CN109757011A - 通用点灯盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车信号装置技术领域，公开了一种通用点灯盒，包括电源模块、微控制单元和线性驱动模块。所述电源模块分别与所述微控制单元和线性驱动模块电连接；所述微控制单元还与所述线性驱动模块电连接，适于接收并存储来自上位机的控制信息，并根据该控制信息生成控制所述线性驱动模块工作的时序信号；所述线性驱动模块包括多个线性通道，且适于根据所述时序信号控制各所述线性通道的通断，以控制灯具中与各所述线性通道电连接的灯的亮灭，实现灯具的特定动画效果。本发明的通用点灯盒能够用于多种动画灯或时序灯的点亮和多种动画效果的实现和调试，能够节约调试成本，缩短制作周期，有助于提升客户满意度。

Description

通用点灯盒

技术领域

本发明涉及车辆信号装置技术领域，具体地涉及一种通用点灯盒。

背景技术

随着照明技术的发展，车灯技术的不断进步，造型也呈现出多样性，信号灯灯光效果也随之多元化发展。简单的点亮功能已经无法满足客户的需求，具有动画效果的尾灯和时序转向灯逐渐在车辆上得到应用。而具有动画效果的尾灯和时序转向灯由于内容丰富，形式各异，客户要求多种多样，导致样件制作费时费力费财。

费时：由于动画效果的多样性，技术人员需根据对客户要求的理解制作灯具样件，点亮后由客户对动画效果进行确认。客户往往会对动画效果提出修改意见，技术人员根据的客户的意见重新修改样件，再进行点亮供客户确认，直至客户满意。制样过程中需要根据客户意见对动画效果反复修改，有时灯体数据前后期差异巨大，需要多次重新制作样件。样件制作周期过久，导致抽样时间远远达不到客户的预期。

费力：动画效果的调试，硬件和软件都需要配合更改，局部灯光亮度的更改也需要硬件参数调整，且每次只可调整一个效果供客户查看。调试人员需要随灯具一起去往客户公司调试。每个项目的设计人员花费大量时间进行点亮样件的制作，重复劳动力浪费大量人员精力。

费财：具有动画效果的尾灯和时序转向灯既包含发光灯具又包含控制电路，对动画效果的调整需要对样件进行修改甚至重新制作样件。每轮样件的制作都需要支付大量费用，设计人员节约的时间也可做其他项目，为公司创造更多的价值。

现有的具有动画效果的尾灯和时序转向灯的制样过程复杂，拖延了灯具的研发周期，加重了企业的负担，阻碍了企业的发展。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的具有动画效果的尾灯和时序转向灯的制样过程复杂的问题，提供一种通用点灯盒，该通用点灯盒实现了样件控制部分和发亮部分的分离，能够对多种灯具进行点亮和控制的调试，简化了制样过程，加快了制样进度，降低了制样成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种通用点灯盒，包括电源模块、微控制单元和线性驱动模块；所述电源模块分别与所述微控制单元和线性驱动模块电连接；所述微控制单元还与所述线性驱动模块3电连接，适于接收并存储来自上位机的控制信息，并根据该控制信息生成控制线性驱动模块工作的时序信号；所述线性驱动模块包括多个线性通道，且适于根据所述时序信号控制相应线性通道的通断，以控制灯具中与各所述线性通道电连接的灯的亮灭，实现灯具的特定动画效果。

优选地，本发明的通用点灯盒还包括用于从所述上位机接收所述控制信息的串口，所述串口与所述微控制单元相连接。在该优选技术方案中，通过所述串口能够方便地与上位机相连接，以通过上位机将控制信息上传到所述微控制单元中。

优选地，各所述线性通道适于分别调节输出电流和PWM。通过该优选技术方案，能够分别控制与每个线性通道相连接的LED灯的高度，以实现更加丰富的动画效果和LED灯的呼吸效果。

优选地，所述微控制单元适于存储多段独立的控制信息，并适于分别执行各所述控制信息。通过该优选技术方案，本发明的通用点灯盒能够独立对多种LED灯进行点亮，实现多种动画效果。

进一步优选地，本发明的通用点灯盒还包括与所述微控制单元电连接的触摸屏，所述触摸屏适于选择供所述微控制单元执行的控制信息段，并适于显示当前各所述线性通道的输出电流。在该优选技术方案中，能够通过所述触摸屏选择所述微控制单元中存储的不同的控制信息来运行，以实现不同LED灯具的不同的动画效果，供客户进行选择。

