CN114148268B - 车灯电源管理系统及其方法、车灯系统和车辆 - Google Patents

车灯电源管理系统及其方法、车灯系统和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车灯电源管理，公开了一种车灯电源管理系统，包括控制单元和连接在各功能灯和控制单元之间的供电开关；各供电开关的输入端连接至与其对应的功能灯的电源端，输出端连接至控制单元的电源端，控制端连接至控制单元的输出端口；各功能灯的电源端分别连接至控制单元的一个输入端口，各功能灯的故障状态信号分别连接至控制单元的一个输入端口；控制单元适于根据各上电状态信号和各故障状态信号的组合来控制各供电开关的通断，使流经处于故障状态的任一功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。本发明还公开了一种车灯电源管理方法、车灯系统及车辆。本发明的车灯电源管理系统在使用出现故障的功能灯时能够及时向车身报警，保证行车的安全。

Description

车灯电源管理系统及其方法、车灯系统和车辆
技术领域
本发明涉及车灯电源管理，具体地，涉及一种车灯电源管理系统。此外，本发明还涉及一种车灯电源管理方法、车灯系统和车辆。
背景技术
LED车灯中，当使用的故障诊断方法是电流诊断，且各个功能灯是通过硬线供电时，此时，将多个功能灯共用一个微控制单元(MCU)比较节约成本。
但是，通过电流诊断车灯故障的标准是通过电流的高低诊断该功能灯是否处于正常状态或者故障状态，例如，可以将处于正常状态的诊断电流设置为大于80mA，将处于故障状态的诊断电流设置为小于5mA。然而，MCU正常工作时有持续电流，当多个功能灯同时工作，且多于一个功能灯出现故障时，这多个功能灯就可能会出现抢电流的问题，可能会导致出现故障的功能的电流高于预先设置的故障状态的诊断电流，从而无法及时向车身报警，而使用人员无法及时察觉车灯出现故障，影响车辆的行车安全。
有鉴于此，需要提供一种车灯电源管理系统。
发明内容
本发明所要解决的第一方面的技术问题是提供一种车灯电源管理系统，该车灯电源管理系统在使用出现故障的功能灯时能够及时向车身报警，保证行车的安全。
本发明所要解决的第二方面的技术问题是提供一种车灯电源管理方法，该车灯电源管理方法在使用出现故障的功能灯时能够及时向车身报警，保证行车的安全。
本发明所要解决的第三方面的技术问题是提供一种车灯系统，该车灯系统的车灯电源管理系统在使用出现故障的功能灯时能够及时向车身报警，保证行车的安全。
本发明所要解决的第四方面的技术问题是提供一种车辆，该车辆的车灯电源管理系统在使用出现故障的功能灯时能够及时向车身报警，保证行车的安全。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种车灯电源管理系统，用于含有至少两个功能灯的车灯，包括控制单元和至少两个供电开关，各所述供电开关与各所述功能灯一一对应；各所述供电开关的输入端连接至与其对应的功能灯的电源端，输出端连接至所述控制单元的电源端，控制端连接至所述控制单元的输出端口；各所述功能灯的电源端分别连接至所述控制单元的一个输入端口以提供各所述功能灯的上电状态信号，各所述功能灯的故障状态信号分别连接至所述控制单元的一个输入端口；所述控制单元适于根据各所述上电状态信号和各所述故障状态信号的组合来控制各所述供电开关的通断，使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
优选地，当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，使各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通。
优选地，当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，使各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开。
优选地，当仅有一个所述功能灯工作时，使各所述供电开关导通。
第二方面，本申请提供一种车灯电源管理方法，包括如下步骤：
(1)在各功能灯和控制单元之间分别设置供电开关；
(2)所述控制单元用于接收各所述功能灯的上电状态信号和故障状态信号，并根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制各所述供电开关的通断，以使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
优选地，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制所述供电开关通断的方法如下：
当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通；
当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；
当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
优选地，所述功能灯包括位置灯和转向灯。
进一步优选地，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制供所述电开关通断的方法如下：
当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯和所述转向灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于所述位置灯的那只供电开关导通；
当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯或所述转向灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；
当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
第三方面，本发明提供一种车灯系统，所述车灯系统包括上述第一方面任一技术方案所述的车灯电源管理系统，并执行上述第二方面任一技术方案所述的电源管理方法。
第四方面，本发明提供一种车辆，所述车辆包括上述第三方面任一技术方案所述的车灯系统。
通过上述技术方案，本发明的车灯电源管理系统通过控制单元采集各功能灯的上电状态信号以及故障状态信号，并通过上述上电状态信号以及故障状态信号控制设置在各功能灯和控制单元之间的供电开关的通断，能够防止各个功能灯之间出现的电流紊乱，从而及时根据出现故障功能灯的电流情况向车身发出警报，让行车人员及时了解该功能灯出现问题。有效防止行车人员不知道该功能灯出现问题而在行车过程中依旧使用该功能灯，但是该功能灯由于故障已无法实现本应有的功能，从而周围的车辆无法通过该功能灯得到车辆的行驶信号，严重影响行车安全。
