CN107202287A - 一种led转向灯系统及其故障检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED转向灯系统，包括处理器、一个或多个LED阵列以及闪光器；闪光器用于向LED阵列提供设定频率的电压，LED阵列设置有反馈线,LED转向灯系统还包括：设置于所述处理器与所述反馈线之间的采集单元；针对每一个LED阵列，处理器采集LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过采集单元采集LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障。本发明还提供一种LED转向灯系统的故障检测方法。本发明提供的LED转向灯系统及其故障检测方法，通过比较LED阵列对应的闪光器的输出电压与LED阵列的反馈电压，能够准确检测出LED阵列故障及LED阵列连线故障。

Description

一种LED转向灯系统及其故障检测方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，具体涉及一种LED转向灯系统及其故障检测方法。
背景技术
随着LED技术的发展，LED在汽车车灯上的应用越来越普遍。几乎所有的车灯，包括转向灯都有LED的应用。法律规定转向灯必须随时检测，以避免驾驶员不知道转向灯损坏而造成行车隐患。
传统转向灯采用灯泡，这类转向灯的检测通过测量其直流电流的通断来实现。而LED转向灯系统通常是串、并联混合的LED阵列，即使有单个LED灯损坏，整个LED阵列的电流也不会立刻降为零；此外LED阵列的电流受温度影响较大，因此像传统转向灯利用电流检测，极易出现误报警情况。
除了LED阵列发生故障外，LED转向灯系统连线故障也会造成LED转向灯系统工作不正常。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的问题是提供一种LED转向灯系统，通过比较闪光器的输出电压与反馈电压，能够准确检测出LED阵列故障及连线故障。
本发明还提供一种LED转向灯系统的故障检测方法。
一种LED转向灯系统，包括
处理器；
一个或多个LED阵列，用作转向信号灯；
闪光器，设置于处理器与LED阵列之间，用于转向时向LED阵列提供设定频率的电压；
其特征在于，
LED阵列具有反馈线；
LED转向灯系统还包括：
采集单元，设置于处理器与反馈线之间；
其中，针对每一个LED阵列，处理器采集LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过采集单元采集LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障。
进一步地，采集单元包括上拉电阻，上拉电阻一端与电源连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
进一步地，采集单元包括下拉电阻，下拉电阻一端与地连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
本发明还提供一种LED转向灯系统的故障检测方法，LED转向灯系统包括处理器、一个或多个LED阵列以及设置于处理器与LED阵列之间的闪光器，LED转向灯系统的故障检测方法包括以下步骤：
针对每一个LED阵列，处理器采集LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过采集模块采集LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压；比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障。
进一步地，采集单元包括上拉电阻，LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列正常工作时反馈线上的电压为低电平，发生故障时反馈线上的电压为高电平；比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
如果输出电压与反馈电压为设定频率且反相，LED阵列工作正常。
进一步地，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障还包括以下步骤：
如果反馈电压始终为高电平，LED阵列本身发生故障或者LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与电源短接或者LED阵列的反馈线开路。
进一步地，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障还包括以下步骤：
如果反馈电压始终为低电平，LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与地短接。
进一步地，采集单元包括下拉电阻，LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列正常工作时反馈线上的电压为高电平，发生故障时反馈线上的电压为低电平，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
