CN110225615B - 一种led背景灯亮度一致性调节方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供LED背景灯亮度一致性调节方法及装置，方法包括：设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系；在同一批次产品中安装符合预设条件的亮度等级的LED，所述预设条件为所述LED的最小亮度值大于最大目标亮度值；获取LED亮度等级信号；获取当前调光级数信号及对应的LED目标亮度值；根据LED亮度等级信号及LED目标亮度值，输出相应占空比的PWM驱动波形。本发明实现了同一批次产品LED背景灯亮度的一致性。

Description

一种LED背景灯亮度一致性调节方法及装置
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED背景灯亮度一致性调节方法及装置。
背景技术
LED作为照明背景灯，能帮助用户在光线较暗的环境下能正确识别操作对象，因此在车载电子设备中有着广泛的应用，尤其是中控系统的电子设备。目前，车载电子设备的LED背景灯亮度已由传统的固定亮度发展到可以使用调光器来调节亮度，从而带来更好的视觉感受。
LED亮度值可调的产品，调光器一般是一个标有刻度(即调光级数，例如1-10，1级最暗，10级最亮)的调光旋钮，通过旋转该旋钮即可改变调光电路产生的PWM波形的占空比，从而改变LED的亮度值。
对于同一批产品，车厂一般会要求在调光级数相同(即调光旋钮位于相同的刻度)时，LED的目标亮度值大致相同，不超过某一误差值(例如20％)。但由于LED本身亮度等级不一致，导致每一款产品都要根据不同的亮度等级的LED匹配限流电阻，开发效率低下。
因此，现有技术有待进一步改进。
发明内容
本发明提供一种LED背景灯亮度一致性调节方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现同一批次产品LED背景灯亮度的一致性。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种LED背景灯亮度一致性调节方法，包括：
步骤1、设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系。
步骤2、在同一批次产品中安装符合预设条件的亮度等级的LED，所述预设条件为所述LED的最小亮度值大于最大目标亮度值。
步骤3、获取LED亮度等级信号。
步骤4、获取当前调光级数信号及对应的LED目标亮度值。
步骤5、根据LED亮度等级信号及LED目标亮度值，输出相应占空比的PWM驱动波形。
具体地，所述步骤5包括：
步骤501、计算LED的最大亮度值、最小亮度值的中间亮度值。
步骤502、计算LED目标亮度值与所述中间亮度值的亮度比值；
步骤503、根据所述亮度比值确定驱动PWM驱动波形的占空比。
具体地，所述PWM驱动波形的占空比D＝[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100％，其中Bmax表示LED的最大亮度值，Bmin表示LED的最小亮度值，Bexp表示当前调光级数下的LED目标亮度值。
具体地，所述LED亮度等级信号为一与LED亮度等级关联的识别信号。
具体地，所述LED亮度等级信号为电压信号。
本发明另一方面提供一种LED背景灯亮度一致性调节装置，目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块、占空比控制模块、PWM生成模块、LED驱动模块；
所述目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块与所述占空比控制模块连接，所述占空比控制模块与所述PWM生成模块、LED驱动模块依次连接；
所述目标亮度设置模块，用于设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系；
所述调光模块，用于生成当前调光级数信号；
所述亮度等级标识模块，用于生成LED亮度等级信号；
所述占空比控制模块，用于根据所述LED亮度等级信号及目标亮度值确定PWM驱动波形的占空比；
所述PWM生成模块，用于输出相应占空比的PWM驱动波形；
所述LED驱动模块，用于驱动连接的LED。
具体地，所述占空比控制模块根据如下预设关系式控制PWM驱动波形的占空比：
所述PWM驱动波形的占空比D＝[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100％，其中Bmax表示LED的最大亮度值，Bmin表示LED的最小亮度值，Bexp表示当前调光级数下的LED目标亮度值。
具体地，所述亮度等级标识模块为一分压网络。
