与所述第一PWM发生器103的输出一致的占空比的PWM电源，整车背光点亮。其中，背光的亮度基于占空比的比值。

图2为现有工作指示灯电路示意图。随着轿车的技术的进步，轿车上增加了越来越多的功能和电子配置，用于操作这些功能的开关或按键也在同步增加，其中多带有工作指示灯，由各个控制器直接驱动，亮度不可调节。如图2所示，包括KL15电源201、BCM(BodyControl Module，主要涉及车体中灯，门，窗及车身防盗部分，与其他模块共同承担整车的性能与安全的实现)202和ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)203。

实施例二、带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关。

下面结合图3对本实施例二的开关进行详细说明。

图3为本发明实施例二的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关电路结构示意图，如图3所示，本发明实施例包括实施例一中所述的背光电路，此外，还包括电阻R5301、电阻R6302、二极管Da 303、电阻R7304、三极管Qc305、第二PWM发生器306、二极管Db 307、驱动电路输入端Uin 308、电阻R8309、电阻R9310、第二场效应管Qd 311、电阻R10312、电阻R11313、电阻R12314、三极管Qe 315、电阻R13316、第三场效应管Qf 317、印刷电路等,为满足EMC可能会增加其他外围电路。背光调节开关的输入端有KL15电源201、小灯开关信号101、公共地GND，输出端有低边驱动端口319、高边驱动端口318，小灯接的控制器有BCM202、ESC(Electronic Speed Controller，电子速度控制器)320、EMS(Engine ManagementSystem，发动机管理系统)321和ESP 203。

本发明实施例公开了一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，包括工作指示灯和背光电路，所述背光电路由背光调节开关控制，通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级。

本发明实施例中优选的，还包括小灯开关信号101，所述背光电路输出用于调节背光亮度的第一PWM形式的信号。

本发明实施例中优选的，所述背光调节开关与所述小灯开关对背光亮度进行连锁控制，具体包括：

当所述小灯开关信号101未打开时，第一PWM发生器103无输出信号，所述背光电路未点亮；

当所述小灯开关信号101打开后，所述第一PWM发生器103开始工作，根据调节可调电阻Rp 102的阻值，输出对应占空比的第一PWM信号，使第一场效应管输出与所述第一PWM发生器的输出占空比一致的背光输出，所述背光电路点亮，其中背光亮度基于占空比的比值。

本发明实施例中优选的，所述通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级，具体是通过其输出适用于控制第二场效应管Qd 311和第三场效应管Qf 317输出的第二PWM发生器306来实现的，其中一路为高边驱动的PWM信号，一路为低边驱动的PWM信号。

本发明实施例中优选的，所述第二PWM发生器306的电源有两路输入，其包括小灯开关信号101和KL15电源201，驱动电路的控制端设有电源选择电路，所述电源选择电路由电阻R5301、R6302、R7304、二极管Da 303和三极管Qc 305组成，当所述小灯开关信号101无输入时，由所述KL15电源201提供电源，使所述驱动电路的输出占空比为100％的高电平；当所述小灯开关信号101输入高电平后，所述驱动电路的控制端的输入切换为所述第二PWM发生器306的输出端。

本发明实施例中优选的，所述工作指示灯为LED发光二极管。整车上的背光源均由LED发光二极管构成，在改变有效电流时可以改变LED的亮度，因此本发明实施例原理为统一调整工作指示灯LED发光二极管的有效电流，通过PWM(脉宽调制)信号进行调节。为避免存在人的视觉闪烁，其频率在100Hz。110-120左右。假设白天正常点亮的电流为50mA，在小灯开启后，其有效电流为白天正常点亮的β％(此β％值可在整车上进行主观评价后确定)。当然，实际情况下，本发明背光源也可以由其他任意电源组成，其频率优选为100Hz，也可以是110-120Hz，这些选择均不影响本发明目的的实现。

背光调节开关内设有第一PWM发生器103和第二PWM发生器306。第一PWM发生器103的输出电路用于控制第一场效应管Qb105，由第一场效应管Qb 105控制背光亮度。第二PWM发生器306的输出用于控制第二场效应管Qd 311和第三场效应管Qf 317，其中一路为高边驱动的PWM信号，另一路为低边驱动的的PWM信号以符合各个控制器的现有输出状态。