如果输出电压与反馈电压为设定频率且同相，LED阵列工作正常。
进一步地，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
如果反馈电压始终为高电平，LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与电源短接。
进一步地，比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
如果反馈电压始终为低电平，LED阵列本身发生故障或者LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与地短接或者所述LED阵列的反馈线开路。
进一步地，LED转向灯系统的故障检测方法包括以下步骤：
如果所述LED阵列发生故障，提示用户。
进一步地，提示用户包括以下步骤：
LED转向灯系统的处理器控制转向指示灯双频闪烁，或者发送故障信息到车辆的语音模块或显示模块。
与现有技术相比，本发明提供的LED转向灯系统及其故障检测方法，具有以下有益效果：通过比较LED阵列对应的闪光器的输出电压与LED阵列的反馈电压，能够准确检测出LED阵列故障及LED阵列连线故障。
附图说明
图1是本发明LED转向灯系统的示意图；
图2是图1所示的LED转向灯系统的采集单元的连接示意图；
图3是图1所示的LED转向灯系统的闪光器输出电压与反馈电压的关系示意图；
图4是本发明LED转向灯系统的采集单元的连接示意图；
图5是图4所示的LED转向灯系统的闪光器输出电压与反馈电压的关系示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明LED转向灯系统，包括处理器；两个闪光器FLA-L、FLA-R；两个LED阵列LED-FL、LED-FR，用于车辆前侧转向信号灯，以及两个灯泡L-BL、L-BR，用于车辆后侧转向信号灯；
LED转向灯系统还包括左转开关K-L、右转开关K-R。
闪光器FLA-L、FLA-R用于提供设定频率的电压，本实施例中设定频率为90±30次/分钟。
用户按下左转开关K-L，处理器控制闪光器FLA-L输出设定频率的电压，加载到前侧左转信号灯LED阵列LED-FL与后侧左转信号灯灯泡L-BL，点亮LED阵列LED-FL与灯泡L-BL。
用户按下右转开关K-R，处理器控制闪光器FLA-R输出设定频率的电压，加载到前侧右转信号灯LED阵列LED-FR与后侧右转信号灯灯泡L-BR，点亮LED阵列LED-FR与灯泡L-BR。
每个LED阵列具有反馈线，LED阵列LED-FL设置有反馈线FD-FL，LED阵列LED-FR设置有反馈线FD-FR。LED转向灯系统还包括：采集单元COL-L、COL-R，设置于处理器与反馈线LED-FL、FD-FR之间。
LED转向灯系统的故障检测方法，包括以下步骤：
●针对每一个LED阵列，处理器采集LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过采集模块采集LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压；比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障。
●如果LED阵列发生故障，提示用户。
采用本实施例中的，能够准确地向用户提示LED转向灯系统故障，从而保证行车安全。
如图2所示，采集单元包括上拉电阻，上拉电阻一端与电源连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
这里使用的LED阵列具有以下特征：当LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列正常工作时反馈线上的电压为低电平，发生故障时反馈线上的电压为高电平；闪光器的输出电压为低电平或开路，LED阵列反馈线上的电压为高阻态。
高阻态指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，可做开路理解，可以看作输出/输入电阻非常大，极限状态可以认为悬空或开路。
处理器通过采集单元COL-L、COL-R采集反馈线FD-FL、FD-FR上的电压，获得反馈电压，这里所说的反馈电压并不是反馈线FD-FL、FD-FR上的电压，而是采集单元COL-L、COL-R输出端的电压。
以左侧转向灯为例，采集单元COL-L包括上拉电阻，如图2所示，当反馈线FD-FL上的电压为低电平/高电平时，采集单元COL-L输出端的反馈电压为低电平/高电平；而当反馈线FD-FL上的电压为高阻态时，上拉电阻将其上拉到高电平，从而采集单元COL-L输出端的反馈电压为高电平。
因此，LED阵列工作正常时，处理器通过采集单元获得反馈电压：闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列的反馈线的电压为低电平(取决于LED阵列的特征)，反馈电压为低电平；闪光器的输出电压为低电平时，反馈线的电压为高阻态，反馈电压采集时上拉为高电平，因此闪光器的输出电压与反馈电压为设定频率且反相，如图3所示。