本发明的有益效果在于：本发明通过设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系，并获取LED亮度等级信号、当前调光级数信号及对应的LED目标亮度值，输出相应占空比的PWM驱动波形，实现了同一批次产品LED背景灯亮度的一致性。
附图说明
图1是本发明的LED背景灯亮度一致性调节方法的流程示意图；
图2是本发明的LED亮度等级标识模块的结构示意图；
图3是本发明的LED背景灯亮度一致性调节装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
单个LED成型后，在相同条件下，其亮度值是恒定的，但由于工艺差异，即便是属于同一亮度等级的LED，相同条件下的亮度值也不同。
每个LED的最大亮度值、最小亮度值由LED本身的亮度等级(BIN Code)决定。每个亮度等级都有其最小亮度值、最大亮度值，该最小亮度值、最大亮度值是指在某一直流(例如20mA)驱动下能达到的亮度值。例如，T2亮度等级的LED，在驱动电流IF＝20mA时，其最小亮度能达到355cd/m2，其最大亮度能到达到450cd/m2。
如图1所示，本发明的实施例一方面提供一种LED背景灯亮度一致性调节方法，包括：
步骤1、设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系。
例如，对于同一批次产品，当调光级数为1时，所有产品的LED的目标亮度值为200cd/m2±20％；当调光级数为4时，所有产品的LED的目标亮度值为230cd/m2±20％；当调光级数为10时，所有产品的LED的目标亮度值为290cd/m2±20％。
步骤2、在同一批次产品中安装符合预设条件的亮度等级的LED，所述预设条件为所述LED的最小亮度值大于最大目标亮度值。
例如，对于同一批次产品，其目标亮度值为200cd/m2～290cd/m2±20％，则选取最小亮度值大于290cd/m2的LED进行安装。
步骤3、获取LED亮度等级信号。
在本实施例中，所述LED亮度等级信号为一与LED亮度等级关联的识别信号，例如电压信号。
在具体实施时，如图2所示，可在产品内部设置LED亮度等级标识模块，例如设置若干路分压电路(例如由R11、R12构成第一分压电路，由R21、R22构成第二分压电路，以此类推)，并将LED亮度等级标识模块的输出连接到检测单元的检测端口(例如MCU的AD端口)。在生产时，先由生产程序读取包含亮度等级的LED物料信息，然后根据LED亮度等级，在LED亮度等级标识模块安装对应的元件。例如，当机器A使用的是亮度等级为T1的LED时，R11＝R12＝10kΩ，R21＝0Ω，R22＝10kΩ；当机器B使用的是亮度等级为U2的LED时，R11＝R12＝10kΩ，R21＝R22＝10kΩ，以此类推。
步骤4、获取当前调光级数信号及对应的LED目标亮度值。
例如，当前调光级数为1，对应的LED目标亮度值为200cd/m2。
步骤5、根据LED亮度等级信号及LED目标亮度值，输出相应占空比的PWM驱动波形。
在本实施例中，具体包括：
步骤501、计算LED的最大亮度值Bmax、最小亮度值Bmin的中间亮度值Bmid。
所述Bmid＝(Bmax+Bmin)/2。
步骤502、计算LED目标亮度值Bexp与所述中间亮度值Bmid的亮度比值R；
所述R＝Bexp/Bmid＝2Bexp/(Bmax+Bmin)。
步骤503、根据所述亮度比值R确定PWM驱动波形的占空比D。
所述PWM驱动波形的占空比D＝[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100％。
例如，T2亮度等级的LED的中间亮度值＝(355+450)/2＝402.5，U1亮度等级的LED的中间亮度值为505，U2亮度等级的LED的中间亮度值为635。
计算LED目标亮度值与LED中间亮度值的亮度比值：
T2亮度等级的LED的亮度比值为200:402.5；U1亮度等级的LED的亮度比值为200:505；U2亮度等级的LED的亮度比值为200:635。
根据亮度比值确定达到目标亮度值的PWM驱动波形的占空比：
T2亮度等级的LED要达到200cd/m2的亮度，其PWM驱动波形的占空比为：200/402.5*100％＝49.7％；
U1亮度等级的LED要达到200cd/m2的亮度，其PWM驱动波形的占空比为：200/505*100％＝39.6％；
U2亮度等级的LED要达到200cd/m2的亮度，其PWM驱动波形的占空比为：200/635*100％＝31.5％。
在步骤5之后还包括：
步骤6、检测大灯信号是否有效，是则根据预设比例值改变PWM驱动波形的占空比。
如图3所示，本发明另一方面提供一种LED背景灯亮度一致性调节装置，包括目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块、占空比控制模块、PWM生成模块、LED驱动模块；