具体的描述以高边驱动为例，低边驱动与高边驱动原理相同，不再赘述。

第二PWM发生器306的电源有两路输入：小灯开关信号101或KL15电源201提供。所述KL15电源201为汽车上的工作电源，为三极管Qc 305提供电源。

驱动电路的控制端设有电源选择电路，当小灯开关信号101无输入时，二极管Da303截止，第二PWM发生器306不工作，并通过二极管Db 307截止，防止电源倒灌，由KL15电源201提供电源，KL15电源通过电阻R5和电阻R6分压，使三极管Qc(2)导通，高、低边驱动电路输入端Uin308的状态为高电平，使驱动电路的输出占空比为100％的高电平。通过低边驱动的电阻R8309和电阻R9310的分压，第二场效应管Qd311导通，低边驱动电路端口319输出低电平；同时通过高边驱动的电阻R10312和电阻R11313的分压，三极管Qe315导通，第三场效应管Qf的门极被拉低，第三场效应管Qf导通，高边驱动电路端口318输出高电平。此时接入的各个开关或按键的工作指示LED按各个控制器例如图中的BCM202、ESC320、EMS321、ESP203的输出进行点亮或熄灭。图中的控制器是示例性的，可以是汽车上任意控制器。

当小灯开关信号101输入高电平后，二极管Da303导通，三极管Qc305截止，第二PWM发生器开始工作，并通过二极管Db307输出PWM占空比信号，高、低边驱动电路输入端Uin308为占空比β％的PWM信号，驱动电路的控制端的输入切换为第二PWM发生器306的输出端，使驱动电路的输出为β％占空比的PWM(脉宽调制)的电源。当高边驱动、低边驱动电路的输入端Uin308为低电平时，第二场效应管Qd311门极通过电阻R9310接地，第二场效应管Qd311截止，低边驱动端口319无输出；同时三极管Qe315的基极通过电阻R11313接地，三极管Qe315截止，第三场效应管Qf317的门极通过电阻R13316与KL15电源201短接，第三场效应管Qf317截止，高边驱动端口318无输出。该电源输出到各个开关或按键的工作指示灯LED的正极，该LED的负极接入对应的控制器(低边驱动时，该电源输出到各个开关或按键的工作指示灯LED的负极，该LED的正极接入对应的控制器，如图3所示)。当需要点亮该开关或按键的工作指示LED时，控制器的对应端口接地即可。其亮度由背光调节开关的驱动电路控制。

本发明实施例中，当小灯开关信号101无输入时，高边驱动、低边驱动电路的输入端为持续高电平时，第二场效应管Qd311、第三场效应管Qf317持续导通，使开关或按键的工作指示LED持续点亮，有效电流为额定电流，亮度为正常亮度。当小灯开关信号101有高电平输入时，高边驱动、低边驱动电路的输入端为占空比为β％的PWM(脉宽调制)信号时，第二场效应管Qd311、第三场效应管Qf317同步地在导通/截止间切换，使开关或按键的工作指示LED在点亮/熄灭间切换，其有效电流为β％×额定电流，开关或按键的工作指示LED的亮度降为正常亮度的β％，实现在开启小灯后，LED不再炫目，减少行车安全隐患。因PWM信号的频率在100Hz左右，超出人眼感官范围，人眼无法察觉。

本发明公开的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，解决了在小灯打开时能够自动对开关或按键的工作指示灯的亮度进行降级。在夜晚使用车辆时，各个开关或按键的工作状态指示灯变得柔和，大大提高了行车安全性。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块并不一定是实施本发明所必须的。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，包括工作指示灯和背光电路，所述背光电路由背光调节开关控制，其特征在于：通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级；

还包括：小灯开关，所述背光调节开关与所述小灯开关对背光亮度进行连锁控制，其中，

当所述小灯开关未打开时，所述背光电路未点亮；

当所述小灯开关打开后，所述背光电路点亮，其中背光亮度基于占空比的比值；

所述通过脉宽调制信号对所述工作指示灯的有效电流进行调节，使所述工作指示灯的亮度在背光开启后自动降级，具体是通过其输出适用于控制第二场效应管和第三场效应管输出的第二PWM发生器来实现的，其中一路为高边驱动的PWM信号，一路为低边驱动的PWM信号；

所述第二PWM发生器的电源有两路输入，其包括小灯开关和KL15电源，驱动电路的控制端设有电源选择电路，当所述小灯开关无输入时，由所述KL15电源提供电源，使所述驱动电路的输出占空比为100％的高电平；当所述小灯开关输入高电平后，所述驱动电路的控制端的输入切换为所述第二PWM发生器的输出端。

2.根据权利要求1所述的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，其特征在于：所述背光电路输出用于调节背光亮度的第一PWM形式的信号。

3.根据权利要求2所述的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，其特征在于：所述背光调节开关与所述小灯开关对背光亮度进行连锁控制，具体包括：

当所述小灯开关未打开时，第一PWM发生器无输出信号，所述背光电路未点亮；

当所述小灯开关打开后，所述第一PWM发生器开始工作，根据调节电阻的阻值，输出对应占空比的第一PWM信号，使第一场效应管输出与所述第一PWM发生器的输出占空比一致的背光输出，所述背光电路点亮，其中背光亮度基于占空比的比值。

4.根据权利要求1至3任一所述的带有工作指示灯亮度降级的背光调节开关，其特征在于：所述工作指示灯为LED发光二极管。