CN108340828A - 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法 - Google Patents

基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108340828A
CN108340828A CN201710058070.6A CN201710058070A CN108340828A CN 108340828 A CN108340828 A CN 108340828A CN 201710058070 A CN201710058070 A CN 201710058070A CN 108340828 A CN108340828 A CN 108340828A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
led drive
uart
matrix
mcu processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710058070.6A
Other languages
English (en)
Inventor
徐健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd filed Critical Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Priority to CN201710058070.6A priority Critical patent/CN108340828A/zh
Publication of CN108340828A publication Critical patent/CN108340828A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/20—Multi-color single source or LED matrix, e.g. yellow blinker and red brake lamp generated by single lamp

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

本发明涉及前照灯技术领域，尤其涉及一种基于UART网络的矩阵式LED前照灯，包括控制单元和执行单元，控制单元包括MCU处理器、CAN收发器、LED驱动单元、LDO单元和恒流回路控制模块，执行单元包括若干组LED光源矩阵，每组LED光源矩阵包括若干颗LED灯珠。本发明实现对多颗矩阵式前照灯LED灯珠的同步或单独控制，使得单边控制LED灯珠的数量达到96颗，提高了自适应矩阵前照灯的分辨率，另外通过UART网络使得自适应前照灯不同部位的LED灯珠亮灭，实现了光型的自动变换。

