CN110278645A - 一种汽车灯光的pwm调光方法、装置、介质及设备 - Google Patents

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柯孟
王泽�
王凯杰
沙春燕
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Shanghai Kostal Huayang Automotive Electric Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种汽车灯光的PWM调光方法、装置、介质及设备，该方法包括：当需要通过调整目标汽车输出的PWM将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取目标汽车的车灯在当前亮度和在目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，以将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度。在本申请中由于利用目标函数来实时调控目标汽车的车灯亮度变化，相当于是根据目标汽车的车灯亮度变化情况来控制目标汽车的车灯亮度，这样避免了现有技术中通过线性关系来调整目标汽车的车灯亮度时，所出现的车灯亮度不能平稳变化的现象，由此就提高了汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验。

Description

一种汽车灯光的PWM调光方法、装置、介质及设备
技术领域
本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种汽车灯光的PWM调光方法、装置、介质及设备。
背景技术
目前，如果需要调整目标汽车的车灯亮度时，一般是通过线性改变PWM的占空比来调整目标汽车的车灯亮度，但是，由于PWM占空比与目标汽车的车灯亮度往往呈线性关系，由此导致相同占空比变化所造成的灯光亮度变化往往是不一样的，比如：如果目标汽车输出PWM的占空比为2％时，增加10％的占空比，此时，车灯亮度是PWM占空比为2％时的6倍；如果目标汽车输出PWM的占空比为12％，增加10％的占空比，此时，车灯亮度是PWM占空比为12％时的两倍。由此可以得出，当目标汽车的车灯亮度较暗时，目标汽车的车灯亮度会急剧发生变化；当目标汽车的车灯亮度较亮时，目标汽车的车灯亮度变化不明显。由此就导致了目标汽车的车灯亮度变化不平稳，从而大大降低了汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。
由此可见，如何使得目标汽车的车灯亮度能够平稳变化，并由此提高汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车灯光的PWM调光方法、装置、介质及设备，以使得目标汽车的车灯亮度能够平稳变化，以提高汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验。其具体方案如下：
一种汽车灯光的PWM调光方法，包括：
当需要通过调整目标汽车输出的PWM将所述目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取所述目标汽车的车灯在当前亮度和在所述目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比，以将所述目标汽车的车灯亮度调整至所述目标亮度；
其中，所述目标函数的表达式为：
式中，y为所述第二占空比，x为所述第一占空比，i为所述目标汽车输出PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
优选的，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
通过CPU利用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
优选的，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
通过FPGA利用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
优选的，还包括：
预先将所述目标函数的所有取值存储至存储器；
相应的，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
从所述存储器中调用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
优选的，所述存储器设置在所述目标汽车的ECU中。
优选的，所述存储器具体为EEPROM。
相应的，本发明还公开了一种汽车灯光的PWM调光装置，包括：
占空比获取模块，用于当需要通过调整目标汽车输出的PWM将所述目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取所述目标汽车的车灯在当前亮度和在所述目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
亮度调整模块，用于利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比，以将所述目标汽车的车灯亮度调整至所述目标亮度；
其中，所述目标函数的表达式为：
式中，y为所述第二占空比，x为所述第一占空比，i为所述目标汽车输出PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
相应的，本发明还公开了一种汽车灯光的PWM调光设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述公开的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
可见，在本发明中，当需要通过调整目标汽车输出的PWM来将目标汽车的车辆亮度调整至目标亮度时，首先是获取目标汽车的车灯在当前亮度下和在目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比，然后，利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，以此来将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度。显然，在本发明中，由于是利用目标函数来实时调控目标汽车的车灯亮度变化，相当于是根据目标汽车的车灯亮度变化情况来控制目标汽车的车灯亮度，这样避免了在现有技术当中通过线性关系来调整目标汽车的车灯亮度，而出现的车灯亮度不能平稳变化的现象，由此就大大提高了汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验。相应的，本发明公开的一种汽车灯光的PWM调光装置、介质及设备，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种汽车灯光的PWM调光方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种汽车灯光的PWM调光装置的结构图；
图3为本发明实施例提供的一种汽车灯光的PWM调光设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种汽车灯光的PWM调光方法的流程图，该汽车灯光的PWM调光方法包括：
步骤S11：当需要通过调整目标汽车输出的PWM将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取目标汽车的车灯在当前亮度和在目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
