CN117734606B - 一种基于can总线的车灯控制方法及系统 - Google Patents

一种基于can总线的车灯控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车灯控制技术领域，具体公开了一种基于CAN总线的车灯控制方法及系统，包括：获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况；根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组；获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；计算灯珠的异常状态系数；将所述的灯珠的异常状态系数与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。本发明可以快速判断车灯的运行异常情况。

Description

一种基于CAN总线的车灯控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车灯控制技术领域，具体涉及一种基于CAN总线的车灯控制方法及系统。
背景技术
CAN总线，全称为控制器局域网总线，是一种用于实时应用的串行通讯协议总线。它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线在汽车、自动化和工业环境中被广泛应用作为标准配置。由于其具有高速、安全、可靠、低成本等优势，因此成为汽车电子设备之间数据交换的理想选择。可以说，CAN总线协议对于汽车中各种不同元件之间的通信起到了至关重要的作用，利用CAN总线网络系统来控制管理整车车身电器，现阶段已经实现汽车照明、雨刷电机、喇叭等控制系统，最终是以车身电器交互式通信方式构成了车网络控制的系统。
多粒式LED车灯是一种汽车照明系统，它采用多个LED灯珠来提供更亮、更清晰的照明效果。与传统的卤素灯相比，LED车灯具有更高的亮度和更长的使用寿命，同时能够更快地响应车辆的加速和制动动作。而多粒式LED车灯的设计非常灵活，可以根据不同的车型和需求进行定制。例如，一些高端车型可以配备37颗LED灯珠，其中4颗用于日间行车灯，9颗用于近光灯和辅助远光灯，16颗用于矩阵式远光灯，8颗用于角灯和前转向灯。这种设计不仅提供了出色的照明效果，而且还能够提高车辆的安全性能。灯珠越多，照明效果自然是越好，能实现的功能就越多，比如矩阵式LED大灯，拥有上百颗灯珠，通过控制能实现灯光的动态变化。
虽然多粒式LED车灯相比于传统的车灯，功能更加强大，但是相应的结构也更加复杂，矩阵式LED大灯上多达上百颗甚至几百颗LED灯珠，而为了实现灯光多模式下的变化，不同的灯珠之间还需要进行独立控制和连接，因此其检测和异常分析的难度也大大增加，常规的检测方法不足以准确的分析出车灯的整体异常情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的车灯控制方法及系统，解决上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于CAN总线的车灯控制方法，包括以下步骤：
获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
作为本发明进一步的方案：将所述的灯珠划分为若干组的具体步骤如下所示：
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况生成灯珠运行矩阵A，其中灯珠运行矩阵A中第i行第j列的元素Aij表示编号为i的灯珠在第j种灯光模式下的运行情况，其中Aij∈{0,1},0表示灯珠熄灭，1表示灯珠点亮；
计算灯珠运行矩阵A中任意两行中相同列的元素的差值，并生成差值数列ΔA；
判断所述的差值数列ΔA中是否存在某一项ΔAn≠0；
如果不存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠为同一组；
如果存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠不为同一组；
重复上述计算，直至完成所有灯珠的分组。
作为本发明进一步的方案：所述的灯珠相邻两次闪烁的时间间隔的具体计算方法如下所示：
获取目标灯珠在预设的监测周期内的运行情况；
获取所述的目标灯珠闪烁的开始时间节点和结束时间节点；
获取所述的目标灯珠相邻两次闪烁中前一次闪烁的结束时间节点和后一次闪烁的开始时间节点，并计算出两个节点之间的时间间隔ΔT；
计算所述的目标灯珠相邻两次闪烁的时间间隔T=ΔT-t，其t表示相邻两次闪烁中灯珠处于熄灭状态的时间。
作为本发明进一步的方案：在发出车灯异常提醒前还包括：
分析所述的故障分组在何种灯光模式下被点亮；