Description

基于UART网络的矩阵式LED前照灯及其控制方法
技术领域
本发明涉及前照灯技术领域，尤其涉及一种基于UART网络的矩阵式LED前照灯及其控制方法。
背景技术
电子技术已经大规模进入汽车应用，其第1波是借助MCU的引擎控制；第2波则是将电子用于汽车安全。据交通部近几年掌握的数据分析，中国夜间发生交通事故的机率是白天的1.5倍，60％重大交通死亡事故发生在夜间，其中30％～40％的夜间车祸缘于滥用远光和照明不良。
自适应远光辅助系统(Adaptive Driving Beam，简称ADB)，在最大程度满足驾驶员的同时，不产生炫目。通过安装于前档后视镜处的视觉模块，检测前方车辆。在会车和跟车时，控制不同区域的LED亮灭，构成跟随车辆轮廓改变的暗区，避免眩目。同时，将最多的灯光维持在路面上，除了有其它车辆存在的特定区域，这些区域通过光型动态遮蔽。以此，保证了夜间灯光的最大利用率，有效提高了夜间行车安全。
但是，目前市面上的ADB系统多为电机加遮光板的形式，不仅成本较高，而且对遮光板的加工精度要求非常高。另一方面，有些矩阵式的ADB系统因为LED灯珠数量较少，存在形成的暗区较车辆轮廓过大，分辨率较低等问题。
发明内容
本发明提供了一种基于UART网络的矩阵式LED前照灯及其控制方法，使得控制的单边LED灯珠的数量达到96颗，大大的提高了自适应矩阵式LED前照灯的分辨率。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：基于UART网络的矩阵式LED前照灯，包括控制单元和执行单元，控制单元包括MCU处理器、CAN收发器、LED驱动单元、LDO单元和恒流回路控制模块，执行单元包括若干组LED光源矩阵，每组LED光源矩阵包括若干颗LED灯珠，CAN收发器通过CAN总线和MCU处理器相连接，CAN收发器接收上位机发送的控制报文，CAN收发器将接收的控制报文传输给MCU处理器，MCU处理器将控制报文解析为控制命令，然后MCU处理器通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元，LED驱动单元和多组LED光源矩阵相连，LDO单元为MCU处理器和CAN收发器供电，恒流回路控制模块为LED驱动单元供电。
作为本发明的优化方案，LED驱动单元为主-从工作模式，LED驱动单元包括主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片，MCU处理器通过UART总线与主LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片通过UART总线分别与多个从LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片作为多个从LED驱动芯片同步的基准。
作为本发明的优化方案，一个从LED驱动芯片与一组LED光源矩阵相连，一组LED光源矩阵包括12颗以内的LED灯珠。
作为本发明的优化方案，主LED驱动芯片和从LED驱动芯片均为TPS92661芯片。
作为本发明的优化方案，CAN收发器为TJA1041A芯片。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：基于UART网络的矩阵式LED前照灯上电自检，无故障则进入正常工作模式；
步骤2：MCU处理器通过CAN收发器接收上位机发送的控制报文，MCU处理器将控制报文解析为控制命令，然后通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元；
步骤3：LED驱动单元控制多组LED光源矩阵中部分LED灯珠的亮灭。
作为本发明的优化方案，MCU处理器通过UART总线将控制命令采用点对点模式发送给LED驱动单元；在点对点模式时，MCU处理器通过地址定位指定的从LED驱动芯片，MCU处理器将控制命令经由主LED驱动芯片发送给指定的从LED驱动芯片。
作为本发明的优化方案，MCU处理器通过UART总线将控制命令采用广播模式发送给LED驱动单元；在广播模式时，MCU处理器将控制命令经由主LED驱动芯片发送给所有的从LED驱动芯片。
作为本发明的优化方案，MCU处理器通过发送查询命令给LED驱动单元获取主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片的工作状态，MCU处理器通过LED驱动单元获取对应LED灯珠的状态。
本发明具有积极的效果：1)本发明实现对多颗矩阵式前照灯LED灯珠的同步或单独控制，使得单边控制LED灯珠的数量达到96颗，提高了自适应矩阵前照灯的分辨率，另外通过UART网络使得自适应前照灯不同部位的LED灯珠亮灭，实现了光型的自动变换；
2)本发明通过提高自适应矩阵式LED前照灯分辨率，对有车辆行驶的区域形成的暗区精度更高，这样既不会对会车车辆驾驶员造成视线模糊，而且使得本车驾驶员视线更加良好；
3)本发明的MCU处理器通过UART总线与主LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片通过UART总线分别与多个从LED驱动芯片相连，一个从LED驱动芯片与一组LED光源矩阵相连，一组LED光源矩阵包括12颗以内的LED灯珠，以8颗LED从驱动芯片计算，通过UART网络可以对汽车的双边合计192颗LED灯珠进行同步或单独控制，使得自适应矩阵式LED前照灯具有更高的分辨率，同时对如此数量多的LED灯珠进行了有效的管理，大大的节约了走线，降低了成本。
4)本发明作为一个独立单元安装在汽车上，利用率高，结构紧凑，成本低，易于扩展，可以广泛应用于汽车前照灯中；
5)本发明可以获取每颗LED灯珠的状态和每个LED驱动芯片的状态，实现了实时的故障管理，保证基于UART网络的矩阵式LED前照灯能够正常工作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的整体原理框图。
其中：1、MCU处理器，2、CAN收发器，3、LED驱动单元，4、LDO单元，5、恒流回路控制模块。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了基于UART网络的矩阵式LED前照灯，包括控制单元和执行单元，控制单元包括MCU处理器1、CAN收发器2、LED驱动单元3、LDO单元4和恒流回路控制模块5，执行单元包括若干组LED光源矩阵，每组LED光源矩阵包括若干颗LED灯珠，CAN收发器2通过CAN总线和MCU处理器1相连接，CAN收发器2接收上位机发送的控制报文，CAN收发器2将接收的控制报文传输给MCU处理器1，MCU处理器1将控制报文解析为控制命令，然后MCU处理器1通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元3，LED驱动单元3和多组LED光源矩阵相连，LDO单元4为MCU处理器1和CAN收发器2供电，恒流回路控制模块5为LED驱动单元3供电。其中，上位机通常为图像处理器，通过LDO单元4和恒流回路控制模块5进行供电，使得基于UART网络的矩阵式LED前照灯工作更加稳定。
