CN108569192A - 一种led自适应汽车前照灯控制系统及控制方法 - Google Patents

一种led自适应汽车前照灯控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车的照明系统智能控制技术领域，尤其涉及一种LED自适应汽车前照灯控制系统，包括图像处理器、控制单元、左照明单元和右照明单元，控制单元包括CAN收发器、LDO稳压单元、MCU控制器、左LED驱动芯片、恒流回路控制模块和右LED驱动芯片，左照明单元为左LED光源模组，右照明单元为右LED光源模组，左LED光源模组和右LED光源模组均由矩阵式LED光源组成。本发明将ADB技术和LED光源矩阵技术相结合，用全电控调节方式替代了现有的机械调节方式，通过电子控制的方式来控制LED灯珠的亮或灭，实现自适应调节，大大的提高了汽车前照灯控制的精度，降低了成本。

Description

一种LED自适应汽车前照灯控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车的照明系统智能控制技术领域，尤其涉及一种LED自适应汽车前照灯控制系统及控制方法。
背景技术
现有的智能自适应前照灯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图像处理器，检测前方车辆。在会车和跟车时，通过改变远光灯光型，构成跟随车辆轮廓改变的暗区，避免眩目。同时，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，保证了夜间灯光的最大利用率，有效提高了夜间行车安全。
现有的ADB系统中均包括：左前照灯控制器和右前照灯控制器，即一个控制器控制一个前照灯。但是，该种制造成本相对较高。
发明内容
本发明涉及一种LED自适应汽车前照灯控制系统及控制方法，不仅结构简单，而且成本更低。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种LED自适应汽车前照灯控制系统，包括图像处理器、控制单元、左照明单元和右照明单元，控制单元包括CAN收发器、LDO稳压单元、MCU控制器、左LED驱动芯片、恒流回路控制模块和右LED驱动芯片，左照明单元为左LED光源模组，右照明单元为右LED光源模组，左LED光源模组和右LED光源模组均由矩阵式LED光源组成，CAN收发器通过CAN总线与图像处理器相连，LDO稳压单元分别为CAN收发器和MCU控制器供电，MCU控制器通过UART总线分别与左LED驱动芯片和右LED驱动芯片相连，恒流回路控制模块分别为左LED驱动芯片和右LED驱动芯片供电，左LED驱动芯片与左LED光源模组相连，右LED驱动芯片与右LED光源模组相连，图像处理器将控制报文发送给MCU控制器，MCU控制器接收到控制报文后，进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器通过左LED驱动芯片或右LED驱动芯片对对应的LED光源进行控制。
作为本发明的优化方案，CAN收发器为SN65HVD251芯片或TJA1041A芯片或MC33901芯片。
作为本发明的优化方案，左LED驱动芯片和右LED驱动芯片均为TPS92661芯片。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：采用一种LED自适应汽车前照灯控制系统进行控制的方法，包括如下步骤：
1)LED自适应汽车前照灯控制系统上电后，图像处理器和控制单元初始化；
2)初始化完成后，进行自检，自检的内容包括：左LED光源模组和右LED光源模组是否有故障，MCU控制器分别与左LED驱动芯片和右LED驱动芯片是否通讯正常；
3)CAN收发器接收图像处理器发送的控制报文后，对数据进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器通过左LED驱动芯片或右LED驱动芯片实现对对应LED光源进行控制。
作为本发明的优化方案，MCU控制器在间隔时间内进行故障诊断。
作为本发明的优化方案，当图像处理器未检测到同向或对向车灯时，点亮全部LED光源。
本发明具有积极的效果：1)本发明将ADB技术和LED光源矩阵技术相结合，用全电控调节方式替代了现有的机械调节方式，通过电子控制的方式来控制LED灯珠的亮或灭，实现自适应调节，大大的提高了汽车前照灯控制的精度；
2)本发明与现有的控制系统相比，左LED光源模组和右LED光源模组无需单独设置相同的电路单元，简化了整个控制系统的电路结构，极大的降低了生产制造成本。
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为本发明的原理框图。
其中：1、图像处理器，2、控制单元，3、左LED光源模组，4、右LED光源模组，21、CAN收发器，22、LDO稳压单元，23、MCU控制器，24、左LED驱动芯片，25、恒流回路控制模块，26、右LED驱动芯片。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种LED自适应汽车前照灯控制系统，包括图像处理器1、控制单元2、左照明单元和右照明单元，控制单元2包括CAN收发器21、LDO稳压单元22、MCU控制器23、左LED驱动芯片24、恒流回路控制模块25和右LED驱动芯片26，左照明单元为左LED光源模组3，右照明单元为右LED光源模组4，左LED光源模组3和右LED光源模组4均由矩阵式LED光源组成，CAN收发器21通过CAN总线与图像处理器1相连，LDO稳压单元22分别为CAN收发器21和MCU控制器23供电，MCU控制器23通过UART总线分别与左LED驱动芯片24和右LED驱动芯片26相连，恒流回路控制模块25分别为左LED驱动芯片24和右LED驱动芯片26供电，左LED驱动芯片24与左LED光源模组3相连，右LED驱动芯片26与右LED光源模组4相连，图像处理器1将控制报文发送给MCU控制器23，MCU控制器23接收到控制报文后，进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器23通过左LED驱动芯片24或右LED驱动芯片26对对应的LED光源进行控制。
其中，CAN收发器21通过CAN总线接收来自图像处理器1的控制报文，CAN收发器21将控制报文发送给MCU控制器23，MCU控制器23计算出需要控制亮或灭的LED光源的位置，经过协议转换，MCU控制器23通过UART总线发送给左LED驱动芯片24或右LED驱动芯片26，从而点亮左LED光源模组3或右LED光源模组4，即点亮矩阵式LED光源中的LED灯珠，根据控制报文，点亮或灭掉部分LED灯珠，实现自动改变光型，起到防炫目的效果，避免本车的灯光照射到其它驾驶员的眼睛。当图像处理器1未检测到同向或对向的车灯时，则开启全部的LED光源，大大的提高夜间驾驶的安全性。
左LED光源模组3和右LED光源模组4均由矩阵式LED光源组成，其中，矩阵式LED光源由9颗LED灯珠组成。每颗LED灯珠都可实现单独亮或灭的控制，通过电控调节的方式对矩阵式LED光源进行光型组合，进而完成照射光型的调整。
CAN收发器21为SN65HVD251芯片或TJA1041A芯片或MC33901芯片。MCU控制器23为飞思卡尔的MC9S 12G192芯片。
左LED驱动芯片24和右LED驱动芯片26均为TPS92661芯片。
采用权利要求1所述一种LED自适应汽车前照灯控制系统进行控制的方法，包括如下步骤：
(1)LED自适应汽车前照灯控制系统上电后，图像处理器1和控制单元2初始化；
(2)初始化完成后，进行自检，自检的内容包括：左LED光源模组3和右LED光源模组4是否有故障，MCU控制器23分别与左LED驱动芯片24和右LED驱动芯片26是否通讯正常；
(3)CAN收发器21接收图像处理器1发送的控制报文后，对数据进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器23通过左LED驱动芯片24或右LED驱动芯片26实现对对应LED光源进行控制。
其中，根据图像处理器1的控制报文对矩阵式LED光源进行顺序点亮，点亮的顺序根据每颗LED灯珠控制的区域而定，左照明单元，控制最右边区域的LED灯珠先亮，随后按LED光源控制区域依次往左点亮；右照明单元，控制最左边区域的LED灯珠先亮，随后按LED光源控制区域依次往右点亮。实车的视觉效果为中间至两侧逐步点亮。这样做的好处是减小系统瞬态电流冲击的同时，也保证了最佳的视觉效果。
具体工作时，按主流程+子流程的模式进行工作。主流程包括：图像处理器1发送的控制报文的接收和解析→对解析数据的算法计算→计算结果的协议转换→发送最终结果至执行单元，在上述主流程中，会在间隔时间内判断是否发生故障；子流程包括对故障的处理和上报。当发生故障时，程序则会进入子流程进行故障处理；若无故障，程序则在主流程中运行。
MCU控制器23在间隔时间内进行故障诊断。诊断时，通过UART总线查询左LED驱动芯片24或右LED驱动芯片26的寄存器，可以实现对左LED驱动芯片24、右LED驱动芯片26以及左LED光源模组3和右LED光源模组4的故障监测与故障管理，保证整个系统正常工作。
工作时，当图像处理器1未检测到同向或对向车灯时，点亮全部LED光源。
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 (6)