步骤S12：利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，以将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度；
其中，目标函数的表达式为：
式中，y为第二占空比，x为第一占空比，i为目标汽车输出PWM由第一占空比过渡至第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
可以理解的是，在通常情况下，如果目标汽车需要改变目标汽车的车灯亮度时，一般是通过调整PWM的占空比来调整汽车车灯的亮度，但是，由于PWM占空比与车灯亮度呈线性关系，在改变相同PWM占空比的条件下，如果是车灯亮度较暗，车灯亮度会急剧发生变化，如果是车灯亮度较亮，车灯亮度变化就会不明显，也即，通过线性改变PWM的占空比来调整目标汽车的车灯亮度，会使得驾驶员感觉到目标汽车的车灯亮度变化不平稳。
在本实施例中，为了解决这一技术问题，是提供了另一种汽车灯光的PWM调光方法，也即，当需要通过调整目标汽车输出的PWM来将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，首先是分别获取目标汽车的车灯在当前亮度和在目标亮度下，目标汽车所需要输出PWM的第一占空比和第二占空比；然后，利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，并以此来将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度。
其中，目标函数的表达式为：
式中，y为第二占空比，x为第一占空比，i为目标汽车输出PWM由第一占空比过渡至第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
在本实施例中，在控制目标汽车输出PWM的过程中，引入目标函数的目的是为了在调整目标汽车车灯亮度的过程中，将目标汽车车灯亮度在每一个时刻的变化幅度调整至一致。
此处，通过一个具体例子进行说明，假如需要在100s的时间将目标汽车输出PWM的占空比由20％变化到100％时，通过目标函数可以计算得到目标汽车在每一秒需要输出PWM的占空比的调整幅度。
具体的，当在此条件下时，目标汽车输出PWM的占空比每次需要调整的幅度为：((100％)/(20％))(1/100)＝5(1/100)＝1.016389812，也即，目标汽车在每次调整输出PWM的占空比时，只需要将目标汽车在当前时刻所输出的占空比乘以5(1/100)＝1.016389812即可，就可以计算得到目标汽车在下一时刻所需要输出PWM的占空比，这样就避免了通过线性改变PWM的占空比来调整目标汽车的车灯亮度时，所造成的车灯亮度变化不平稳的现象。显然，通过本实施例所提供的方法，可以使得目标汽车在调整车灯亮度的过程中，能够根据车灯亮度的变化幅值来调整目标汽车的车灯亮度，由此就可以使得目标汽车的车灯亮度进行平稳变化。
可见，在本实施例中，当需要通过调整目标汽车输出的PWM来将目标汽车的车辆亮度调整至目标亮度时，首先是获取目标汽车的车灯在当前亮度下和在目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比，然后，利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，以此来将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度。显然，在本实施例中，由于是利用目标函数来实时调控目标汽车的车灯亮度变化，相当于是根据目标汽车的车灯亮度变化情况来控制目标汽车的车灯亮度，这样避免了在现有技术当中通过线性关系来调整目标汽车的车灯亮度，而出现的车灯亮度不能平稳变化的现象，由此就大大提高了汽车驾驶员在驾驶过程中的驾驶体验。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比的过程，包括：
通过CPU利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比。
可以理解的是，由于在调用目标函数控制目标汽车输出PWM占空比的过程中，涉及到指数、开根号、浮点运算，一般的8位、16位、32位的嵌入式控制器无法支持如此大的运算量，所以，在实际应用中，需要选取计算性能较高的控制器来控制目标汽车所输出的PWM。
具体的，可以通过CPU(Central Processing Unit，中央处理器)来调用目标函数来控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，因为CPU是一块超大规模的集成电路，在CPU中集成有运算器、高速缓冲存储器以及控制总线等等，由此就使得CPU具有强大的逻辑计算能力，所以，在本实施例中，就可以通过CPU来调用目标函数来控制目标汽车所输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比。
可见，通过本实施例所提供的技术方案，可以进一步保证目标汽车在对车灯亮度进行调整过程中的整体可靠性。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比的过程，包括：
通过FPGA利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比。
在实际应用当中，还可以通过FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，因为FPGA内部嵌设有DLL(Delay Locked Loop)、PLL(Phase Locked Loop)、DSP和CPU等处理核，这样就使得FPGA可以同时并行处理多种不同的逻辑模块，由此就使得FPGA具有更为强大的逻辑计算功能，所以，在本实施例中，就可以通过FPGA来调用目标函数来控制目标汽车所输出的PWM。
可见，通过本实施例所提供的技术方案，可以使得目标汽车对车灯亮度的调整方式更加灵活、多样。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，具体的，上述PWM调光方法还包括：
预先将目标函数的所有取值存储至存储器；
相应的，利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比的过程，包括：
从存储器中调用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比。
在本实施例中，为了进一步降低目标汽车在对车灯亮度进行调整过程中所需要的时间，还预先将目标函数的所有取值提前存储在存储器中，这样当CPU或者是FPGA在利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比的过程中，就避免了对目标函数的计算过程，这样就可以进一步缩短CPU或FPGA在对目标汽车的车灯亮度进行调整时所需要的时间。
可以理解的是，目标汽车输出的PWM的占空比为1％～100％，所以，预先就可以在存储器中存储[1000*1(1/100) 1000*2(1/100),....,1000*100(1/100)]100个数，当将这100个数组预先存储至存储器当中时，就相当于是将目标函数的所有取值存储在了存储器中，这样就可以更加便于在后续过程中的调用。
假设目标汽车当前输出PWM的占空比为x，当将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，目标汽车所需要输出PWM的占空比为y，如果目标汽车需要在100s将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度，则目标汽车在100s依次所需要输出的占空比为：
