CN106163020A

CN106163020A - 汽车氛围灯智能控制方法及控制系统

Info

Publication number: CN106163020A
Application number: CN201610865054.3A
Authority: CN
Inventors: 江勇
Original assignee: Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon
Current assignee: Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: CN106163020B

Abstract

本发明公开了汽车氛围灯智能控制方法及控制系统，方法包括通过接收来自汽车主控制器的调节信号获得对应的三色LED灯的输出占空比信息，并根据该输出占空比信息输出相应的PWM控制信号至该三色LED灯，以控制三色LED灯的发光亮度和颜色强度；检测该三色LED灯的当前工作电压和工作电流，获取该三色LED灯的老化参数，根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差；根据颜色强度偏差计算得到新的PWM控制信号，并输出该新的PWM控制信号至该三色LED灯。本发明能够通过嵌入式芯片控制输出PWM脉冲信号，使三色LED灯产生不同的颜色，并根据使用过程中三色LED灯的老化情况而产生的颜色偏差进行自动校正。

Description

汽车氛围灯智能控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及汽车灯控制技术领域，尤其涉及汽车氛围灯智能控制方法及控制系统。

背景技术

如今私家车已经普及到越来越多的家庭。越来越多的人选择汽车的时候，不仅仅要求安全性和实用性，同时还对汽车的驾驶体验提出了更高的要求。而汽车行业的不断发展也为了人们提供了更多的选择，其中最具代表性的就是车灯。汽车车灯不仅仅是功能件，也是外观件，是汽车造型和整体外观直观重要的一部分。

汽车氛围灯主要是控制RGB三色LED灯，根据用户需求变化颜色和亮度，营造出不同的灯光效果。系统使用的RGBLED灯，通过不同的控制信息使一颗灯珠就能够照射出各种不同颜色，而不需要使用多种颜色的单色灯珠，极大的减少了LED灯珠的使用量。但是目前的控制系统并不能很好的对三色LED灯进行精准的调色控制，输出的颜色色差大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供汽车氛围灯智能控制方法，其能自动对三色LED灯在使用过程中老化现象导致的颜色偏差进行矫正。

本发明的目的之二在于提供汽车氛围灯智能控制系统，其能实现本发明的目的之一。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

汽车氛围灯智能控制方法，包括如下步骤：

S1：接收来自汽车主控制器的调节信号，根据该调节信号获得对应的三色LED灯的输出占空比信息，并根据该输出占空比信息输出相应的PWM控制信号至该三色LED灯，以控制三色LED灯的发光亮度和颜色强度；所述调节信号包括三色LED灯的色坐标信号、发光亮度信号和颜色强度信号；

S2：获取该三色LED灯的当前工作电压和工作电流，根据该当前工作电压和工作电流获取该三色LED灯的老化参数，根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差；

S3：根据颜色强度偏差计算得到新的PWM控制信号，并输出该新的PWM控制信号至该三色LED灯，返回S2。

优选的，执行S1之前，还包括如下步骤：

S00：判断在预设时间内是否接收到来自汽车主控制器的数据信号，若是，则执行S01，否则，进入休眠状态；

S01：判断该数据信号是否为调节信号，若是则执行S1，否则，重复本步骤。

优选的，S2中，具体包括如下子步骤：

S21：接收来自颜色传感器采集的三色LED灯的光通量以及来自颜色传感器分解的RGB三基色信号；

S22：根据所述光通量、RGB三基色信号以及来自电压电流传感器采集得到的三色LED灯的电压值和电流值计算得到该三色LED灯的当前工作电压和工作电流；

S23：根据该当前工作电压和工作电流获取该三色LED灯的老化参数，并根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差。

优选的，S23中，所述三色LED灯的老化参数由当前工作电压和工作电流结合预设的电压电流老化曲线获得；所述三色LED灯的颜色强度偏差由所述老化程度结合老化色差曲线获得；

所述电压老化曲线用于体现不同电压值对应不同的老化程度，老化色差曲线用于体现不同老化程度对应不同的颜色强度偏差。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