有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是本发明一个实施例的原理框图；
图2是本发明又一个实施例的原理框图。
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，并不用于限制本发明。
本发明车灯电源管理系统的基本实施方式中，如图1所示，本发明提供一种车灯电源管理系统，用于含有至少两个功能灯的车灯，包括控制单元和至少两个供电开关，各所述供电开关与各所述功能灯一一对应；各所述供电开关的输入端连接至与其对应的功能灯的电源端，输出端连接至所述控制单元的电源端，控制端连接至所述控制单元的输出端口；各所述功能灯的电源端分别连接至所述控制单元的一个输入端口以提供各所述功能灯的上电状态信号，各所述功能灯的故障状态信号分别连接至所述控制单元的一个输入端口；所述控制单元适于根据各所述上电状态信号和各所述故障状态信号的组合来控制各所述供电开关的通断，使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
上述基本实施方式提供的车灯电源管理系统工作时，控制单元根据检测到的各个功能灯的电压信号，并将其转化为上电状态信号和故障状态信号，然后，控制单元根据各所述功能灯的上电状态信号和故障状态信号来控制各供电开关的通断，以能够防止各个功能灯之间出现的电流紊乱，确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
具体地，所述控制单元是车身自带的控制单元，为MCU。将各个功能灯的电压信号转化为上电状态信号和故障状态信号，其是根据电压的高低确定各个功能灯的上电状态和故障状态，当电压较高时，所述功能灯处于上电状态，也就是工作状态；当电压较低时，所述功能灯处于未工作状态。具体地，电压较高时是处于故障状态还是正常状态，需要本领域技术人员根据各个功能灯的实际连接情况具体设定。
具体地，所述告警电流设定值是预先设定的，可以是本领域的技术人员根据各功能灯的连接情况以及电源电压情况具体设定。
上述基本实施方式提供的车灯电源管理系统，通过控制单元采集各功能灯的上电状态信号以及故障状态信号，并通过上述上电状态信号以及故障状态信号控制设置在各功能灯和控制单元之间的供电开关的通断，能够防止各个功能灯之间出现的电流紊乱，从而及时根据出现故障功能灯的电流情况向车身发出警报，让行车人员及时了解该功能灯出现问题。有效防止行车人员不知道该功能灯出现问题而在行车过程中依旧使用该功能灯，但是该功能灯由于故障已无法实现本应有的功能，从而周围的车辆无法通过该功能灯得到车辆的行驶信号，严重影响行车安全。
在本发明车灯电源管理系统的一个具体实施方式中，当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，使各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通。
具体地，当只有两个功能灯同时工作，且控制单元检测到同时工作的两个功能灯均处于故障状态，则控制单元会控制对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关处于导通状态，而其它的供电开关处于断开状态，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。当多于两个功能灯同时工作，且控制单元检测到同时工作的功能灯中至少有两个功能灯处于故障状态，则控制单元会控制对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关处于导通状态，而其它的供电开关处于断开状态，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
在本发明车灯电源管理系统的一个具体实施方式中，当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，使各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开，对应于除故障功能灯外的其它功能灯的所述供电开关导通，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
在本发明车灯电源管理系统的一个具体实施方式中，当仅有一个所述功能灯工作时，使各所述供电开关导通。
具体地，当仅有一个所述功能灯工作时，不会出现电流紊乱现象，也就不会出现流经处于故障状态的所述功能灯的电流大于告警电流设定值的情况，所以无论该功能灯是处于故障状态，还是处于非故障状态，各个所述供电开关均处于导通状态。
本发明车灯电源管理方法的基本实施方式中，所述车灯电源管理方法包括如下步骤：
(1)在各功能灯和控制单元之间分别设置供电开关；
(2)所述控制单元用于接收各所述功能灯的上电状态信号和故障状态信号，并根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制各所述供电开关的通断，以使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
上述具体实施方式提供的车灯电源管理方法，通过控制单元接收各功能灯的上电状态信号以及故障状态信号，并根据上述上电状态信号以及故障状态信号的组合控制供电开关的通断，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。
在本发明车灯电源管理方法的一个具体实施方式中，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号控制所述供电开关通断的方法如下：
当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通；当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
具体地，当只有两个功能灯同时工作，且控制单元检测到同时工作的两个功能灯均处于故障状态，则控制单元会控制对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关处于导通状态，而其它的供电开关处于断开状态，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。当多于两个功能灯同时工作，且控制单元检测到同时工作的功能灯中至少有两个功能灯处于故障状态，则控制单元会控制对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关处于导通状态，而其它的供电开关处于断开状态，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，则各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开，对应于除故障功能灯外的其它功能灯的所述供电开关导通，以防止故障功能灯所在的那一支电路出现电流紊乱现象，从而确保流经处于故障状态的每一个所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值。当仅有一个所述功能灯工作时，不会出现电流紊乱现象，也就不会出现流经处于故障状态的所述功能灯的电流大于告警电流设定值的情况，所以无论该功能灯是处于故障状态，还是处于非故障状态，各个所述供电开关均处于导通状态。