所述目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块与所述占空比控制模块连接，所述占空比控制模块与所述PWM生成模块、LED驱动模块依次连接；
所述目标亮度设置模块，用于设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系；
所述调光模块，用于生成当前调光级数信号；
所述亮度等级标识模块，用于生成LED亮度等级信号；
所述占空比控制模块，用于根据所述LED亮度等级信号及目标亮度值确定PWM驱动波形的占空比；
所述PWM生成模块，用于输出相应占空比的PWM驱动波形；
所述LED驱动模块，用于驱动连接的LED。
在本实施例中，所述占空比控制模块根据如下预设关系式控制PWM驱动波形的占空比：
所述PWM驱动波形的占空比D＝[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100％，其中Bmax表示LED的最大亮度值，Bmin表示LED的最小亮度值，Bexp表示当前调光级数下的LED目标亮度值。
在本实施例中，如图3所示，所述亮度等级标识模块为一分压网络。
本装置的工作过程为：
首先，通过所述目标亮度设置模块设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系，通过所述亮度等级标识模块生成LED亮度等级信号；
所述占空比控制模块接收所述调光模块生成的当前调光级数信号，并根据所述目标亮度设置确定当前调光级数信号对应的LED目标亮度值，根据所述LED亮度等级信号获取对应LED的最大亮度值、最小亮度值，然后根据所述预设关系式确定PWM驱动波形的占空比，所述PWM生成模块输出相应占空比的PWM驱动波形到LED驱动模块驱动LED，使其亮度达到目标亮度值。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种LED背景灯亮度一致性调节方法，其特征在于，包括：
步骤1、设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系；
步骤2、在同一批次产品中安装符合预设条件的亮度等级的LED，所述预设条件为所述LED的最小亮度值大于最大目标亮度值；
步骤3、获取LED亮度等级信号；
步骤4、获取当前调光级数信号及对应的LED目标亮度值；
步骤5、根据LED亮度等级信号及LED目标亮度值，输出相应占空比的PWM驱动波形；
所述步骤5包括：
步骤501、计算LED的最大亮度值、最小亮度值的中间亮度值；
步骤502、计算LED目标亮度值与所述中间亮度值的亮度比值；
步骤503、根据所述亮度比值确定驱动PWM驱动波形的占空比。
2.根据权利要求1所述的LED背景灯亮度一致性调节方法，其特征在于，所述PWM驱动波形的占空比D=[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100%，其中Bmax表示LED的最大亮度值，Bmin表示LED的最小亮度值，Bexp表示当前调光级数下的LED目标亮度值。
3.根据权利要求1所述的LED背景灯亮度一致性调节方法，其特征在于，所述LED亮度等级信号为一与LED亮度等级关联的识别信号。
4.根据权利要求3所述的LED背景灯亮度一致性调节方法，其特征在于，所述LED亮度等级信号为电压信号。
5.一种LED背景灯亮度一致性调节装置，其特征在于，包括：目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块、占空比控制模块、PWM生成模块、LED驱动模块；
所述目标亮度设置模块、调光模块、亮度等级标识模块与所述占空比控制模块连接，所述占空比控制模块与所述PWM生成模块、LED驱动模块依次连接；
所述目标亮度设置模块，用于设定同一批次产品的调光级数与目标亮度值之间的关系；
所述调光模块，用于生成当前调光级数信号；
所述亮度等级标识模块，用于生成LED亮度等级信号；
所述占空比控制模块，用于根据所述LED亮度等级信号及目标亮度值确定PWM驱动波形的占空比；
所述PWM生成模块，用于输出相应占空比的PWM驱动波形；
所述LED驱动模块，用于驱动连接的LED；
所述占空比控制模块根据如下预设关系式控制PWM驱动波形的占空比：
所述PWM驱动波形的占空比D=[2Bexp/(Bmax+Bmin)]*100%，其中Bmax表示LED的最大亮度值，Bmin表示LED的最小亮度值，Bexp表示当前调光级数下的LED目标亮度值。
6.根据权利要求5所述的LED背景灯亮度一致性调节装置，其特征在于，所述亮度等级标识模块为一分压网络。
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