LED驱动单元3为主-从工作模式，LED驱动单元3包括主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片，MCU处理器1通过UART总线与主LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片通过UART总线分别与多个从LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片作为多个从LED驱动芯片同步的基准。一个从LED驱动芯片与一组LED光源矩阵相连。其中，每组LED光源矩阵最多由12颗LED灯珠组成，如果有8组LED光源矩阵的话，一个MCU处理器1可同时控制的LED灯珠最多可达到96颗。通过采用这种主-从的工作模式，当LED灯珠出现亮度不一致，或者需要重新调节LED灯珠的亮度时，不必去设置每一个LED驱动芯片的参数，而只要设置主LED驱动芯片，然后让从LED驱动芯片去匹配主LED驱动芯片的参数就可以完成设置。
主LED驱动芯片和从LED驱动芯片均为TPS92661芯片。其中，TPS92661芯片为全面集成型高亮LED矩阵管理器芯片。CAN收发器2为TJA1041A芯片。
基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：基于UART网络的矩阵式LED前照灯上电自检，无故障则进入正常工作模式；
步骤2：MCU处理器1通过CAN收发器2接收上位机发送的控制报文，MCU处理器1将控制报文解析为控制命令，然后通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元3；
步骤3：LED驱动单元3控制多组LED光源矩阵中部分LED灯珠的亮灭。其中，通过控制不同部位LED灯珠的亮灭，在来车区域形成暗区，防止对来车造成炫目，以适应复杂的道路照明。
MCU处理器1通过UART总线将控制命令采用点对点模式发送给LED驱动单元3；在点对点模式时，MCU处理器1通过地址定位指定的从LED驱动芯片，MCU处理器1将控制命令经由主LED驱动芯片发送给指定的从LED驱动芯片。
其中，MCU处理器1既解析控制命令，同时将CAN总线接收的数据通过UART总线发送给LED驱动单元3。
MCU处理器1通过UART总线将控制命令采用广播模式发送给LED驱动单元3；在广播模式时，MCU处理器1将控制命令经由主LED驱动芯片发送给所有的从LED驱动芯片。
MCU处理器1通过发送查询命令给LED驱动单元3获取主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片的工作状态，MCU处理器1通过LED驱动单元3获取对应LED灯珠的状态。这样，MCU处理器1可以清楚的获取主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片的工作状态、以及LED灯珠的状态，从而实现对基于UART网络的矩阵式LED前照灯的实时故障管理，保证基于UART网络的矩阵式LED前照灯能正常工作。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于UART网络的矩阵式LED前照灯，其特征在于：包括控制单元和执行单元，所述的控制单元包括MCU处理器(1)、CAN收发器(2)、LED驱动单元(3)、LDO单元(4)和恒流回路控制模块(5)，所述的执行单元包括若干组LED光源矩阵，每组LED光源矩阵包括若干颗LED灯珠，所述的CAN收发器(2)通过CAN总线和MCU处理器(1)相连接，所述的CAN收发器(2)接收上位机发送的控制报文，所述的CAN收发器(2)将接收的控制报文传输给MCU处理器(1)，MCU处理器(1)将控制报文解析为控制命令，然后MCU处理器(1)通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元(3)，LED驱动单元(3)和多组LED光源矩阵相连，所述的LDO单元(4)为MCU处理器(1)和CAN收发器(2)供电，所述的恒流回路控制模块(5)为LED驱动单元(3)供电。
2.根据权利要求1所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯，其特征在于：所述的LED驱动单元(3)为主-从工作模式，所述的LED驱动单元(3)包括主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片，MCU处理器(1)通过UART总线与主LED驱动芯片相连，主LED驱动芯片通过UART总线分别与多个从LED驱动芯片相连，所述的主LED驱动芯片作为多个从LED驱动芯片同步的基准。
3.根据权利要求2所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯，其特征在于：一个从LED驱动芯片与一组LED光源矩阵相连，一组LED光源矩阵包括12颗以内的LED灯珠。
4.根据权利要求2所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯，其特征在于：所述的主LED驱动芯片和从LED驱动芯片均为TPS92661芯片。
5.根据权利要求2所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯，其特征在于：所述的CAN收发器(2)为TJA1041A芯片。
6.如权利要求2所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：基于UART网络的矩阵式LED前照灯上电自检，无故障则进入正常工作模式；
步骤2：MCU处理器(1)通过CAN收发器(2)接收上位机发送的控制报文，MCU处理器(1)将控制报文解析为控制命令，然后通过UART总线将控制命令发送给LED驱动单元(3)；
步骤3：所述的LED驱动单元(3)控制多组LED光源矩阵中部分LED灯珠的亮灭。
7.根据权利要求6所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，其特征在于：MCU处理器(1)通过UART总线将控制命令采用点对点模式发送给LED驱动单元(3)；在点对点模式时，MCU处理器(1)通过地址定位指定的从LED驱动芯片，MCU处理器(1)将控制命令经由主LED驱动芯片发送给指定的从LED驱动芯片。
8.根据权利要求6所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，其特征在于：MCU处理器(1)通过UART总线将控制命令采用广播模式发送给LED驱动单元(3)；在广播模式时，MCU处理器(1)将控制命令经由主LED驱动芯片发送给所有的从LED驱动芯片。
9.根据权利要求6所述的基于UART网络的矩阵式LED前照灯的控制方法，其特征在于：MCU处理器(1)通过发送查询命令给LED驱动单元(3)获取主LED驱动芯片和多个从LED驱动芯片的工作状态，MCU处理器(1)通过LED驱动单元(3)获取对应LED灯珠的状态。
CN201710058070.6A 2017-01-23 2017-01-23 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法 Pending CN108340828A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710058070.6A CN108340828A (zh) 2017-01-23 2017-01-23 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710058070.6A CN108340828A (zh) 2017-01-23 2017-01-23 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108340828A true CN108340828A (zh) 2018-07-31