如果LED阵列发生故障，闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列的反馈线的电压为高电平(取决于LED阵列的特征)，反馈电压为高电平；闪光器的输出电压为低电平时，反馈线的电压为高阻态，反馈电压采集时上拉为高电平，因而造成反馈电压始终为高电平。
当然反馈电压始终为高电平也可能由LED阵列连线故障造成：
(1)反馈线FD-FL与电源短接，反馈线FD-FL上的电压为高电平，造成反馈电压为高电平；
(2)反馈线FD-FL开路，反馈线FD-FL上的电压为高阻态，采集时上拉到高电平，造成反馈电压为高电平。
如果反馈电压始终为低电平，也就是闪光器FLA-L的输出电压为低电平时，反馈线FD-FL上的电压为低电平(不同于正常工作时)，使得反馈电压也为低电平。这种情况可能由LED阵列连线故障造成，连线故障为LED阵列LED-FL的反馈线FD-FL与电源负极短接故障。
因此比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
●如果输出电压与反馈电压为设定频率且反相，LED阵列工作正常；
●如果反馈电压始终为高电平，LED阵列本身发生故障或者LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与电源短接，或者LED阵列的反馈线开路；
●如果反馈电压始终为低电平，LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与地短接。
在另一个实施例中，如图4所示，采集单元包括下拉电阻，下拉电阻一端与地连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
这里使用的LED阵列具有以下特征：当LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列正常工作时反馈线上的电压为高电平，发生故障时反馈线上的电压为低电平；闪光器的输出电压为低电平或开路，LED阵列反馈线上的电压为高阻态。
以左侧转向灯为例，采集单元COL-L包括上拉电阻，如图4所示，当反馈线FD-FL上的电压为高电平/低电平时，采集单元COL-L输出端的反馈电压为高电平/低电平；而当反馈线FD-FL上的电压为高阻态时，下拉电阻将其下拉到低电平，从而采集单元COL-L输出端的反馈电压为低电平。
因此，LED阵列工作正常时，处理器通过采集单元获得反馈电压：闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列的反馈线的电压为高电平(取决于LED阵列的特征)，反馈电压为高电平；闪光器的输出电压为低电平时，反馈线的电压为高阻态，反馈电压采集时下拉为低电平，因此闪光器的输出电压与反馈电压为设定频率且同相，如图5所示。
如果LED阵列发生故障，闪光器的输出电压为高电平时，LED阵列的反馈线的电压为低电平(取决于LED阵列的特征)，反馈电压为低电平；闪光器的输出电压为低电平时，反馈线的电压为高阻态，反馈电压采集时下拉为低电平，因而造成反馈电压始终为低电平。
当然反馈电压始终为低电平也可能由LED阵列连线故障造成：
(1)反馈线FD-FL与电源负极短接，反馈线FD-FL上的电压为低电平，造成反馈电压为低电平；
(2)反馈线FD-FL开路，反馈线FD-FL上的电压为高阻态，采集时下拉到低电平，造成反馈电压为低电平。
如果反馈电压始终为高电平，也就是闪光器FLA-L的输出电压为低电平时，反馈线FD-FL上的电压为高电平(不同于正常工作时)，使得反馈电压也为高电平。这种情况可能由LED阵列连线故障造成，连线故障为LED转向灯系统发生反馈线FD-FL与电源短接的故障。
因此比较输出电压与反馈电压，检测LED阵列故障包括以下步骤：
●如果输出电压与反馈电压为设定频率且同相，LED阵列工作正常；
●如果反馈电压始终为高电平，LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与电源短接；
●如果反馈电压始终为低电平，LED阵列本身发生故障或者LED阵列发生连线故障，连线故障为LED阵列的反馈线与地短接，或者LED阵列的反馈线开路。
LED阵列LED-FL、LED-FR本身发生故障或LED阵列LED-FL、LED-FR发生连线故障，LED转向灯系统的处理器控制转向指示灯双频闪烁，或者发送故障信息到车辆的语音模块或显示模块，通过语音或屏幕显示提示用户。
上述实施例中，使用了两个闪光器FLA-L、FLA-R，每个闪光器为一侧的转向信号灯提供设定频率的电压。当然也可以采用一个闪光器，通过切换到左侧或右侧，实现向两侧的转向信号灯提供设定频率的电压。还可以采用四个闪光器，每个闪光器为一个角(左侧前方、左侧后方、右侧前方及右侧后方)的转向信号灯提供设定频率的电压。具体采用哪种方式，本发明对此不作限制。
上述实施例中，两个LED阵列用于车辆前侧的转向信号灯，两个灯泡用于车辆后侧的转向信号灯。当然也可以使用四个LED阵列，也就是后侧的转向信号灯也使用LED阵列，甚至可以使用一个LED阵列，其余三个使用灯泡，LED转向灯系统中具体使用LED阵列的数量，本发明并不限制。