(out1,out2,...,outn,...,out100)
＝[x*(y/x)(1/100),x*(y/x)(2/100),...,x*(y/x)(n/100),...,x*(y/x)(100/100)]；
由于目标汽车输出PWM占空比的变化比例为：
(y/x)(1/100)＝((1000*y(1/100))/(1000*x(1/100)))；
那么，目标汽车在每一秒所输出的车灯亮度为：
x(y/x)(n/100)＝x*(((1000*y(1/100))/(1000*x(1/100)))n)；
其中，x和y为1到100的数字，利用该公式可以计算得到需要输出的100个数值，也即，这100数值分别代表目标汽车在100s中的每一秒所需要输出PWM的占空比，这样就可以将目标汽车所需要输出PWM的占空比由x调整至y，换句话说，也就是在100s的时间逐步将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度。
显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以进一步减少目标汽车在对汽车车灯进行调光时所需要的时间。
作为一种优选的实施方式，存储器设置在目标汽车的ECU中。
具体的，可以将存储器设置在目标汽车的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)中，因为ECU是目标汽车的控制中心，所以，当将存储器设置在目标汽车的ECU当中时，就可以避免目标汽车从远端去调用存储器中所存储目标函数所需要的时间，这样就可以进一步减少目标汽车在对车灯亮度进行调整时所需要的时间。
作为一种优选的实施方式，存储器具体为EEPROM。
在本实施例中，是将存储器设置为EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，带电可擦可编程读写存储器)，也即，利用EEPROM来存储目标函数的所有取值。因为EEPROM是一种其内部的存储数据在掉电情况下不会发生丢失的存储芯片，所以，当将目标函数的所有取值预先存储在EEPROM当中时，就可以避免EEPROM在发生掉电情况下，其内部存储数据发生的丢失现象。
显然，通过本实施例所提供的技术方案，进一步保证了存储器中存储数据的安全性以及可靠性。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种汽车灯光的PWM调光装置的结构图，该PWM调光装置包括：
占空比获取模块21，用于当需要通过调整目标汽车输出的PWM将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取目标汽车的车灯在当前亮度和在目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
亮度调整模块22，用于利用目标函数控制目标汽车输出的PWM由第一占空比过渡至第二占空比，以将目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度；
其中，目标函数的表达式为：
式中，y为第二占空比，x为第一占空比，i为目标汽车输出PWM由第一占空比过渡至第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
本发明实施例所公开的一种汽车灯光的PWM调光装置，具有前述公开的一种汽车灯光的PWM调光方法的有益效果。
相应的，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
本发明实施例所公开的一种计算机可读存储介质，具有前述公开的一种汽车灯光的PWM调光方法的有益效果。
请参见图3，图3为本发明实施例公开的一种汽车灯光的PWM调光设备的结构图，该PWM调光设备包括：
存储器31，用于存储计算机程序；
处理器32，用于执行所述计算机程序时实现如前述公开的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
本发明实施例所公开的一种汽车灯光的PWM调光设备，具有前述公开的一种汽车灯光的PWM调光方法的有益效果。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种汽车灯光的PWM调光方法、装置、介质及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种汽车灯光的PWM调光方法，其特征在于，包括：
当需要通过调整目标汽车输出的PWM将所述目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取所述目标汽车的车灯在当前亮度和在所述目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比，以将所述目标汽车的车灯亮度调整至所述目标亮度；
其中，所述目标函数的表达式为：
式中，y为所述第二占空比，x为所述第一占空比，i为所述目标汽车输出PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
2.根据权利要求1所述的调光方法，其特征在于，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
通过CPU利用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
3.根据权利要求1所述的调光方法，其特征在于，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
通过FPGA利用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
4.根据权利要求1至3任一项所述的调光方法，其特征在于，还包括：
预先将所述目标函数的所有取值存储至存储器；
相应的，所述利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的过程，包括：
从所述存储器中调用所述目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比。
5.根据权利要求4所述的调光方法，其特征在于，所述存储器设置在所述目标汽车的ECU中。
6.根据权利要求4所述的调光方法，其特征在于，所述存储器具体为EEPROM。
7.一种汽车灯光的PWM调光装置，其特征在于，包括：
占空比获取模块，用于当需要通过调整目标汽车输出的PWM将所述目标汽车的车灯亮度调整至目标亮度时，则分别获取所述目标汽车的车灯在当前亮度和在所述目标亮度下所对应PWM的第一占空比和第二占空比；
亮度调整模块，用于利用目标函数控制所述目标汽车输出的PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比，以将所述目标汽车的车灯亮度调整至所述目标亮度；
其中，所述目标函数的表达式为：
式中，y为所述第二占空比，x为所述第一占空比，i为所述目标汽车输出PWM由所述第一占空比过渡至所述第二占空比的时间的第i个等分时刻，1≤i≤n。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
9.一种汽车灯光的PWM调光设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的汽车灯光的PWM调光方法的步骤。
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