Family

ID=62962774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710058070.6A Pending CN108340828A (zh) 2017-01-23 2017-01-23 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108340828A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177411A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 常州星宇车灯股份有限公司 车标灯控制系统、具有其的车辆和车标灯控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101049808A (zh) * 2007-03-12 2007-10-10 上海小糸车灯有限公司 汽车前照灯自适应调节装置
CN102152755A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 东南大学 一种主从式的智能前照灯控制系统及方法
CN204119609U (zh) * 2014-09-25 2015-01-21 上海晨阑光电器件有限公司 矩阵式led汽车前照灯
CN105889840A (zh) * 2016-06-08 2016-08-24 广东雷腾智能光电有限公司 一种自适应远近光一体led多模组前照灯
CN106218548A (zh) * 2016-07-07 2016-12-14 苏州大学 基于can‑lin网络的车灯控制系统
CN205824834U (zh) * 2016-06-21 2016-12-21 河南平原光电有限公司 一种led前照灯
CN206520536U (zh) * 2017-01-23 2017-09-26 常州星宇车灯股份有限公司 基于uart网络的矩阵式led前照灯

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101049808A (zh) * 2007-03-12 2007-10-10 上海小糸车灯有限公司 汽车前照灯自适应调节装置
CN102152755A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 东南大学 一种主从式的智能前照灯控制系统及方法
CN204119609U (zh) * 2014-09-25 2015-01-21 上海晨阑光电器件有限公司 矩阵式led汽车前照灯
CN105889840A (zh) * 2016-06-08 2016-08-24 广东雷腾智能光电有限公司 一种自适应远近光一体led多模组前照灯
CN205824834U (zh) * 2016-06-21 2016-12-21 河南平原光电有限公司 一种led前照灯
CN106218548A (zh) * 2016-07-07 2016-12-14 苏州大学 基于can‑lin网络的车灯控制系统
CN206520536U (zh) * 2017-01-23 2017-09-26 常州星宇车灯股份有限公司 基于uart网络的矩阵式led前照灯

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177411A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 常州星宇车灯股份有限公司 车标灯控制系统、具有其的车辆和车标灯控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5491383A (en) Motor vehicle light controlling device
CN108082032B (zh) 前车灯控制装置
CN206520536U (zh) 基于uart网络的矩阵式led前照灯
CN103419709B (zh) 一种全led矩阵调光的afs系统及方法
CN208216597U (zh) 一种可显示车辆信息的车灯控制系统
EP2591952A2 (en) Headlamp control apparatus, headlamp control system, headlamp system, and headlamp control method
CN108340828A (zh) 基于uart网络的矩阵式led前照灯及其控制方法
CN108569190A (zh) 一种矩阵式led自适应汽车前照灯控制系统及方法
CN206542597U (zh) 矩阵式led前照灯驱动器故障监测系统
CN110877517B (zh) 一种防止远光灯强光刺激的方法、终端设备及存储介质
CN211493831U (zh) 像素式前照灯控制系统和车辆
CN210502463U (zh) 一种自适应雾灯控制系统
CN110891345A (zh) 一种亮度色温可调的led前照灯控制系统及其控制方法
CN108674298A (zh) 一种可显示车辆信息的车灯控制系统
CN212447284U (zh) 一种具有倒车警示功能的灯具
CN112721794B (zh) 一种车辆前照灯远光自适应控制系统
CN108633130A (zh) 一种led尾灯控制电路
CN210274621U (zh) 一种车辆格栅灯控制系统
CN210694433U (zh) 智能车标灯控制系统和具有其的车辆
CN108621920A (zh) 一种自适应尾灯控制系统
CN212447281U (zh) 一种多功能前照灯控制系统
CN206968528U (zh) 基于lin通信的多电机运动控制系统
US11014488B2 (en) Procedure for actuating at least one light module of a light unit, light unit, computer program product and machine-readable medium
Kim et al. A Controller System for LED Matrix Headlights with Adjustable Brightness and Color
CN112319355A (zh) Adb前照灯系统及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180731