当然多个LED阵列也可以公用一根反馈线，例如两个LED阵列公用一根反馈线，甚至四个LED阵列公用一根反馈线，采用这样的连接方式，能够检测出LED阵列本身发生故障以及LED阵列发生连线故障，但无法区分出公用一根反馈线的多个LED阵列是哪一个发生故障。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种LED转向灯系统，包括
处理器；
一个或多个LED阵列，用作转向信号灯；
闪光器，设置于所述处理器与所述LED阵列之间，用于转向时向所述LED阵列提供设定频率的电压；
其特征在于，
所述LED阵列具有反馈线；
所述LED转向灯系统还包括：
采集单元，设置于所述处理器与所述反馈线之间；
其中，针对每一个LED阵列，所述处理器采集所述LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过所述采集单元采集所述LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障。
2.如权利要求1所述的LED转向灯系统，其特征在于，所述采集单元包括上拉电阻，所述上拉电阻一端与电源连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
3.如权利要求1所述的LED转向灯系统，其特征在于，所述采集单元包括下拉电阻，所述下拉电阻一端与地连接，另一端与LED阵列的反馈线连接。
4.一种LED转向灯系统的故障检测方法，LED转向灯系统包括处理器、一个或多个LED阵列以及设置于所述处理器与所述LED阵列之间的闪光器，其特征在于，所述LED转向灯系统的故障检测方法包括以下步骤：
针对每一个LED阵列，处理器采集所述LED阵列对应的闪光器的输出电压，并通过采集模块采集所述LED阵列的反馈线上的电压，获得反馈电压；比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障。
5.如权利要求4所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，所述采集单元包括上拉电阻；LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，所述LED阵列正常工作时反馈线上的电压为低电平，发生故障时反馈线上的电压为高电平；比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障包括以下步骤：
如果所述输出电压与所述反馈电压为设定频率且反相，所述LED阵列工作正常。
6.如权利要求5所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障还包括以下步骤：
如果所述反馈电压始终为高电平，所述LED阵列本身发生故障或者所述LED阵列发生连线故障，所述连线故障为所述LED阵列的反馈线与电源短接或者所述LED阵列的反馈线开路。
7.如权利要求5所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障还包括以下步骤：
如果所述反馈电压始终为低电平，所述LED阵列发生连线故障，所述连线故障为所述LED阵列的反馈线与地短接。
8.如权利要求4所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，所述采集单元包括下拉电阻；LED阵列对应的闪光器的输出电压为高电平时，所述LED阵列正常工作时反馈线上的电压为高电平，发生故障时反馈线上的电压为低电平，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障包括以下步骤：
如果所述输出电压与所述反馈电压为设定频率且同相，所述LED阵列工作正常。
9.如权利要求8所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障包括以下步骤：
如果所述反馈电压始终为高电平，所述LED阵列发生连线故障，所述连线故障为所述LED阵列的反馈线与电源短接。
10.如权利要求8所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，比较所述输出电压与所述反馈电压，检测所述LED阵列故障包括以下步骤：
如果所述反馈电压始终为低电平，所述LED阵列本身发生故障或者所述LED阵列发生连线故障，所述连线故障为所述LED阵列的反馈线与地短接或者所述LED阵列的反馈线开路。
11.如权利要求4所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，所述LED转向灯系统的故障检测方法包括以下步骤：
如果所述LED阵列发生故障，提示用户。
12.如权利要求11所述的LED转向灯系统的故障检测方法，其特征在于，提示用户包括以下步骤：
所述处理器控制转向指示灯双频闪烁，或者所述处理器发送故障信息到车辆的语音模块或显示模块。
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