CN114928911A - 低成本的汽车车灯控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本的汽车车灯控制电路，包括时钟电路模块、移位寄存器、开关模块和灯组模块，时钟电路模块包括用于输出时钟信号的时钟输出端和用于与驱动电源连接的时钟电源端，移位寄存器包括逻辑输入端、逻辑输出端，以及与时钟电源端连接的逻辑电源端，逻辑输入端与时钟输出端连接；逻辑输出端、开关模块和灯组模块均设置有多个，开关模块与灯组模块连接，且各个开关模块与各个逻辑输出端一一对应连接，以使移位寄存器根据时钟信号独立控制各个灯组模块亮灭的状态。本发明提出一种低成本的汽车车灯控制电路，能够减少控制电路中的零件件数，降低电路成本。

Description

低成本的汽车车灯控制电路

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种低成本的汽车车灯控制电路。

背景技术

随着汽车技术的发展，LED车灯的应用越来越多，为了满足用户对汽车照明的要求，目前的汽车行业采用LED构成的流水灯作为车灯使用。但相关技术中的LED流水车灯电路需要采用多个微控制单元控制灯组的开关状态来实现，或者根据车灯的流水效果采用大量的比较器来实现，因此，导致LED流水车灯电路成本高昂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种低成本的汽车车灯控制电路，能够减少控制电路中的零件件数，降低电路成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种低成本的汽车车灯控制电路，包括：时钟电路模块、移位寄存器、开关模块和灯组模块，所述时钟电路模块包括用于输出时钟信号的时钟输出端和用于与驱动电源连接的时钟电源端，所述移位寄存器包括所述逻辑输入端、逻辑输出端，以及与所述时钟电源端连接的逻辑电源端，所述逻辑输入端与所述时钟输出端连接；所述逻辑输出端、所述开关模块和所述灯组模块均设置有多个，所述开关模块与所述灯组模块连接，且各个所述开关模块与各个所述逻辑输出端一一对应连接，以使所述移位寄存器根据所述时钟信号独立控制各个所述灯组模块的亮灭状态。

根据本发明实施例的低成本的汽车车灯控制电路，至少具有以下有益效果：时钟电路模块通过时钟输出端向移位寄存器的逻辑输入端发送时钟信号，使得移位寄存器可以根据时钟信号独立控制各个开关模块的开关状态，从而与开关模块连接的灯组模块相应亮灭，从而可以实现灯组模块有序或无序亮灭闪烁，例如流水式渐进闪烁或同时闪烁。其中，移位寄存器与时钟电路模块的连接端口仅有逻辑电源端和逻辑输入端两个端口，因此，移位寄存器与时钟电路模块中仅需少量线束即可完成通信连接和供电连接，无需采用多个微控制单元或大量的比较器，减少零件件数，降低零件成本。

在本发明的一些实施例中，所述灯组模块包括至少一个LED灯珠，以及与各个所述LED灯珠并联连接的第一电容。

在本发明的一些实施例中，所述LED灯珠和所述第一电容均设置有多个，其中，各个所述LED灯珠通过串联连接形成灯珠模块，各个所述第一电容通过串联连接形成电容模块，所述灯珠模块与所述电容模块通过并联连接。

在本发明的一些实施例中，至少一个所述灯组模块连接至少两个所述开关模块。

在本发明的一些实施例中，所述开关模块包括控制电源、第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻；所述控制电源通过所述第一电阻与所述第一三极管的第一集电极连接，所述第一三极管的第一基极与所述逻辑输出端连接，所述第二三极管的第二基极通过所述第二电阻与所述第一集电极连接，所述第二三极管的第二集电极与所述灯组模块连接，所述第一三极管的第一发射极和所述第二三极管的第二发射极均接地。