汽车氛围灯智能控制系统，包括汽车主控制器、MCU、电压转换器、电压电流传感器、模数转换器、颜色传感器和三色LED灯；MCU连接汽车主控制器，电压转换器、电压电流传感器、模数转换器和三色LED灯均与MCU连接，颜色传感器连接模数转换器，所述电压转换器用于将来自外部的电源电压转换为第一电压输出至MCU；所述MCU根据来自汽车主控制器的调节信号获得对应的三色LED灯的输出占空比信息，并根据该输出占空比信息输出相应的PWM控制信号至该三色LED灯，以控制三色LED灯的发光亮度和颜色强度；颜色传感器用于采集三色LED灯的光通量，并分解得到RGB三基色信号，使MCU根据所述光通量、RGB三基色信号以及来自电压电流传感器采集得到的三色LED灯的电压值和电流值计算得到该三色LED灯的当前工作电压和工作电流，之后根据该当前工作电压和工作电流获取该三色LED灯的老化参数，并根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差，从而根据颜色强度偏差计算得到新的PWM控制信号，并输出该新的PWM控制信号至该三色LED灯。

优选的，所述MCU的型号为KEA64。

优选的，MCU通过一LIN总线连接汽车主控制器。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明能够通过嵌入式芯片控制输出PWM脉冲信号，使三色LED灯产生不同的颜色，并根据使用过程中三色LED灯的老化情况而产生的颜色偏差进行自动校正。

附图说明

图1为本发明的汽车氛围灯智能控制方法的流程图。

图2为本发明的汽车氛围灯智能控制系统的模块结构图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参见图1，本发明提供一种汽车氛围灯智能控制方法，其使用嵌入式芯片，通过软件编程控制芯片输出红绿蓝三路PWM信号，控制三基色LED产生不同的颜色。

本发明中，通过LIN总线与汽车主控制器通信，也就是通过局域互联网产生互信。用户可以通过汽车主控制器自由控制氛围灯的颜色，调节灯光的强弱，或者选择不同的照明模式，烘托出不同的驾驶氛围。同时能够检测出三色LED灯使用过程中出现老化的情况和因为老化所导致的颜色的偏差，对这些颜色的偏差进行快速矫正。

本发明具体包括如下步骤：

MCU接收汽车主控制器的控制命令，也就是调节信号，包括目标颜色的色坐标、颜色的强度、亮度等，MCU还可将三色LED灯的工作状态反馈回汽车主控制器，使得汽车主控制器能够监控每个灯的工作状态。

利用RGB三原色混光原理，可以研制出不同颜色的色坐标对应的PWM控制信号的占空比数据。使用该占空比数据来调节PWM控制信号输出，得到目标颜色没有明显的色差。

表一：

表二：

其中，表一为调节信号中三色LED灯对应的RGB三基色的色坐标和亮度，表二为三基色混合后的色坐标和亮度。Cx和Cy表示色坐标,Any表示红色、绿色、蓝色混合后的颜色，对于混合后的颜色的色坐标和亮度可通过以下公式获得：

Y_m＝Y₁+Y₂+Y₃。

当三色LED灯使用一段时间之后，会出现不同程度的老化，导致发出的颜色发生明显的偏移。模数转换器对电压值进行转换，使MCU根据电压值能够研究出三色LED灯的老化程度。

本发明中，三色LED灯的老化参数由当前工作电压、工作电流结合预设的电压电流老化曲线获得；三色LED灯的颜色强度偏差由所述老化参数结合老化色差曲线获得。电压老化曲线用于体现不同电压值对应不同的老化程度，老化色差曲线用于体现不同老化程度对应不同的颜色强度偏差。利用现有已经研究出的LED老化参数和电压电流的关系曲线，结合所采集到的三色LED灯的当前工作电压值和电流值，能够准确监控当前三色LED灯所处的一个老化参数和由此产生的颜色偏差，结合来自汽车主控制器所发送的调节信号中的颜色强度对三色LED的发光颜色进行校正。校正过程在短时间内完成，不会对用户体验造成影响。重新输出新的PWM控制信号，也就是调节了占空比。电压值与占空比之间存在线性关系，通常来讲，占空比的空隙时间越多，输出的电压值就越低，因而根据检测电压值这一方式对占空比进行调节，输出新的PWM控制信号，能够有效实现降低或消除颜色强度偏差。

另外，执行S1之前，还包括如下步骤：

首先程序上电之后进行初始化，接着检测串口是否超时，如果超时说明没有数据从汽车主控制器那边传送过来，MCU进入休眠状态，实现产品不工作的时候自动进入休眠模式，降低系统功耗。当检测到串口数据之后，可判断数据是否LIN总线协议中的同步信号，也就是调节信号，检测到之后再进行后面的功能检测。