根据所述的灯光模式发出车灯异常提醒，从而对所述的灯光模式下对应的所有灯珠进行检修。
作为本发明进一步的方案：还包括异常判定修正，其具体方法如下所示：
获取故障分组中灯珠运行情况相似的其他分组，记为相似分组；
获取相似分组的判定情况，当所述的相似分组都不为故障分组时，则不发送车灯异常提醒。
作为本发明进一步的方案：当某一分组连续两次被判定为故障分组，但其相似分组都不为故障分组时，发送车灯异常提醒。
作为本发明进一步的方案：获取所述的相似分组的具体方法如下所示：
获取所述的故障分组与他分组的差值数列ΔA；
判断差值数列ΔA中不等于0的项的个数S；
选取个数S不超过预设个数的分组作为故障分组的相似分组。
一种基于CAN总线的车灯控制系统，包括：
数据获取模块：获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
监测模块：获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
异常识别模块：将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
本发明的有益效果：在本发明中，应对数量较多的灯珠，根据灯珠的运行情况，将不用的灯珠进行分组，对于同一分组来说，这些灯珠都是同时点亮和熄灭的，因此在不考虑灯珠出厂差异的情况下这些灯珠的状态是相近的；因此，基于上述条件，在同一分组中，对不同灯珠的闪烁情况进行量化分析，也即是本申请中的异常状态系数，并根据系数的大小来判断灯珠的运行情况；接着以出现异常的灯珠的数量来判断异常出现是个例还是群发现象；对于个例来说，分布式的灯珠可以削弱这种影响，也有可能是测量或者计算的过程中存在偏差；因此本发明可以快速判断多粒式LED车灯的运行异常情况，且能在一定程度上避免误差干扰。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种基于CAN总线的车灯控制方法的流程示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于CAN总线的车灯控制方法，包括以下步骤：
获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
值得注意的是，本申请是应用在CAN总线上的控制系统，相应的数据获取以及通信等功能都依靠车辆CAN总线作为中枢或中转；
其次，本发明是应用在多粒式LED车灯上的控制方案，与常规的卤素大灯等车灯不同，多粒式LED车灯由数量较多的LED组成，根据不同的灯光模式来点亮或熄灭不同的LED灯珠；虽然功能更加多样化，但其结构相比于传统车灯也更加复杂，分布式的灯珠可以削弱部分灯珠的不良输出对整体效果的影响，但同时也更加从宏观的角度去判断车灯中某些灯珠的异常情况；
因此，在本发明中，应对数量较多的灯珠，根据灯珠的运行情况，将不用的灯珠进行分组，对于同一分组来说，这些灯珠都是同时点亮和熄灭的，因此在不考虑灯珠出厂差异的情况下这些灯珠的状态是相近的；因此，基于上述条件，在同一分组中，对不同灯珠的闪烁情况进行量化分析，也即是本申请中的异常状态系数，并根据系数的大小来判断灯珠的运行情况；接着以出现异常的灯珠的数量来判断异常出现是个例还是群发现象；对于个例来说，分布式的灯珠可以削弱这种影响，也有可能是测量或者计算的过程中存在偏差；因此本发明可以快速判断多粒式LED车灯的运行异常情况。
在本发明一种优选的实施例中，将所述的灯珠划分为若干组的具体步骤如下所示：
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况生成灯珠运行矩阵A，其中灯珠运行矩阵A中第i行第j列的元素Aij表示编号为i的灯珠在第j种灯光模式下的运行情况，其中Aij∈{0,1},0表示灯珠熄灭，1表示灯珠点亮；
计算灯珠运行矩阵A中任意两行中相同列的元素的差值，并生成差值数列ΔA；
判断所述的差值数列ΔA中是否存在某一项ΔAn≠0；
如果不存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠为同一组；
如果存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠不为同一组；
重复上述计算，直至完成所有灯珠的分组。
在本发明一种优选的实施例中，所述的灯珠相邻两次闪烁的时间间隔的具体计算方法如下所示：
获取目标灯珠在预设的监测周期内的运行情况；
获取所述的目标灯珠闪烁的开始时间节点和结束时间节点；
获取所述的目标灯珠相邻两次闪烁中前一次闪烁的结束时间节点和后一次闪烁的开始时间节点，并计算出两个节点之间的时间间隔ΔT；
计算所述的目标灯珠相邻两次闪烁的时间间隔T=ΔT-t，其t表示相邻两次闪烁中灯珠处于熄灭状态的时间。
在本发明一种优选的实施例中，在发出车灯异常提醒前还包括：
分析所述的故障分组在何种灯光模式下被点亮；