在本发明的一些实施例中，所述开关模块包括第三电阻，所述第一基极通过所述第三电阻与所述逻辑输出端串联连接。

在本发明的一些实施例中，所述开关模块还包括第二电容，所述第二电容的一端接地，另一端连接于所述第一基极与所述逻辑输出端之间。

在本发明的一些实施例中，所述开关模块还包括第三电容，所述第三电容的一端接地，另一端连接于所述第二集电极与所述灯组模块之间。

在本发明的一些实施例中，所述时钟电路模块、所述移位寄存器与所述开关模块集成于同一个基板；

或者，

所述时钟电路模块、所述移位寄存器与所述开关模块中的至少一个配置于不同的基板。

第二方面，本发明实施例提供了一种汽车车灯，包括如上述第一方面提供的汽车车灯控制电路。

根据本发明实施例的汽车车灯，至少具有以下有益效果：汽车车灯采用低成本的汽车车灯控制电路，其中，移位寄存器与时钟电路模块的连接端口仅有逻辑电源端和逻辑输入端两个端口，因此，汽车车灯中的移位寄存器仅需采用少量线束即可与时钟电路模块完成通信连接和供电连接，时钟电路模块通过时钟输出端向移位寄存器的逻辑输入端发送时钟信号，使得移位寄存器根据时钟信号依序控制各个开关模块的开关状态，从而与开关模块的灯组模块依序亮灭，实现流水式渐进闪烁效果，无需采用多个微控制单元或大量的比较器，减少汽车车灯内部的零件件数，降低汽车车灯的生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的低成本的汽车车灯控制电路的模块结构图；

图2是本发明一实施例的低成本的汽车车灯控制电路的电路结构图。

附图标记：

汽车车灯控制电路100、时钟电路模块110、移位寄存器120、开关模块130、第一三极管131、第二三极管132、第一电阻133、第二电阻134、第三电阻135、第二电容136、第三电容137、信号检测点138、灯组模块140、第一电容141。

具体实施方式

本部分将详细描述本申请的具体实施例，本申请之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本申请的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

第一方面，参照图1，图1是本发明一实施例提供的汽车车灯控制电路100的模块结构图，可以理解的是，该低成本的汽车车灯控制电路100中包括有时钟电路模块110、移位寄存器120、开关模块130和灯组模块140，其中，时钟电路模块110包括有时钟输出端和时钟电源端，时钟电路模块110通过时钟输出端将时钟信号向外部输出，而时钟电路模块110通过时钟电源端与驱动电源连接以获取电源。移位寄存器120包括有逻辑输入端、逻辑输出端和逻辑电源端，其中，逻辑输入端通过线束与时钟输出端连接，完成移位寄存器120的通信连接，从而移位寄存器120可以通过逻辑输入端获取来自于时钟电路模块110的时钟信号。另外，移位寄存器120的逻辑电源端与时钟电路模块110的时钟电源端连接，即能够通过逻辑电源端与驱动电源连接获取电源。移位寄存器120中还包括有多个逻辑输出端，时钟信号以串行方式从逻辑输入端输入至移位寄存器120，并通过并行的方式从多个逻辑输出端输出。开关模块130和灯组模块140设置有多个，灯组模块140的一端接地，另一端与驱动电源连接，其中，开关模块130与灯组模块140连接，而各个逻辑输出端与各个开关模块130一一对应连接，因此，移位寄存器120能够根据时钟信号通过逻辑输出端依次输出电平信号，从而控制各个开关模块130的导通状态，以有序或无序点亮各个灯组模块140，可以实现灯组的流水式渐进闪烁效果，也可以是实现同时闪烁效果，还可以将灯组模块进行分组，按分组进行点亮，或者各个灯组模块间隔闪烁。

该汽车车灯控制电路100中的时钟电路模块110可以采用通用芯片或者专用芯片产生时钟信号，例如，可以使用微控制器产生时钟信号，也可以通过逻辑电路产生时钟信号。该汽车车灯控制电路100中通过移位寄存器120对开关模块130和灯组模块140进行控制，无需采用多个微控制器来控制开关模块130和灯组模块140，也无需采用大量的比较器控制灯组亮灭，并且移位寄存器120与时钟电路模块110中仅采用两个线束即完成通信连接和供电连接，减少电路中的线束数和零件件数，并且由于移位寄存器120的成本低廉，能够降低汽车车灯控制电路100的零件成本。