本发明通过反馈调节保证整个车内灯光颜色的一致性和稳定性，给用户更加良好的体验，通过项目研究，能够极大地提高灯光的使用率，实现节能环保的目标。

在S2中，具体包括如下子步骤：

颜色传感器能够采集三色LED灯的光通量，并且能够一边采集光通量一边分解为RGB三基色信号，使得电压电流传感器能够采集到三路RGB三基色信号对应的电压值和电流值，通过模数转换器转换后送入MCU中，根据该电压值、电流值不断修改占空比的值，直到当前光通量与参考光通量一致，使整个系统保持一致动态平衡。

另外一方面，如图2所示，本发明还提供汽车氛围灯智能控制系统，包括汽车主控制器、MCU、电压转换器、电压电流传感器、模数转换器、颜色传感器和三色LED灯；MCU连接汽车主控制器，电压转换器、电压电流传感器、模数转换器和三色LED灯均与MCU连接，颜色传感器连接模数转换器。电压转换器用于将来自外部的电源电压转换为第一电压输出至MCU；外部的车载电源电压值通常为12V，并不适用于MCU，电压转换器将该12V电压转换为5V或3.3V的电压给MCU。MCU与汽车主控制器的连接方式可通过一LIN总线连接，也就是采用互联网通信。

所述MCU根据来自汽车主控制器的调节信号获得对应的三色LED灯的输出占空比信息，并根据该输出占空比信息输出相应的PWM控制信号至该三色LED灯，以控制三色LED灯的发光亮度和颜色强度；颜色传感器用于采集三色LED灯的光通量，并分解得到RGB三基色信号，使MCU根据所述光通量、RGB三基色信号以及来自电压电流传感器采集得到的三色LED灯的电压值和电流值计算得到该三色LED灯的当前工作电压和工作电流，之后根据该当前工作电压和工作电流获取该三色LED灯的老化参数，并根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差，从而根据颜色强度偏差计算得到新的PWM控制信号，并输出该新的PWM控制信号至该三色LED灯。根据光通量得到电压值，可以由现有的大量实验数据可以获得。本发明中，将通过光通量得到的电压值与电压传感器采集的电压值进行比较，确定衰减因子，最后得到最终的当前电压。

本实施例中，MCU的型号优选为KEA64。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.汽车氛围灯智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的汽车氛围灯智能控制方法，其特征在于，执行S1之前，还包括如下步骤：

3.如权利要求1所述的汽车氛围灯智能控制方法，其特征在于，S2中，具体包括如下子步骤：

4.如权利要求3所述的汽车氛围灯智能控制方法，其特征在于，S23中，所述三色LED灯的老化参数由当前工作电压和工作电流结合预设的电压电流老化曲线获得；所述三色LED灯的颜色强度偏差由所述老化程度结合老化色差曲线获得；

5.汽车氛围灯智能控制系统，其特征在于，包括汽车主控制器、MCU、电压转换器、电压电流传感器、模数转换器、颜色传感器和三色LED灯；MCU连接汽车主控制器，电压转换器、电压电流传感器、模数转换器和三色LED灯均与MCU连接，颜色传感器连接模数转换器，所述电压转换器用于将来自外部的电源电压转换为第一电压输出至MCU；所述MCU根据来自汽车主控制器的调节信号获得对应的三色LED灯的输出占空比信息，并根据该输出占空比信息输出相应的PWM控制信号至该三色LED灯，以控制三色LED灯的发光亮度和颜色强度；颜色传感器用于采集三色LED灯的光通量，并分解得到RGB三基色信号，使MCU根据所述光通量、RGB三基色信号以及来自电压电流传感器采集得到的三色LED灯的电压值和电流值计算得到该三色LED灯的当前工作电压和工作电流，之后根据该当前工作电压和工作电流获取该三色LED灯的老化参数，并根据该老化参数计算得到该三色LED灯的颜色强度偏差，从而根据颜色强度偏差计算得到新的PWM控制信号，并输出该新的PWM控制信号至该三色LED灯。

6.如权利要求5所述的汽车氛围灯智能控制系统，其特征在于，所述MCU的型号为KEA64。

7.如权利要求5所述的汽车氛围灯智能控制系统，其特征在于，MCU通过一LIN总线连接汽车主控制器。