1.一种LED自适应汽车前照灯控制系统，其特征在于：包括图像处理器(1)、控制单元(2)、左照明单元和右照明单元，所述的控制单元(2)包括CAN收发器(21)、LDO稳压单元(22)、MCU控制器(23)、左LED驱动芯片(24)、恒流回路控制模块(25)和右LED驱动芯片(26)，所述的左照明单元为左LED光源模组(3)，所述的右照明单元为右LED光源模组(4)，左LED光源模组(3)和右LED光源模组(4)均由矩阵式LED光源组成，所述的CAN收发器(21)通过CAN总线与图像处理器(1)相连，所述的LDO稳压单元(22)分别为CAN收发器(21)和MCU控制器(23)供电，所述的MCU控制器(23)通过UART总线分别与左LED驱动芯片(24)和右LED驱动芯片(26)相连，所述的恒流回路控制模块(25)分别为左LED驱动芯片(24)和右LED驱动芯片(26)供电，所述的左LED驱动芯片(24)与左LED光源模组(3)相连，所述的右LED驱动芯片(26)与右LED光源模组(4)相连，图像处理器(1)将控制报文发送给MCU控制器(23)，MCU控制器(23)接收到控制报文后，进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器(23)通过左LED驱动芯片(24)或右LED驱动芯片(26)对对应的LED光源进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种LED自适应汽车前照灯控制系统，其特征在于：所述的CAN收发器(21)为SN65HVD251芯片或TJA1041A芯片或MC33901芯片。
3.根据权利要求1所述的一种LED自适应汽车前照灯控制系统，其特征在于：所述的左LED驱动芯片(24)和右LED驱动芯片(26)均为TPS92661芯片。
4.采用权利要求1所述一种LED自适应汽车前照灯控制系统进行控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)LED自适应汽车前照灯控制系统上电后，图像处理器(1)和控制单元(2)初始化；
2)初始化完成后，进行自检，自检的内容包括：左LED光源模组(3)和右LED光源模组(4)是否有故障，MCU控制器(23)分别与左LED驱动芯片(24)和右LED驱动芯片(26)是否通讯正常；
3)CAN收发器(21)接收图像处理器(1)发送的控制报文后，对数据进行解析和计算，得出需要控制亮或灭的LED光源的位置，MCU控制器(23)通过左LED驱动芯片(24)或右LED驱动芯片(26)实现对对应LED光源进行控制。
5.根据权利要求4所述一种LED自适应汽车前照灯控制系统进行控制的方法，其特征在于：MCU控制器(23)在间隔时间内进行故障诊断。
6.根据权利要求4所述一种LED自适应汽车前照灯控制系统进行控制的方法，其特征在于：当图像处理器(1)未检测到同向或对向车灯时，点亮全部LED光源。
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