需要说明的是，时钟电路模块110中可以基于脉冲宽度调制(Pulse widthmodulation，PWM)技术对灯组模块140的亮度进行调节，例如，可以控制高电平的占空比，使得灯组模块140灯光亮度随占空比的增大而由最高逐渐变为最低，当占空比达到100％的情况下，灯组模块140的灯光亮度最低。同时时钟电路模块110可以通过调节脉冲周期而调节灯组模块140的亮灭速度，从而可以实现不同的灯光效果，例如，在灯组模块140的亮灭速度较低的情况下，可以实现流水式闪烁，又如，在灯组模块140的亮灭速度较高的情况下，可以实现同时闪烁，因此时钟电路模块110无需额外增加信号线束与移位寄存器120连接以控制灯组模块140的点亮顺序，减少连接的线束数。

需要说明的是，移位寄存器120的逻辑电源端还设置有逻辑开关，逻辑开关通过一个场效应管和一个三极管相互配合，实现对移位寄存器120的逻辑电源端的开断状态进行控制。逻辑开关可以独立控制移位寄存器120的通电状态，避免在进行电磁兼容性(ElectroMagnetic Compatibility，EMC)检测的情况下，移位寄存器120接收到干扰信号而使得灯组模块140异常闪烁，影响汽车车灯的正常使用。

参照图2，图2是本发明一实施例提供的汽车车灯控制电路100的电路结构图，可以理解的是，灯组模块140中包括有LED灯珠和第一电容141，其中，LED灯珠至少有一个，而第一电容141与各个LED灯珠为并联连接。与LED灯珠并联连接的第一电容141可以保护LED灯珠，避免LED灯珠损坏。其中，第一电容141可以采用贴片电容，本领域技术人员可以理解的是，上述元器件的具体数值可以根据实际需求确定，在此不多作限定。

可以理解的是，灯组模块140中的LED灯珠和第一电容141均可以设置有多个，各个LED灯珠可以通过串联的方式连接形成灯珠模块，从而能够提高灯组模块140的亮度和规格；而各个第一电容141也可以通过串联的方式连接形成电容模块，能够提高灯组模块140的耐压值，提高灯组模块140的耐用性。电容模块与灯珠模块通过并联的方式连接，因此能够通过电容模块保护灯珠模块。另外，LED灯珠的数量与第一电容141的数量可以根据实际情况进行调整，例如，LED灯珠的数量可以与第一电容141的数量相等，能够提高各个LED灯珠的电压，从而提高LED灯珠的亮度。另外，第一电容141也可以起到储能作用，在失去供电电压的情况下使得LED灯珠能够缓慢熄灭，提高视觉效果。本领域技术人员可以理解的是，上述元器件的具体数值可以根据实际需求确定，在此不多作限定。

可以理解的是，灯组模块140和开关模块130均设置有多个，其中，各个灯组模块140中至少存在一个灯组模块140与多个开关模块130连接，灯组模块140的一端与一个开关模块130连接，另一端与另一个开关模块130连接。另外，各个灯组模块140可以根据汽车车灯结构依次连接组成灯组系统，因此，灯组系统可以连接至少两个开关模块130，从而通过多个开关模块130控制灯组系统中各个灯组模块140点亮熄灭。

可以理解的是，开关模块130包括控制电源、第一三极管131、第二三极管132、第一电阻133和第二电阻134；控制电源通过第一电阻133与第一三极管131的第一集电极连接，第一三极管131的第一基极与逻辑输出端连接，第二三极管132的第二基极通过第二电阻134与第一集电极连接，第二三极管132的第二集电极与灯组模块140连接，第一三极管131的第一发射极和第二三极管132的第二发射极均接地。因此，当第一基极通过逻辑输出端得到高电平的情况下，第一三极管131导通，控制电源的输出电流依次通过第一电阻133和第一三极管131接地，从而第二三极管132的第二基极处的电流减弱，电平信号变低电平信号，导致第二三极管132截止。当第一基极通过逻辑输出端得到低电平的情况下，第一三极管131截止，从而在第二电阻134的分压作用下，第二三极管132的第二基极得到来自于控制电源的高电平信号，第二三极管132导通，因此灯组模块140通过第二三极管132接地。