在本发明车灯电源管理方法的一个具体实施方式中，所述功能灯包括位置灯和转向灯，如图2所示。
具体地，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号控制供所述电开关通断的方法如下：
当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯和所述转向灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于所述位置灯的那只供电开关导通；当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯或所述转向灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
在本发明的一个实施例中，以所述功能灯为位置灯和转向灯为例，每次MCU上电后，采集位置灯和转向灯的上电状态信号和故障状态信号，先按逻辑真值表确认位置灯和转向灯的工作状态，再执行相应输出。其中，TAIL代表位置灯，TURN代表转向灯，1表示上电，0表示不上电；A-FAULT和T-FAULT分别表示位置灯和转向灯的故障状态信号，1表示处于故障状态，0表示处于正常状态；A-S代表控制位置灯给MCU供电的供电开关，T-S代表控制转向灯给MCU供电的供电开关，状态1表示开关断开，状态0表示开关导通。其上电状态信号、故障状态信号以及供电开关的通断如下表所示：
根据上表可知，编号2-5代表只有一个功能灯处于上电状态(工作状态)，则此时的各个供电开关均处于导通状态；编号7或8代表两个功能灯均处于上电状态(工作状态)，且其中一个功能灯出现故障，则与处于故障状态的功能灯相连的供电开关处于断开状态，其它供电开关处于导通状态；编号9代表两个功能灯均处于上电状态(工作状态)，且两个功能灯均出现故障，则控制各所述供电开关中对应于最低安全等级功能灯(这里指位置灯)的那只供电开关处于导通状态，对应于转向灯的供电开关处于断开状态。
此外，本发明的车灯系统的实施例可包括上述车灯电源管理系统任一实施例所述的车灯电源管理系统，并执行上述车灯电源管理方法任一实施例所述的车灯电源管理方法。
同时，本发明的车辆的实施例可包括上述车灯系统任一实施例提供的车灯系统。
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)

1.一种车灯电源管理系统，其特征在于，用于含有至少两个功能灯的车灯，包括控制单元和至少两个供电开关，各所述供电开关与各所述功能灯一一对应；各所述供电开关的输入端连接至与其对应的功能灯的电源端，输出端连接至所述控制单元的电源端，控制端连接至所述控制单元的输出端口；
各所述功能灯的电源端分别连接至所述控制单元的一个输入端口以提供各所述功能灯的上电状态信号，各所述功能灯的故障状态信号分别连接至所述控制单元的一个输入端口；所述控制单元适于根据各所述上电状态信号和各所述故障状态信号的组合来控制各所述供电开关的通断，使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值；当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，使各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通。
2.根据权利要求1所述的车灯电源管理系统，其特征在于，当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，使各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开。
3.根据权利要求1所述的车灯电源管理系统，其特征在于，当仅有一个所述功能灯工作时，使各所述供电开关导通。
4.一种车灯电源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在各功能灯和控制单元之间分别设置供电开关；
(2)所述控制单元用于接收各所述功能灯的上电状态信号和故障状态信号，并根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制各所述供电开关的通断，以使流经处于故障状态的任一所述功能灯的电流小于或等于告警电流设定值；
所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制所述供电开关通断的方法包括：
当至少两个所述功能灯同时工作且其中至少两个所述功能灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于最低安全等级功能灯的那只供电开关导通。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制所述供电开关通断的方法还包括：
当至少两个所述功能灯同时工作且仅有一个所述功能灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；
当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述功能灯包括位置灯和转向灯。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述控制单元用于根据所述上电状态信号和所述故障状态信号的组合控制供所述电开关通断的方法如下：
当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯和所述转向灯同时发生故障时，则控制各所述供电开关中仅有对应于所述位置灯的那只供电开关导通；
当所述位置灯和所述转向灯同时工作且所述位置灯或所述转向灯发生故障时，则控制各所述供电开关中对应于故障功能灯的所述供电开关断开；
当仅有一个所述功能灯工作时，则各所述供电开关导通。
8.一种车灯系统，其特征在于，包括多个功能灯以及根据权利要求1至3中任一项所述的车灯电源管理系统，并执行权利要求4-7任一项所述的车灯电源管理方法。
9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的车灯系统。
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