优选地，所述线性驱动模块包括24-60个所述线性通道，所述微控制单元适于对各所述线性通道进行控制。通过该优选技术方案，本发明的通用点灯盒总共能够对24-60路LED灯进行控制，能够实现对更多种类的LED灯具实现点亮，实现更加细腻的动画效果。

进一步地，所述线性通道分为多组，每组所述线性通道适于驱动一种LED动画灯的点亮。在该优选技术方案中，通过对所述线性通道的分组，使用不同分组的线性通道驱动不同种类的LED灯具，使得本发明的通用点灯盒能够更方便地适应不同种类的LED灯具，并能够实现不同类型的LED灯具的同时点亮。

进一步地，本发明的通用点灯盒还包括输出端接口，每组所述线性通道连接到一个所述输出端接口。在该优选技术方案中，通过所述输出端接口，本发明的通用点灯盒能够更加方便地与不同的LED灯具相连接，实现LED灯具的点亮与调试。

优选地，本发明的通用点灯盒还包括用于控制每组所述线性通道工作状态的通道调节旋钮；所述通道调节旋钮的数量与所述线性通道的分组数量相同。通过该优选技术方案，通过调节不同组别的通道调节旋钮，能够调节不同组别线性通道的输出电流等参数，以实现不同灯具的不同点亮效果。

通过上述技术方案，本发明的通用点灯盒实现了具有动画效果的尾灯和时序转向灯的控制部分和显示部分的分离，用于具有动画效果的尾灯和时序转向灯的制样，具有通用性强，动画效果的实现和调整方便的优点。能够在该通用点灯盒中存储驱动不同线性通道数量，实现不同动画效果的多段控制信息，且携带方便，能够方便地对客户展示不同的动画效果。且通过上位机能够方便地对动画效果进行修改，而不需要对硬件进行改动，加快了样件制作的周期，减少了样件制作的成本，加快了产品定型和量产的进程，增加客户好感度。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的电源模块一个实施例的原理图；

图3是本发明的微控制单元一个实施例的原理图；

图4是本发明的线性驱动模块一个实施例的原理图；

图5是本发明一个实施例的外观示意图。

附图标记说明

1 电源模块 2 微控制单元

3 线性驱动模块 4 串口

5 触摸屏 6 输出端接口

7 通道调节旋钮

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

如图1所示，本发明的通用点灯盒的一个实施例包括电源模块1、微控制单元2和线性驱动模块3。电源模块1用于将市电转换为3.3V、5V的直流电，为微控制单元2和线性驱动模块3等提供工作所需的电源，并通过线性驱动模块3的线性通道提供驱动LED灯具点亮所需的电源。其工作原理如图2所示，电源模块1分为a、b两部分。市电经降压、整流后形成12V的直流电(图中未画出)，一方面连接到a部分的VCC，经过二极管D1、D2连接到集成块U1的Vin脚(1脚)，集成块U1为LM2596集成块，在R1、R2的分压作用控制下，通过Vout脚(2脚)提供稳定的5V直流电压，可提供最大3A的驱动电流，经过电感L1连接到线性驱动模块3，并通过线性通道驱动LED灯具的点亮。另一方面，12V直流还电连接到b部分的Vin，经过二极管D3的隔离，电容C5的滤波后分别连接到集成块U2、U3，经过U2、U3的降压、稳压作用，分别输出5V、3.3V稳定的直流电压，5V电压作为一些配套电路的工作电源，3.3V电压为的微控制单元2提供工作电源。微控制单元2的原理图如图3所示，其控制芯片采用STM32F10xVC单片机，其内置64K字节的静态SRAM，能够接收并存储来自上位机的控制信息(可执行程序)。在程序执行时，生成控制线性驱动模块3的时序信号，通过SPI信号来控制线性驱动模块3中线性通道的通断。线性驱动模块3的原理图如图4所示，其核心采用美国德州仪器公司生产的TLC5947集成块，该集成块具有24路线性通道，通过SPI通讯接受微控制单元2的时序信号，实现每个线性通道按一定的时序开启和关闭。本实施例中，将TLC5947集成块的每4个通道连接在一起，控制一串LED灯，以增加通道的电流负载，这样，一个TLC5947集成块就能提供控制6路LED灯的线性通道。线性驱动模块3中可使用多个TLC5947集成块，通过第一个TLC5947集成块的SOUT脚连接到第二个TLC5947集成块的SIN脚的方式进行级联，增加线性驱动模块3的线性通道数量。每个线性通道连接到一串LED灯，线性通道的通断控制LED灯具中的不同LED灯串在不同的时间节点发光和熄灭，以实现LED灯具的特定动画效果。通过调整来自上位机的控制信息，就能够LED灯具的不同动画效果，而无需对硬件进行改动。