根据所述的灯光模式发出车灯异常提醒，从而对所述的灯光模式下对应的所有灯珠进行检修。
在本发明一种优选的实施例中，还包括异常判定修正，其具体方法如下所示：
获取故障分组中灯珠运行情况相似的其他分组，记为相似分组；
获取相似分组的判定情况，当所述的相似分组都不为故障分组时，则不发送车灯异常提醒。
在本发明一种优选的实施例中，当某一分组连续两次被判定为故障分组，但其相似分组都不为故障分组时，发送车灯异常提醒。
在本发明一种优选的实施例中，获取所述的相似分组的具体方法如下所示：
获取所述的故障分组与他分组的差值数列ΔA；
判断差值数列ΔA中不等于0的项的个数S；
选取个数S不超过预设个数的分组作为故障分组的相似分组。
一种基于CAN总线的车灯控制系统，包括：
数据获取模块：获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
监测模块：获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
异常识别模块：将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，将所述的灯珠划分为若干组的具体步骤如下所示：
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况生成灯珠运行矩阵A，其中灯珠运行矩阵A中第i行第j列的元素Aij表示编号为i的灯珠在第j种灯光模式下的运行情况，其中Aij∈{0,1},0表示灯珠熄灭，1表示灯珠点亮；
计算灯珠运行矩阵A中任意两行中相同列的元素的差值，并生成差值数列ΔA；
判断所述的差值数列ΔA中是否存在某一项ΔAn≠0；
如果不存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠为同一组；
如果存在ΔAn≠0，则灯珠运行矩阵A中上述两行所对应的灯珠不为同一组；
重复上述计算，直至完成所有灯珠的分组。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，所述的灯珠相邻两次闪烁的时间间隔的具体计算方法如下所示：
获取目标灯珠在预设的监测周期内的运行情况；
获取所述的目标灯珠闪烁的开始时间节点和结束时间节点；
获取所述的目标灯珠相邻两次闪烁中前一次闪烁的结束时间节点和后一次闪烁的开始时间节点，并计算出两个节点之间的时间间隔ΔT；
计算所述的目标灯珠相邻两次闪烁的时间间隔T=ΔT-t，其t表示相邻两次闪烁中灯珠处于熄灭状态的时间。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，在发出车灯异常提醒前还包括：
分析所述的故障分组在何种灯光模式下被点亮；
根据所述的灯光模式发出车灯异常提醒，从而对所述的灯光模式下对应的所有灯珠进行检修。
5.根据权利要求2所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，还包括异常判定修正，其具体方法如下所示：
获取故障分组中灯珠运行情况相似的其他分组，记为相似分组；
获取相似分组的判定情况，当所述的相似分组都不为故障分组时，则不发送车灯异常提醒。
6.根据权利要求5所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，当某一分组连续两次被判定为故障分组，但其相似分组都不为故障分组时，发送车灯异常提醒。
7.根据权利要求5所述的一种基于CAN总线的车灯控制方法，其特征在于，获取所述的相似分组的具体方法如下所示：
获取所述的故障分组与他分组的差值数列ΔA；
判断差值数列ΔA中不等于0的项的个数S；
选取个数S不超过预设个数的分组作为故障分组的相似分组。
8.一种基于CAN总线的车灯控制系统，其特征在于，包括：
数据获取模块：获取多粒式LED车灯内各个灯珠的分布信息，以及不同灯光模式下灯珠的运行情况，所述的运行情况包括点亮和熄灭；
根据灯珠在不同灯光模式下的运行情况将其划分为若干组，其中同一组的灯珠在不同灯光模式下的运行情况都相同；
监测模块：获取灯珠的在点亮状态下的闪烁次数、闪烁时长以及相邻两次闪烁的时间间隔；
计算灯珠的异常状态系数K，其计算方法如下所示：
；
其中，M表示在预设的监测周期内灯珠的闪烁次数；Tm表示灯珠第m次闪烁时的闪烁时长；Tp表示第p个闪烁的时间间隔；α表示预设的比例系数；
异常识别模块：将所述的灯珠的异常状态系数K与预设的阈值相比较，当所述的异常状态系数K大于预设的阈值时，则所述的灯珠进入待判定状态；获取与所述的待判定状态的灯珠同组的其他灯珠，并当分组中处于待判定状态的灯珠占总数的比例超过安全阈值时，判定该分组为故障分组，发出车灯异常提醒。
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