需要说明的是，第一三极管131还可以设置有第四电阻和第五电阻，其中，第一基极与第四电阻串联，并且第一基极通过第四电阻与移位寄存器120的逻辑输出端连接。第四电阻能够限制电流，防止流入第一基极的电流值过大而损坏第一三极管131。而第五电阻的第一端与第一基极连接，第二端与第一发射极连接，其中，第一端还可以位于第一基极与第四电阻之间。第五电阻能够防止第一三极管131受到噪声的影响而出现误动作，导致第一三极管131的通断状态改变，影响灯组模块140。其中，第一电阻133的阻值和第二电阻134的阻值可以相等。

本领域技术人员可以理解的是，上述元器件的具体数值可以根据实际需求确定，在此不多作限定。

可以理解的是，开关模块130还包括有第三电阻135，其中，第三电阻135的一端与第一基极连接，另一端与逻辑输出端连接，从而，第一基极通过第三电阻135与逻辑输出端实现串联连接，其中，第三电阻135能够限制流入第一基极的电流值，防止流入第一三极管131的电流值过大而损坏第一三极管131，第三电阻135起到保护作用。

需要说明的是，开关模块130还设置有信号检测模块，信号检测模块的信号检测点138位于开关模块130与逻辑输出端之间，信号检测点138至少设置有一个，例如，信号检测点138的数量可以与逻辑输出端的数量相对应，或者信号检测点138可以仅设置一个，该信号检测点138可以任意设置在其中一个逻辑输出端与开关模块130之间。信号检测模块通过信号检测点138能够检测逻辑输出端是否发出控制信号。而在与灯组模块140连接的驱动电源中包含有保护模块，防止灯组模块140异常闪烁而损坏，例如保护模块可以检测灯组模块140是否出现过电流或者过电压的情况，在出现过电流或过电压的情况，保护模块能够停止驱动电源向灯组模块140供电。在逻辑输出端输出控制信号，使多个灯组模块140被分别点亮的情况下，驱动电源中的保护模块容易出现误判，触发保护措施而断电。信号检测模块可以包括有三极管、逻辑元件和微控制器中至少一种，在信号检测模块为微控制器的情况下，信号检测模块可以通过信号检测点138获取得来自于逻辑输出端的输出信号，输出信号用于控制开关模块130的导通，以实现控制灯组模块140的亮灭状态。信号检测模块可以对该输出信号进行判断，判断开关模块130在接收到当前时刻的输出信号，改变其导通状态，是否会导致部分灯组模块140出现熄灭的情况。当信号检测模块认为当前时刻的输出信号不会导致部分灯组模块140出现熄灭，则信号检测模块向驱动电源发送第一信号。从而，在驱动电源接收到第一信号，且保护模块检测出部分灯组模块140熄灭的情况下，则保护模块认为灯组模块140出现异常，切断驱动电源的供电，防止灯组模块140异常闪烁而损坏。当信号检测模块认为当前时刻的输出信号会导致部分灯组模块140出现熄灭，则信号检测模块向驱动电源发送第二信号。在驱动电源接收到第二信号，且保护模块检测出部分灯组模块140熄灭的情况下，保护模块会再次检测灯组模块140的电压或电流情况，而不会直接切断驱动电源的供电，减少保护措施误触发的情况出现。

可以理解的是，开关模块130还包括有第二电容136，其中，第二电容136的一端连接在第一基极与逻辑输出端之间，另一端接地，因此，第二电容136能够将逻辑输出端中输出的波动信号进行滤除，提高第一基极接收到的电平信号的稳定性。

可以理解的是，开关模块130还包括有第三电容137，其中，第三电容137的一端连接在第二集电极与灯组模块140之间，另一端接地，因此，第三电容137能够将滤除交流信号，提高灯组模块140的稳定性。

可以理解的是，该汽车车灯控制电路100的芯片集成情况可以有多种，例如，时钟电路模块110、移位寄存器120和开关模块130可以共同集成于同一个基板，形成一个芯片，因此，能够缩减外接的线束数。或者，时钟电路模块110可以独自配置于第一基板，而移位寄存器120可以独自配置于第二基板，开关模块130可以独自配置于第三基板。或者，时钟电路模块110独自配置于第一基板，移位寄存器120和开关模块130共同集成于第二基板。或者，时钟电路模块110与移位寄存器120共同集成于第一基板，而开关模块130独自配置于第二基板。另外，时钟电路模块110还可以与开关模块130共同集成于第一基板，而移位寄存器120独自配置于第二基板。