本实施例的通用点灯盒的工作过程如下：软件工程师与客户进行沟通，根据客户要求的动画效果或者时序效果在上位机上编写好控制信息(可执行程序)。将通用点灯盒与上位机的接口相连接，将控制信息上传到通用点灯盒中(存储于微控制单元2的内部存储单元中)，完成后断开与上位机的连接。根据客户的要求，制作LED灯具的显示部分样件，LED灯具的显示部分需要与客户的其他零件相配合，需要改动的可能较小。将通用点灯盒中线性驱动模块3的特定线性通道与相应的LED灯串相连接，上电对LED灯具的显示部分进行点亮，观察LED灯具的动画效果或者时序效果，必要时在上位机上对控制信息进行修改，重新上传并重新点亮。面对客户对灯具进行点亮，并征求客户的意见，必要时根据客户意见在上位机上对控制信息进行修改，重复上述步骤重新征求客户意见，直到客户满意，完成灯具的样件制作。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，通用点灯盒上还带有串口4，串口4与微控制单元2电连接，用于从上位机接收控制信息。通过串口4与上位机相连接的方式来接收上位机的控制信息，连接非常方便，通用性也更强。

在本发明的一些实施例中，线性驱动模块3能够分别调节各个线性通道的输出电流和PWM。通过调节各个线性通道的输出电流和/或PWM，能够控制与线性通道相连接的灯的亮度，实现更加丰富的动画效果，如呼吸效果。

在本发明的一些实施例中，微控制单元2的存储单元中能够存储多段独立的控制信息，每段控制信息用于控制相应的线性通道的通断，以驱动灯具产生一定的动画效果。每段控制信息可以单独运行，也可以同时运行，以显示不同的动画效果，方便客户进行比较和选择。

在本发明的一些实施例中，通用点灯盒上还带有触摸屏5，触摸屏5与微控制单元2电连接。触摸屏5上能够显示微控制单元2中存储的所有控制信息段，通过触摸屏5，能够选择其中的某段控制信息段来运行，以在灯具上显示相应的动画效果。在控制信息运行时，触摸屏5上显示当前各所述线性通道的输出电流，以清楚地掌握各串LED灯的工作参数。

在本发明的一些实施例中，线性驱动模块3能够提供24-60个线性通道，因每四个TLC5947集成块的内部通道连接为一个线性通道来使用，故24-60个线性通道需由4-10块TLC5947集成块进行级联来提供。微控制单元2在控制信息的支撑下通过SPI通讯对所有通道进行控制。更多的线性通道能够对更多的LED灯串进行独立的控制，实现的动画效果也更细腻。而且，更多的线性通道也能够同时对多个灯具同时进行独立的控制。

在本发明的一些实施例中，线性驱动模块3的多个线性通道分为多组，每组包含若干个线性通道。每个控制信息段控制同一组中的线性通道的通断，每组线性通道驱动一类LED灯具的点亮，以实现灯具的动画效果。

在本发明的一些实施例中，通用点灯盒上还带有输出端接口6，输出端口6的数目与线性驱动模块3的线性通道的分组数目相同，每组线性通道连接到同一个输出端接口6。灯具的不同灯串通过输出端接口6与同一组别中不同的线性通道相连接。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，通用点灯盒上还带有用于控制每组线性通道工作状态的通道调节旋钮7。通道调节旋钮7的数目与线性通道的分组数目相同，每个通道调节旋钮7控制一个线性通道组。通过通道调节旋钮7能够调节相应分组中所有线性通道的最大工作电流。