需要说明的是，移位寄存器120、开关模块130和灯组模块140还可以共同集成于第一基板，而时钟电路模块110配置于第二基板，因此，第一基板仅需通过两根线束完成供电连接和通信连接，即第一基板中的移位寄存器120通过一根线束与第二基板中的时钟电路模块110连接，以及移位寄存器120通过另一根线束与驱动电源连接，从而能够减少线束数的数量，简化装配工艺，节省成本。

第二方面，本发明还提供了一种汽车车灯，其中，该汽车车灯包括有如第一方面实施例提供的汽车车灯控制电路100。移位寄存器120与时钟电路模块110的连接端口仅有逻辑电源端和逻辑输入端两个端口，因此，汽车车灯中的移位寄存器120仅需采用少量线束即可与时钟电路模块110完成通信连接和供电连接，时钟电路模块110通过时钟输出端向移位寄存器120的逻辑输入端发送时钟信号，使得移位寄存器120根据时钟信号依序控制各个开关模块130的开关状态，从而与开关模块130的灯组模块140依序亮灭，实现汽车车灯流水式渐进的闪烁效果，无需采用多个微控制单元或大量的比较器，减少汽车车灯内部的零件件数，降低汽车车灯的生产成本。

需要说明的是，上述元器件的数量可以根据实际需求增加或者减少，具体数值可以根据汽车车灯控制电路100以及汽车车灯结构的具体情况调整，在此不多作赘述。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种低成本的汽车车灯控制电路，其特征在于，包括：时钟电路模块、移位寄存器、开关模块和灯组模块，所述时钟电路模块包括用于输出时钟信号的时钟输出端和用于与驱动电源连接的时钟电源端，所述移位寄存器包括所述逻辑输入端、逻辑输出端，以及与所述时钟电源端连接的逻辑电源端，所述逻辑输入端与所述时钟输出端连接；所述逻辑输出端、所述开关模块和所述灯组模块均设置有多个，所述开关模块与所述灯组模块连接，且各个所述开关模块与各个所述逻辑输出端一一对应连接，以使所述移位寄存器根据所述时钟信号独立控制各个所述灯组模块的亮灭状态。

2.根据权利要求1所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述灯组模块包括至少一个LED灯珠，以及与各个所述LED灯珠并联连接的第一电容。

3.根据权利要求2所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述LED灯珠和所述第一电容均设置有多个，其中，各个所述LED灯珠通过串联连接形成灯珠模块，各个所述第一电容通过串联连接形成电容模块，所述灯珠模块与所述电容模块通过并联连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，至少一个所述灯组模块连接至少两个所述开关模块。

5.根据权利要求1所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述开关模块包括控制电源、第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻；所述控制电源通过所述第一电阻与所述第一三极管的第一集电极连接，所述第一三极管的第一基极与所述逻辑输出端连接，所述第二三极管的第二基极通过所述第二电阻与所述第一集电极连接，所述第二三极管的第二集电极与所述灯组模块连接，所述第一三极管的第一发射极和所述第二三极管的第二发射极均接地。

6.根据权利要求5所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述开关模块包括第三电阻，所述第一基极通过所述第三电阻与所述逻辑输出端串联连接。

7.根据权利要求5或6所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括第二电容，所述第二电容的一端接地，另一端连接于所述第一基极与所述逻辑输出端之间。

8.根据权利要求5所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括第三电容，所述第三电容的一端接地，另一端连接于所述第二集电极与所述灯组模块之间。

9.根据权利要求1所述的汽车车灯控制电路，其特征在于，所述时钟电路模块、所述移位寄存器与所述开关模块集成于同一个基板；

或者，

所述时钟电路模块、所述移位寄存器与所述开关模块中的至少一个配置于不同的基板。

10.一种汽车车灯，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的汽车车灯控制电路。

Images