综上，本发明的通用点灯盒，集成了能够驱动多种灯具实现动画效果或者时序效果控制模块，实现了灯具控制部分和显示部分的分离。在进行尾灯动画或时序转向灯样件制作过程中，只需要制作灯具的显示部分，而使用本发明的通用点灯盒配合相应的控制软件实现动画效果，节省了样件制作的成本。需要对动画效果进行调整时，只要求对控制软件进行修改，而无需更改硬件部分，加快了样件制作时间，减少了样件修改的费用。经发明人实际使用，动画尾灯的制样周期可缩短3-4周，有效加快了项目进程，增加了客户好感度。本发明的通用点灯盒覆盖当前所有的点灯样件的展示要求，在进行不同的尾灯动画或时序转向灯的样件制作时，只需要制作显示部分的样件，减轻了硬件制作的工作量，本发明的通用点灯盒可在不同项目中重复使用，减少了样件制作过程中物料的浪费。本发明的通用点灯盒所使用的控制信息可在上位机中编制完成并上传使用，编制、修改方便。本发明的通用点灯盒体积小巧，携带方便，方便灯具动画效果的展示。

本发明的优选实施方式中，对各个线性通道的输出电流和PWM的控制能够实现灯具的亮暗、呼吸等效果，使得灯具的动画效果更加丰富。多段控制信息的存储使得本发明的通用点灯盒能够在不修改程序的情况下在灯具上实现不同的动画效果，便于客户对不同的动画效果进行比较和选择，也在助于提高客户对样件的确认速度。触摸屏的使用方便了对控制信息段的选择和对各运行中线性通道的状态监控。线性通道的分组方便了本发明的通用点灯盒与由不同数目的灯串构成的灯具的连接，也便于确定不同的控制信息段所对应的具体的线性通道。如：通用点灯盒共有24个线性通道；灯具A由6个LED灯串构成，灯具B由8个LED灯串构成，灯具C由10个LED灯串构成；控制信息段甲控制6个线性通道，控制信息段乙控制8个线性通道，控制信息段丙控制10个线性通道。如果不对线性通道进行分组，就不易搞清楚灯具A、灯具B和灯具C分别应该连接到哪几个线性通道上，也不易区分控制信息段甲、控制信息段乙和控制信息段丙分别控制哪几个线性通道。而将24个线性通道按照6个、8个、10个的数量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组，并做上组别标识，就能够很容易地将由不同LED灯串构成的灯具A、灯具B或灯具C与相应数量的线性通道组相连接。在控制信息编写时使得每个控制信息段控制同一组别内的各个线性通道，就能方便对将控制信息段与所控制的线性通道对应起来。还可能通过在控制信息段的名称中加入线性通道的组别标识，则对应关系更加明确，控制信息段的调用和灯具的连接也更加方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”意指结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，其示意性表述不必须针对的是相同的实施例。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种通用点灯盒，其特征在于，包括电源模块(1)、微控制单元(2)和线性驱动模块(3)；所述电源模块(1)分别与所述微控制单元(2)和线性驱动模块(3)电连接；所述微控制单元(2)还与所述线性驱动模块(3)电连接，适于接收并存储来自上位机的控制信息，并根据该控制信息生成控制所述线性驱动模块(3)工作的时序信号；所述线性驱动模块(3)包括多个线性通道，且适于根据所述时序信号控制相应线性通道的通断，以控制灯具中与各所述线性通道电连接的灯的亮灭，实现灯具的特定动画效果。

2.根据权利要求1所述的通用点灯盒，其特征在于，还包括用于从所述上位机接收所述控制信息的串口(4)，所述串口(4)与所述微控制单元(2)相连接。

3.根据权利要求1所述的通用点灯盒，其特征在于，各所述线性通道适于分别调节输出电流和PWM。

4.根据权利要求3所述的通用点灯盒，其特征在于，所述微控制单元(2)适于存储多段独立的控制信息，并适于分别执行各所述控制信息。

5.根据权利要求4所述的通用点灯盒，其特征在于，还包括与所述微控制单元(2)电连接的触摸屏(5)，所述触摸屏(5)适于选择供所述微控制单元(2)执行的控制信息段，并适于显示当前各所述线性通道的输出电流。

6.根据权利要求4所述的通用点灯盒，其特征在于，所述线性驱动模块(3)包括24-60个所述线性通道，所述微控制单元(2)适于对各所述线性通道进行控制。

7.根据权利要求6所述的通用点灯盒，其特征在于，所述线性通道分为多组，每组所述线性通道适于驱动一种灯具的点亮。

8.根据权利要求7所述的通用点灯盒，其特征在于，还包括输出端接口(6)，每组所述线性通道连接到一个所述输出端接口(6)。

9.根据权利要求7所述的通用点灯盒，其特征在于，还包括用于控制每组所述线性通道工作状态的通道调节旋钮(7)；所述通道调节旋钮(7)的数量与所述线性通道的分组数量相同。